Các vùng cực của Trái Đất – Bắc Cực và Nam Cực – là những miền đất và biển băng giá, rộng lớn, tưởng chừng xa xôi nhưng lại giữ vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống khí hậu toàn cầu. Được bao phủ bởi những dải băng khổng lồ, các sông băng hùng vĩ và biển băng mênh mông, chúng hoạt động như những “máy điều hòa” tự nhiên, phản xạ ánh sáng mặt trời và ảnh hưởng đến các dòng hải lưu, thời tiết trên khắp hành tinh.

Tuy nhiên, dưới tác động của biến đổi khí hậu do con người gây ra, những “người khổng lồ băng giá” này đang tan chảy với tốc độ đáng báo động. Hiện tượng băng tan ở hai cực không chỉ làm thay đổi cảnh quan vùng cực mà còn kéo theo một hệ lụy trực tiếp và nghiêm trọng: mực nước biển toàn cầu dâng cao, đe dọa nhấn chìm các vùng đất thấp ven biển, ảnh hưởng đến cuộc sống của hàng trăm triệu người, đặc biệt tại các quốc gia có đường bờ biển dài và đồng bằng châu thổ thấp như Việt Nam.

Bài viết này sẽ đi sâu tìm hiểu về mối liên hệ mật thiết giữa hiện tượng băng tan ở hai cực và sự dâng lên của mực nước biển, phân tích nguyên nhân, cơ chế, bằng chứng khoa học, những hậu quả sâu rộng và các giải pháp cấp bách cần thực hiện để đối phó với một trong những thách thức môi trường lớn nhất của thế kỷ 21, cập nhật đến năm 2025.

Mục lục bài viết

1. Các Dạng Băng Ở Vùng Cực và Vai Trò Của Chúng

Để hiểu rõ tác động của băng tan đến mực nước biển, cần phân biệt các dạng băng chính ở hai cực:

Dải băng lục địa (Ice Sheets): Là những khối băng khổng lồ, dày hàng kilomet bao phủ các vùng đất rộng lớn. Có hai dải băng lục địa chính trên Trái Đất:
- Dải băng Greenland: Nằm ở Bắc bán cầu, bao phủ gần 80% diện tích đảo Greenland.
- Dải băng Nam Cực: Bao phủ lục địa Nam Cực, là khối băng lớn nhất hành tinh, chứa khoảng 90% lượng băng và 70% lượng nước ngọt của Trái Đất. Dải băng này thường được chia thành Dải băng Tây Nam Cực (West Antarctic Ice Sheet – WAIS, phần lớn nằm trên nền đá dưới mực nước biển, dễ bị tổn thương hơn) và Dải băng Đông Nam Cực (East Antarctic Ice Sheet – EAIS, lớn hơn và nằm trên nền đá cao hơn).
Thềm băng (Ice Shelves): Là phần băng lục địa hoặc sông băng chảy tràn ra biển và nổi trên mặt nước, nhưng vẫn gắn liền với đất liền. Các thềm băng lớn bao quanh Nam Cực (như Ross, Ronne-Filchner) và một phần Greenland. Chúng đóng vai trò như những “nút chặn”, kìm hãm dòng chảy của các sông băng từ lục địa ra biển.
Sông băng (Glaciers): Là những dòng sông băng di chuyển chậm, hình thành từ tuyết tích tụ và nén chặt qua hàng trăm, hàng nghìn năm trên các vùng núi cao hoặc vùng cực. Sông băng tồn tại ở cả hai cực và nhiều dãy núi trên thế giới (Himalayas, Andes, Alps…).
Chỏm băng (Ice Caps): Tương tự dải băng nhưng quy mô nhỏ hơn, bao phủ các vùng đất cao ở vùng cực hoặc cận cực (như ở Iceland, các đảo Bắc Cực thuộc Canada).
Biển băng (Sea Ice): Là lớp băng hình thành do nước biển đóng băng, chủ yếu ở Bắc Băng Dương và vùng biển quanh Nam Cực. Độ dày và diện tích biển băng thay đổi theo mùa.

