Lỗ khoan đại dương cách mạng hóa khoa học trái đất

Các con tàu sẽ khoan các lỗ sâu dưới đáy đại dương và khám phá các loài sinh vật sống ở đây. Nguồn:news-cdn.softpedia.com

Trong tháng 8/2019, ngoài bờ biển Ecuador,các nhà khoa học đang đi tìm “mỏ” các vi khuẩn phong phú sống trong hai lỗ khoan sâu và hẹp xuống tận đáy đại dương này.

Con tàu nghiên cứu huyền thoại JOIDES Resolution là con tàu hiện đại nhất trong vòng 5 thập kỷ lịch sử nghiên cứu các lỗ khoan đại dương. Việc thực hành khoan các lỗ trên đáy biển đã cách mạng hóa khoa học trái đất, giúp các nhà khoa học xác nhận lý thuyết về kiến tạo mảng (plate tectonics) – vốn mô tả các chuyển động ở quy mô lớn của thạch quyển Trái đất, khám phá các vi khuẩn ở sâu dưới lớp vỏ đáy đại dương và chứng minh những nguy hiểm tiềm tàng của động đất và sóng thần. Nhưng để giữ cho lĩnh vực nghiên cứu này tồn tại cho nhiều năm đến, các nhà khoa học phải dựa vào các cơ quan tài trợ quốc tế để những khám phá đó được thực hiện.

Một thỏa thuận quốc tế như vậy có hiệu lực đến năm 2030. Các nhà nghiên cứu từ 26 quốc gia đã tham gia vào khung quốc tế mang tên Chương trình Khám phá đại dương quốc tế (International Ocean Discovery Program IODP),sẽ tập hợp tại Osaka, Nhật Bản vào ngày11/9/2019 để thảo luận về việc họ có thể thay thế thỏa thuận đó như thế nào.Các nhà khoa học sẽ lập ra những mục tiêu khoa học mới cho pha tiếp theo của việc khoan đại dương từ năm 2023 đến năm 2050, nếu họ có thể thuyết phục các tổ chức quỹ khoa học đầu tư kinh phí cho các kế hoạch này.

Các quốc gia thành viên của IODP đã thu hút được150triệu USD một năm để các nhà khoa học thực hiện nghiên cứu lỗ đại dương. “Kinh phí cần thiết rất cao để chúng ta có thể tiếp tục thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu này sau năm2023,”theo nhận xét của Anthony Koppers,một nhà địa chất đại dương tại trường đại học liên bangOregonởCorvallis.

Tại cuộc họp ở Osaka,các nhà khoa học sẽ thảo luận là liệu có cháp nhận bản kế hoạch giàu tham vọng đang soạn thảo, vốn bắt nguồn từ các phiên họp cấp vùng của IODPnăm ngoái. “Chúng ta phải mơ ước, phải thực sự hành động vì nó,” Dick Kroon,nhà khoa học địa cầu tại trường đại học Edinburgh, Anh và sẽ đảm trách vai trò chủ tịch hội thảo tại Osaka, nói.

Nghĩ lớn hơn

Kế hoạch này kêu gọi gửi các chuyến táu nghiên cứu đi khoan một cách thường xuyên các lỗ trên khắp các đại dương của trái đất trong nỗ lực chưa từng có để tái cấu trúc khí hậu trong quá khứ - và mở mang hiểu biết của các nhà khoa học về cách trái đất có thể vận hành trong một tương lai biến đổi khí hậu.Các mục tiêu khác bao gồm việc chứng minh sự sống có thể nảy sinh và tiến hóa trong bề mặt đáy đại dương như thế nào.

Ý tưởng đó khiếnAnais Pages,một nhà khoa học đại dương tại Tổ chức nghiên cứu khoa học và công nghiệp Khối thịnh vượng chung (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) ở Bentley, Australia, thấy phấn khích. Chị cho rằng việc thiết lập những mục tiêu nghiên cứu khoa học liên ngành đầy tham vọng “sẽ đóng vai trò cốt lõi để đạt được những khám phá khoa học lớn”.

