Phát hiện nguồn nước ngọt quý giá dưới đáy biển

Một minh họa mô tả hồ chứa nước ngọt dưới đáy biển - Ảnh: SAM FALCONER

Nghiên cứu gần đây cho thấy rằng một sự kiện tình cờ vào năm 1960 đã mở ra cánh cửa cho những phát hiện kỳ diệu dưới đáy biển. Khi Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ thực hiện các lỗ khoan thẳng đứng ngoài khơi bờ biển New Jersey, họ vô tình phát hiện một mỏ nước ngọt. Tuy nhiên, câu chuyện không dừng lại ở đó.

Vào năm 2015, tiến sĩ Rob L. dẫn đầu đoàn thám hiểm trên con tàu R/V Langseth trong cuộc hành trình đầy thử thách ở Massachusetts, để tìm lại mỏ nước ngọt ẩn giấu sâu 100m dưới đáy biển đầy đá. Qua nhiều tháng xử lý dữ liệu thu thập được trong chuyến thám hiểm kéo dài 10 ngày, nhóm nghiên cứu cuối cùng đã công bố kết quả vào năm 2019.

Các phương tiện truyền thông phấn khích và đua nhau đăng các tiêu đề táo bạo: "Tìm thấy hồ chứa nước ngọt bí ẩn dưới đại dương".

Tuy phát hiện này đem lại nhiều hy vọng, song nhiều điều vẫn còn bí ẩn. Kích thước của những hồ chứa nước ngọt này là bao nhiêu? Tại sao lại có nước ngọt xuất hiện dưới đáy biển? Và có bao nhiêu bờ biển trên toàn cầu ẩn chứa nước ngọt mà chúng ta chưa biết? Các câu hỏi này vẫn là thách thức với nhóm thám hiểm.

Mặc dù dự án thám hiểm đã khám phá ra những điều kỳ diệu nhưng thế giới vẫn đối diện với nhiều thách thức về nguồn cung cấp nước ngọt. Mặc dù nước chiếm 3/4 diện tích trái đất nhưng chỉ có khoảng 2,5% nước ngọt trên hành tinh chúng ta có thể sử dụng, trong khi dân số dự kiến tăng lên 10 tỷ người vào năm 2100, tạo nên áp lực lớn đối với nguồn cung cấp nước.

Biến đổi khí hậu đang làm thay đổi mô hình lượng mưa và ô nhiễm đang làm tổn hại đến các khu vực còn sót lại của nguồn nước, trong khi phát triển nông nghiệp đang dần cạn kiệt các hồ nước ngầm.

Tuy vậy, phát hiện ban đầu của nhóm thám hiểm thuộc Viện Hải dương học Woods Hole đã tiếp thêm động lực cho nhiều nghiên cứu sâu hơn. Cuộc khảo sát tại nhiều vùng khác nhau ngoài khơi San Diego, Hawaii, New Zealand và Malta đã đưa ra những câu trả lời sơ bộ.

Theo tiến sĩ Evans, lục địa không chỉ dừng lại ở bờ biển mà mở rộng ra ngoài khơi như một thềm đá dưới nước. Thềm lục địa này chấm dứt ở một độ dốc lớn chuyển mạnh hướng xuống đáy biển sâu.

Các cuộc khảo sát đã phát hiện một dòng chảy nước ngầm dọc theo bờ biển phía đông bắc nước Mỹ, cho thấy một lượng lớn nước ngọt ẩn chứa trong đá và trầm tích dưới đáy biển của khu vực này.

Vùng ngoài khơi Bờ Đông nước Mỹ có thềm lục địa kéo dài từ bờ biển hơn 300km ra biển sâu. Các lớp địa chất hình thành tầng ngậm nước không dừng lại ở bờ biển, mà thường mở rộng ra ngoài thềm lục địa.

Khi mưa rơi trên vùng đất ven biển, nước có thể thấm xuống tầng ngậm nước và xuyên qua các loại đá có độ thấm cao, di chuyển bên dưới bờ biển và cuối cùng đổ vào đáy biển.

Để giữ cho dòng chảy này trong lành, cần phải có một lớp phủ không thấm nước trên tầng ngậm nước biển, thường là trầm tích giàu đất sét được nén chặt.

Những khám phá từ các cuộc khảo sát đã đưa đến giả thuyết rằng có thể có nước ngọt chứa đựng bên dưới toàn bộ thềm lục địa New England. Ngay cả phía ngoài đảo Martha's Vineyard ở Massachusetts cũng được cho là có thể có nước ngọt tồn tại dưới đáy biển bởi những sông băng từ hơn 12.000 năm trước để lại. Hiện nay, một nhóm nghiên cứu lớn đang lập kế hoạch khoan thăm dò tại địa điểm này vào năm 2024.

Trong khi đó, nước ngọt ngoài khơi New Jersey được cho là bắt nguồn từ lượng mưa trên đất liền.

Xung quanh đảo Malta có hồ nước ngọt dưới đáy biển - Ảnh TRAVEL ADVO

Năm 2018, cuộc khảo sát ngoài khơi Hawaii đã tìm thấy bằng chứng rõ ràng về đá chứa nước ngọt nằm sâu vài trăm mét dưới đáy biển. Khác với trường hợp của New Jersey, Hawaii được hình thành từ đá núi lửa, có độ thấm tương đối cao.

Tại vùng Biển Đông, địa chất ven biển chuyển sang chủ yếu là đá vôi, khiến cho sự vận động của nước ngầm ở đó có thể khác biệt.

Kể từ tháng 9-2019 đến tháng 9-2020, các nhà nghiên cứu đã sử dụng cảm biến CSEM để chỉ ra rằng nước ngầm lợ trong hệ tầng San Diego - nguồn cung cấp nước ngầm quan trọng cho thành phố - được kết nối với một tầng chứa nước ngọt dưới biển ngoài khơi đảo Coronado.

Vào năm 2022, cuộc khảo sát tại Địa Trung Hải đã lập bản đồ cho thấy có một hồ nước ngọt dưới đáy biển ngoài khơi đảo Malta, có thể được cung cấp từ nguồn nước ngầm trên bờ.

Hiện nay, cộng đồng đang nỗ lực tăng cường để khám phá các khả năng chứa nước ngọt dưới đáy biển, đặc biệt là ở châu Âu. Những cuộc khảo sát tiếp theo dần dần sẽ giải quyết những bí ẩn và tiết lộ những điều bất ngờ hơn về loạt phát hiện này, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về tài nguyên nước ngọt dưới đáy biển và tiềm năng của chúng trong việc đáp ứng nhu cầu nước ngọt của con người.