1.1 Sự khác biệt quan trọng về tác động lên mực nước biển:

Băng trên đất liền tan chảy (Dải băng, sông băng, chỏm băng): Khi băng này tan, nước từ chúng chảy ra đại dương, bổ sung thêm một lượng nước mới vào các đại dương, làm tăng mực nước biển toàn cầu. Đây là yếu tố chính gây ra mực nước biển dâng do băng tan.
Biển băng tan chảy: Vì biển băng vốn đã nổi trên mặt nước, theo nguyên lý Archimedes, khi chúng tan chảy, chúng không làm thay đổi đáng kể mực nước biển (giống như đá viên tan trong cốc nước không làm nước tràn ra). Tuy nhiên, sự tan chảy của biển băng (đặc biệt là ở Bắc Cực) lại có những tác động khí hậu nghiêm trọng khác, như làm giảm khả năng phản xạ ánh sáng mặt trời của Trái Đất (hiệu ứng albedo).

Băng tan ở hai cực và mực nước biển dâng

2. Nguyên Nhân và Cơ Chế Tan Băng Ở Hai Cực

Nguyên nhân gốc rễ của hiện tượng băng tan nhanh chóng ở hai cực chính là sự nóng lên toàn cầu, gây ra bởi việc gia tăng nồng độ các khí nhà kính (CO2, CH4, N2O…) trong khí quyển. Các khí này giữ lại nhiệt lượng từ mặt trời, làm tăng nhiệt độ trung bình của Trái Đất, bao gồm cả nhiệt độ không khí và nhiệt độ đại dương. Sự nóng lên này tác động đến các khối băng thông qua nhiều cơ chế:

Tan chảy bề mặt (Surface Melt): Nhiệt độ không khí tăng làm tan chảy lớp băng tuyết trên bề mặt các dải băng và sông băng. Nước tan chảy có thể tạo thành các hồ lớn trên mặt băng, hoặc chảy vào các khe nứt (crevasse). Dòng nước này có thể chảy xuống đáy khối băng, hoạt động như một chất bôi trơn, làm tăng tốc độ dịch chuyển của sông băng ra biển.
Đại dương ấm lên (Ocean Warming): Đại dương hấp thụ phần lớn nhiệt lượng dư thừa trong hệ thống khí hậu. Nước biển ấm lên ăn mòn và làm tan chảy phần đáy của các thềm băng nổi và các sông băng tiếp xúc trực tiếp với biển. Điều này làm mỏng các thềm băng, khiến chúng yếu đi và dễ vỡ. Khi thềm băng (vốn đóng vai trò kìm hãm) sụp đổ hoặc yếu đi, các sông băng phía sau nó sẽ tăng tốc độ chảy ra biển, góp phần làm tăng mực nước biển. Đây là cơ chế đặc biệt quan trọng ở Nam Cực và Greenland.
Tan chảy đáy (Basal Melt): Ngoài nhiệt từ đại dương, nhiệt từ lòng đất (địa nhiệt) hoặc ma sát khi băng di chuyển cũng có thể làm tan chảy phần đáy của dải băng, tạo ra lớp nước bôi trơn.
Mỏng đi do động lực học (Dynamic Thinning): Khi các sông băng chảy nhanh hơn ra biển, chúng có xu hướng bị kéo dài và mỏng đi.
Vỡ băng (Calving): Là quá trình tự nhiên các tảng băng (iceberg) tách ra từ rìa của sông băng hoặc thềm băng. Tuy nhiên, sự ấm lên làm yếu cấu trúc băng và tăng tốc độ dòng chảy, khiến quá trình vỡ băng diễn ra thường xuyên và với quy mô lớn hơn.

3. Bằng Chứng Khoa Học Về Băng Tan Gia Tăng và Mực Nước Biển Dâng

Các bằng chứng khoa học về sự tan chảy băng nhanh chóng và mực nước biển dâng là không thể chối cãi và ngày càng rõ ràng:

Dữ liệu vệ tinh: Các vệ tinh đo trọng lực (như GRACE và GRACE-FO) và đo độ cao (như ICESat, CryoSat) cho thấy sự sụt giảm khối lượng băng rõ rệt ở cả Greenland và Nam Cực trong những thập kỷ qua. Greenland mất hàng trăm tỷ tấn băng mỗi năm, và tốc độ mất băng ở Nam Cực cũng đang gia tăng, đặc biệt là ở Tây Nam Cực.
Quan sát sông băng: Hầu hết các sông băng trên thế giới, từ Alps đến Himalayas, từ Andes đến Alaska, đều đang thu hẹp nhanh chóng, để lại các thung lũng trống hoặc hồ băng.
Diện tích biển băng Bắc Cực: Diện tích và độ dày của biển băng mùa hè ở Bắc Cực đã giảm đáng kể trong 40 năm qua, liên tục ghi nhận các mức thấp kỷ lục. Sự suy giảm này là một chỉ số rõ ràng về sự ấm lên của vùng cực.
Tần suất vỡ băng lớn: Các sự kiện vỡ các tảng băng khổng lồ từ các thềm băng ở Nam Cực và Greenland ngày càng thường xuyên hơn.
Đo đạc mực nước biển: Dữ liệu từ các trạm đo thủy triều ven biển và các vệ tinh đo độ cao cho thấy mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 20-23 cm kể từ cuối thế kỷ 19, và quan trọng hơn, tốc độ dâng đang tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây (hiện tại khoảng 3-4 mm/năm và có xu hướng tăng tốc).

4. Mực Nước Biển Dâng: Cơ Chế và Đóng Góp

Mực nước biển dâng là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố liên quan đến biến đổi khí hậu, trong đó băng tan đóng vai trò ngày càng quan trọng:

Sự giãn nở nhiệt của nước biển (Thermal Expansion): Khi nhiệt độ đại dương tăng lên, nước biển giãn nở và chiếm nhiều thể tích hơn. Trong thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21, đây là yếu tố đóng góp lớn nhất vào mực nước biển dâng. Hiện tại, nó vẫn đóng góp khoảng 40-50% vào tổng mức dâng.
Tan chảy băng trên đất liền:
- Dải băng Greenland: Đang là nguồn đóng góp lớn thứ hai (sau giãn nở nhiệt) và tốc độ đóng góp đang tăng lên.
- Dải băng Nam Cực: Có tiềm năng gây ra mực nước biển dâng lớn nhất (nếu tan hết có thể làm mực nước biển dâng gần 60m). Hiện tại, đóng góp của Nam Cực đang gia tăng, đặc biệt là từ Tây Nam Cực, và là nguồn gây lo ngại lớn nhất về mực nước biển dâng trong tương lai xa do nguy cơ mất ổn định.
- Sông băng và chỏm băng (ngoài Greenland và Nam Cực): Mặc dù tổng khối lượng nhỏ hơn nhiều so với các dải băng, chúng đang tan chảy rất nhanh và đóng góp một phần đáng kể vào mực nước biển dâng hiện tại (tương đương hoặc hơn Greenland trong một số giai đoạn).
Thay đổi lượng nước lưu trữ trên đất liền: Việc khai thác nước ngầm quá mức (làm nước chảy ra biển) hoặc xây dựng các hồ chứa lớn (giữ nước lại trên lục địa) cũng ảnh hưởng nhỏ đến mực nước biển.

5. Hậu Quả Của Băng Tan và Mực Nước Biển Dâng

Hậu quả của hiện tượng này vô cùng sâu rộng, tác động đến mọi mặt của đời sống và môi trường:

5.1 Tác động trực tiếp của Mực nước biển dâng:

Ngập lụt và mất đất ven biển: Các vùng đất thấp, đảo nhỏ, đồng bằng châu thổ bị ngập vĩnh viễn hoặc thường xuyên hơn. Đường bờ biển bị xói lở, thu hẹp diện tích đất liền. Đây là mối đe dọa hiện hữu đối với các khu vực như Đồng bằng sông Cửu Long và các thành phố ven biển của Việt Nam, bao gồm cả TP. Hồ Chí Minh.
Gia tăng ngập lụt do bão và triều cường: Mực nước biển cơ sở cao hơn làm cho nước dâng do bão trở nên nguy hiểm hơn, xâm nhập sâu hơn vào đất liền. Hiện tượng “ngập lụt phiền toái” (nuisance flooding) xảy ra thường xuyên hơn vào các đợt triều cường cao, ngay cả khi không có bão.
Xâm nhập mặn: Nước biển mặn xâm nhập sâu hơn vào các cửa sông, nguồn nước ngọt ven biển và các tầng chứa nước ngầm. Điều này gây tổn hại nghiêm trọng cho nông nghiệp (đặc biệt là trồng lúa), nuôi trồng thủy sản nước ngọt và lợ, đồng thời đe dọa nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho hàng triệu người (vấn đề cực kỳ nghiêm trọng ở Đồng bằng sông Cửu Long).
Hư hại cơ sở hạ tầng ven biển: Các công trình như cảng biển, đường giao thông, hệ thống thoát nước, nhà cửa, đê kè bị đe dọa bởi ngập lụt, xói lở và nhiễm mặn.
Mất môi trường sống: Các hệ sinh thái ven biển quan trọng như rừng ngập mặn, các vùng đất ngập nước, bãi triều, rạn san hô bị suy thoái hoặc biến mất do ngập sâu hơn, thay đổi độ mặn và nhiệt độ.