Những gì không rõ ràng là liệu 26 quốc gia thành viên IODP sẽ sẵn sàng đóng góp cho các mục tiêu này không. Một khi các nhà nghiên cứu chấp thuận kế hoạch cuối cùng, các cơ quan tài trợ của chính phủ sẽ phải quyết định họ muốn đầu tư bao nhiều vào tương lai của kế hoạch nghiên cứu đại dương.

Một trong những tổ chức như vậy là Quỹ Khoa học Mỹ (NSF),nơi cung cấp 65 triệu USD mỗi năm cho JOIDES Resolution. Con tàu này bắt đầu khai thác các lõi địa chất trên đại dương trong năm 1985và giờ là “con ngựa thồ” choIODP. Đi khắp thế giới, các nhóm khoa học đã có thể khám phá ra các chủ đề có phạm vi trải rộng từ lịch sử mùa mưa của Ấn Độ đến những hiểm nguy động đất ởIndonesia.

Con tàu này được tài trợ để hoạt động cho đến hết tháng 9/2024,nhưng do đã bắt đầu trở nên cũ, nó có thể ngừng hoạt động sau đó.Công ty tàu biển NauySiems Offshore đã được đề xuất đóng một con tàu thay thế miễn phí – một cam kết trong vòng 10 năm củaSiems.

Mong muốn: một vài con tàu tốt

Brad Clement, giám đốc các dịch vụ khoa học Mỹ tạiIODPvà làm việc tại trạmCollege Stationcủa trường đại họcTexas A&M,cho rằng con tàu mới này sẽ nhanh hơn tàu JOIDES Resolution,nên các nhà khoa học có thể dành nhiều thời gian hơn cho các lỗ khoan hàng năm. NSFcó thể trả thêm12%mỗi năm để vận hành con tàu, so với kinh phí đóng góp con tàu cũ.

Nhật Bản được chờ đợi sẽ đưa các nhà khoa học tới chuyến tàu nghiên cứu Chikyu,vốn hoạt động từ năm2007. Chikyu có thể khoan sâu vào đáy biển hơn JOIDES Resolution nhưng lại chỉ hoạt động trong vùng biển Nhật Bản, do đó giá trị của nó bị giới hạn với các nhà khoa học trên khắp thế giới.

Một nhóm các quốc gia châu Âu,European Consortium for Ocean Research Drilling, có vẻ thích tiếp tục thuê các con tàu của ngành công nghiệp cho các dự án nghiên cứu ngoài khơi.Tuy nhiên họ lại phải vật lộn với việc tìm nguồn kinh phí thuê tàu và do không đủ số tiền, họ phải hoãn rất nhiều kế hoạch như chuyến thám hiểm đáy biển Bắc cực.

Và Trung Quốc có thể có một chuyến tàu như vậy sẵn sàng nhổ neo vào đầu những năm 2020. Họ khảo sát địa chất để thiết kế và đóng một con tàu để tập trung tìm kiếm băng cháy (gas hydrates) gần bờ biển của họ và có thể mở rộng để phục vụ nhiệm vụ nghiên cứu quốc tế. Các đại diện cho cộng đồng nghiên cứu mũi khoan đại dương của Trung Quốc sẽ thảo luận về khả năng này tại cuộc họp ở Osaka.

Bất kỳ vấn đề nào xảy ra thì với Rosalind Coggon, một nhà địa chất học đại dương tại Trung tâm Hải dương học quốc gia của trường đại học Southampton, Anh, chị vẫn thấy nhiều cơ hội tìm kiếm mới trong các thập kỷ tới. “Tôi thực sự hy vọng trong vòng 25 tới, chúng ta sẽ phát hiện ra những gì mà chúng ta có thể còn chưa biết đến sự tồn tại của chúng,” chị nói.