Nghiên cứu công bố trên tạp chí The Cryosphere cho biết sóng biển khi xâm nhập vào khu vực băng không chỉ làm vỡ các mảng băng mà còn cuốn trôi lớp tuyết sáng phủ bên trên, vốn có vai trò phản xạ ánh sáng Mặt Trời và bảo vệ lớp băng bên dưới. Khi lớp bảo vệ này biến mất, băng dễ hấp thụ nhiệt hơn và tan nhanh hơn.
Ngoài ra, sóng còn gây ngập nước biển lên bề mặt băng, hình thành các “hồ sóng”. Những vùng nước này hấp thụ nhiều bức xạ Mặt Trời hơn so với bề mặt băng trắng, từ đó thúc đẩy quá trình tan chảy từ phía trên xuống.
Nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Rob Massom thuộc Cơ quan Nam Cực Australia dẫn đầu cũng phát hiện rằng khi bề mặt băng mất tuyết phủ, các “hồ sóng” và khu vực băng trần trở thành môi trường thuận lợi cho tảo phát triển. Tảo làm bề mặt chuyển sang màu xanh và tiếp tục làm giảm khả năng phản xạ ánh sáng, khiến băng hấp thụ nhiệt nhiều hơn.
Các nhà khoa học gọi những quá trình do sóng gây ra này là “mắt xích còn thiếu” trong việc giải thích tốc độ tan băng biển Nam Cực đang gia tăng vào mỗi mùa Hè.
Theo ước tính của nhóm nghiên cứu, hiện tượng ngập nước do sóng, hình thành hồ bề mặt và “phá vỡ cấu trúc băng” có thể làm băng mỏng đi hơn 4 cm mỗi ngày. Trong khi đó, sự phát triển của tảo có thể góp thêm khoảng 1cm băng tan mỗi ngày.
Các tác giả cho biết “cơ chế phản hồi tích cực” (nguy cơ tăng tốc biến đổi) này khiến quá trình tan băng tự gia tăng: càng nhiều tảo phát triển, bề mặt băng càng sẫm màu, hấp thụ nhiều ánh sáng hơn và tiếp tục tan nhanh hơn.
Nghiên cứu cũng mô tả băng biển Nam Cực trong điều kiện tương tác mạnh với sóng có thể biến thành những “mảng băng mục nát trôi nổi” hoặc “bùn băng xanh”, đặc biệt tại Nam Đại Dương – một trong những khu vực có thời tiết bão mạnh nhất thế giới.
Các nhà khoa học cảnh báo gió và sóng mạnh lên do biến đổi khí hậu có thể làm trầm trọng thêm các cơ chế này, với tác động tiềm tàng đối với hệ sinh thái biển và hệ thống khí hậu toàn cầu.