5.2 Các tác động khác của băng tan ở vùng cực:

Thay đổi hoàn lưu đại dương: Lượng lớn nước ngọt từ băng tan đổ vào Bắc Đại Tây Dương có thể làm loãng nước biển, ảnh hưởng đến độ mặn và nhiệt độ, tiềm ẩn nguy cơ làm suy yếu hoặc thay đổi các dòng hải lưu lớn như Dòng chảy Vịnh (Gulf Stream) và Hoàn lưu Đảo chiều Kinh tuyến Đại Tây Dương (AMOC), gây ra những thay đổi khí hậu đột ngột và khó lường ở Bắc Mỹ và Châu Âu.
Giảm hiệu ứng Albedo: Băng tuyết trắng phản xạ phần lớn ánh sáng mặt trời trở lại không gian. Khi băng tan, để lộ ra bề mặt đất hoặc nước biển sẫm màu hơn, hấp thụ nhiều nhiệt lượng hơn, dẫn đến sự ấm lên tiếp tục gia tăng (một vòng lặp phản hồi tích cực nguy hiểm).
Giải phóng khí nhà kính bị giữ lại: Băng vĩnh cửu (permafrost) ở Bắc Cực và các vùng núi cao chứa một lượng khổng lồ cacbon hữu cơ tích tụ qua hàng nghìn năm. Khi băng vĩnh cửu tan chảy, vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ này, giải phóng CO2 và đặc biệt là khí metan (CH4) – một khí nhà kính mạnh hơn CO2 nhiều lần – vào khí quyển, làm trầm trọng thêm tình trạng nóng lên toàn cầu.
Tác động đến hệ sinh thái và cộng đồng vùng cực: Mất môi trường sống (biển băng) đe dọa các loài động vật biểu tượng như gấu trắng, hải cẩu, hải mã. Cộng đồng bản địa sống dựa vào săn bắt truyền thống và di chuyển trên băng cũng đối mặt với những thách thức sinh tồn lớn.
Vấn đề địa chính trị: Sự tan chảy của băng ở Bắc Cực mở ra các tuyến hàng hải mới (như Tuyến đường biển phương Bắc) và khả năng tiếp cận các nguồn tài nguyên dầu khí, khoáng sản dưới đáy biển, dẫn đến các tranh chấp tiềm ẩn về chủ quyền và lợi ích kinh tế.

6. Dự Báo Tương Lai và Những Điểm Không Chắc Chắn

Các báo cáo mới nhất của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) đưa ra những dự báo đáng lo ngại về mực nước biển dâng trong tương lai, phụ thuộc vào kịch bản phát thải khí nhà kính của con người:

Ngay cả trong kịch bản phát thải thấp (đạt mục tiêu Thỏa thuận Paris), mực nước biển vẫn được dự báo sẽ dâng thêm khoảng 0.3 – 0.6 mét vào năm 2100 so với cuối thế kỷ 20.
Trong kịch bản phát thải cao, mực nước biển có thể dâng từ 0.6 đến hơn 1 mét vào năm 2100.
Quan trọng hơn, có những yếu tố không chắc chắn lớn, đặc biệt là sự ổn định của Dải băng Tây Nam Cực. Nếu các điểm tới hạn (tipping points) bị vượt qua, sự sụp đổ nhanh chóng của một phần lớn WAIS có thể xảy ra, dẫn đến mực nước biển dâng cao hơn nhiều so với các dự báo trung bình, có thể lên đến vài mét trong vài thế kỷ tới.
Mực nước biển sẽ tiếp tục dâng trong nhiều thế kỷ, thậm chí hàng thiên niên kỷ, ngay cả khi chúng ta ngừng hoàn toàn phát thải khí nhà kính ngay hôm nay, do quán tính nhiệt của đại dương và thời gian phản ứng kéo dài của các dải băng.

7. Giải Pháp và Hành Động Cấp Bách

Đối mặt với thách thức băng tan và mực nước biển dâng, thế giới cần hành động quyết liệt trên hai mặt trận chính: giảm thiểu nguyên nhân gốc rễ và thích ứng với những tác động không thể tránh khỏi.

7.1 Giảm thiểu (Mitigation) – Hành động Cấp thiết:

Chuyển đổi năng lượng: Từ bỏ nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) và chuyển đổi mạnh mẽ sang các nguồn năng lượng tái tạo (mặt trời, gió, thủy điện, địa nhiệt…).
Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng: Tiết kiệm năng lượng trong mọi lĩnh vực (công nghiệp, giao thông, xây dựng, sinh hoạt).
Bảo vệ và phục hồi rừng: Ngăn chặn phá rừng, đẩy mạnh trồng rừng và quản lý rừng bền vững để hấp thụ CO2.
Nông nghiệp và sử dụng đất bền vững: Giảm phát thải khí nhà kính từ nông nghiệp (CH4, N2O), quản lý đất đai tốt hơn.
Giảm phát thải các khí nhà kính khác: Kiểm soát phát thải metan từ các nguồn công nghiệp, nông nghiệp, chất thải.
Tăng cường hợp tác quốc tế: Thực hiện nghiêm túc và nâng cao tham vọng của Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu.

7.2 Thích ứng (Adaptation) – Chuẩn bị cho Tương lai

Do mực nước biển sẽ tiếp tục dâng, các biện pháp thích ứng là bắt buộc, đặc biệt đối với các quốc gia dễ bị tổn thương như Việt Nam:

Bảo vệ cứng: Xây dựng, củng cố và nâng cấp hệ thống đê biển, kè chắn sóng, tường chắn lũ.
Thích nghi và điều chỉnh: Thay đổi quy hoạch sử dụng đất ven biển, nâng cao cốt nền công trình, phát triển các giống cây trồng chịu mặn, thay đổi phương thức canh tác, nuôi trồng thủy sản phù hợp.
Di dời có kế hoạch (Managed Retreat): Lên kế hoạch và thực hiện di dời cộng đồng, cơ sở hạ tầng quan trọng ra khỏi những khu vực có nguy cơ ngập lụt vĩnh viễn hoặc không thể bảo vệ được một cách bền vững.
Giải pháp dựa vào hệ sinh thái (Ecosystem-based Adaptation): Bảo vệ và phục hồi các hệ sinh thái ven biển tự nhiên như rừng ngập mặn, rạn san hô, thảm cỏ biển để tăng cường khả năng chống chịu, giảm xói lở và tác động của sóng biển.
Hệ thống cảnh báo sớm: Xây dựng và cải thiện hệ thống dự báo, cảnh báo sớm về bão, nước dâng, triều cường và xâm nhập mặn.
Quản lý tổng hợp vùng bờ: Lập kế hoạch phát triển kinh tế – xã hội vùng ven biển một cách tổng thể, có tính đến các yếu tố rủi ro do biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

Kết luận

Hiện tượng băng tan ở hai cực và mực nước biển dâng là một trong những biểu hiện rõ ràng và đáng báo động nhất của cuộc khủng hoảng khí hậu toàn cầu. Nó không còn là vấn đề của tương lai xa xôi mà đang diễn ra ngay trước mắt chúng ta, với những bằng chứng khoa học vững chắc và những hậu quả ngày càng cảm nhận rõ rệt trên khắp thế giới, đặc biệt là tại các vùng ven biển trù phú nhưng mong manh như Đồng bằng sông Cửu Long và các thành phố lớn của Việt Nam.

Mối liên hệ giữa hoạt động của con người (phát thải khí nhà kính), sự ấm lên toàn cầu, băng tan và mực nước biển dâng là không thể phủ nhận. Để bảo vệ hành tinh và tương lai của chính chúng ta, hành động quyết liệt là không thể trì hoãn. Chúng ta cần một nỗ lực toàn cầu mạnh mẽ để cắt giảm nhanh chóng lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, đồng thời phải chủ động, sáng tạo và đầu tư thỏa đáng vào các giải pháp thích ứng để đối phó với những thay đổi không thể đảo ngược.

Đây là trách nhiệm chung của các chính phủ, doanh nghiệp, nhà khoa học và mỗi công dân trên hành tinh này. Tương lai của các vùng ven biển và sự ổn định của hệ thống khí hậu phụ thuộc vào những lựa chọn và hành động của chúng ta ngày hôm nay.