Phát hiện túi nước ngọt siêu khổng lồ dưới đáy biển ở bờ đông bắc nước Mỹ - Ảnh: SCIENCE DAILY

Theo nghiên cứu được đăng trên tạp chí Scientific Reports tuần qua, túi nước dài ít nhất từ bờ biển Massachusetts tới New Jersey và kéo dài ra khoảng 80km về phía rìa của thềm lục địa. 

Nếu ở trên mặt đất, túi nước sẽ là một hồ nước rộng khoảng 39km². Nghiên cứu cho thấy các túi nước như vậy có thể nằm ở nhiều vùng bờ biển khác trên khắp thế giới. 

Phát hiện nhờ công nghệ mới

Các nhà nghiên cứu đã dùng cách đo sóng điện từ (các công nghệ khác không làm được) để vẽ bản đồ túi nước.

Nhà nghiên cứu chính, Chloe Gustafson, thuộc khoa quan sát Trái đất của Trường ĐH Columbia, giải thích: "Chúng tôi biết có các túi nước ngọt dưới đáy biển ở những nơi tách biệt, nhưng không biết về độ lớn và hình dạng của chúng. Đây có thể là một nguồn tài nguyên quan trọng trên thế giới". 

Giả thuyết đầu tiên về sự tồn tại của những túi nước ngọt dưới đáy biển xuất hiện từ những năm 1970. Khi đó, các công ty khoan dầu đôi khi đã rút lên nước ngọt. 

Kích thước các lỗ khoan chỉ như những cái ghim dưới đáy biển, do đó các nhà khoa học đã tranh luận là các túi nước này là các túi nước đơn lẻ hay là một khối khổng lồ. 

Khoảng 20 năm trước, Kerry Key, hiện là giáo sư địa vật lý ở Đại học Columbia, đã giúp các công ty dầu mỏ phát triển các kỹ thuật sử dụng hình ảnh điện từ dưới đáy biển để tìm dầu. 

Gần đây, giáo sư Key muốn biết liệu công nghệ này có thể phát hiện các túi nước ngọt dưới đáy biển hay không. 

Năm 2015, Key và Rob L. Evans của Viện Hải dương học Woods Hole đã dành 10 ngày trên một chiếc tàu nghiên cứu để thực hiện các phép đo ngoài khơi phía nam New Jersey và đảo Martha's Vineyard của Massachusetts, nơi một số lỗ khoan rải rác từng khoan trúng khối trầm tích giàu nước ngọt. 

Ngoài dầu mỏ, dưới đáy đại dương còn có thể có những túi nước ngọt khổng lồ - Ảnh: REUTERS

Họ thả các máy thu xuống đáy biển để đo các trường điện từ bên dưới và mức độ tác động của các yếu tố tự nhiên như gió mặt trời và sét cộng hưởng qua máy thu. 

Con tàu của họ cũng kéo theo một thiết bị phát ra các xung điện từ nhân tạo và ghi lại các phản hồi tương tự từ đáy biển.

Nguyên tắc hoạt động của cả hai đều dựa trên khả năng dẫn sóng điện từ của nước mặn và nước ngọt. Nước mặn dẫn sóng điện từ tốt hơn nước ngọt, do đó họ sẽ phát hiện nước ngọt ở vị trí có dải sóng điện từ thấp. 

Các phân tích chỉ ra rằng túi nước không bị phân tán. Các nhà khoa học đã thu được dải sóng điện từ gần như liên tục, bắt đầu từ bờ biển và mở rộng ra xa đến thềm lục địa. Ở đa số các khu vực, túi nước bắt đầu ở độ sâu 182m dưới đáy đại dương và đáy của chúng ở độ sâu 365m. 

Sự nhất quán của dữ liệu từ hai địa điểm nghiên cứu cho phép các nhà nghiên cứu suy luận với mức độ tin cậy cao rằng các túi nước ngọt liên tục không chỉ có ở New Jersey và phần lớn Massachusetts, mà còn ở các bờ biển của Rhode Island, Connecticut và New York. Họ ước tính rằng khu vực này chứa ít nhất 2.792km³ nước ngọt. 

Ngoài dầu mỏ, dưới đáy đại dương còn có thể có những túi nước ngọt khổng lồ - Ảnh: REUTERS

Nước ngọt tích tụ ra sao dưới biển?

Các nhà nghiên cứu suy đoán về cơ chế nước ngọt được tích tụ dưới đáy biển. Theo đó, khoảng 15.000 đến 20.000 năm trước cho đến giai đoạn cuối của kỷ băng hà cuối cùng, phần lớn nước trên thế giới đã bị đóng băng trong các khối băng sâu hàng dặm. 

Ở Bắc Mỹ, nó bao gồm vùng phía bắc New Jersey, Long Island và bờ biển New England. Mực nước biển từng thấp hơn rất nhiều, đa số những gì hiện tại là thềm lục địa của Mỹ từng nổi trên bề mặt. 

Khi băng tan, trầm tích hình thành nên các đồng bằng sông lớn và nước ngọt bị mắc kẹt bên dưới trong các túi nằm rải rác. Sau đó, mực nước biển dâng lên. Cho đến nay, các túi nước "hóa thạch" là lời giải thích chung cho các túi nước ngọt dưới đáy đại dương.

Nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng các phát hiện mới cho thấy các túi nước cũng đang được nuôi dưỡng bởi dòng chảy ngầm hiện nay từ đất liền. 

Theo giáo sư Key, khi nước mưa và từ các hồ chứa thấm qua các trầm tích trên bờ, nó có khả năng bị đẩy ra biển do áp lực dâng lên và hạ xuống của thủy triều. 

Có thể hình dung về cơ chế này qua hình ảnh một người ấn lên ấn xuống ở rìa của một miếng bọt biển đầy nước. 

Ngoài ra, phía gần bờ của túi nước thường ngọt nhất và mặn hơn khi ra xa. Điều này cho thấy nước bị hòa dần với nước biển theo thời gian. 

Nước ngọt trên cạn thường chứa dưới 1/%o muối và đây cũng là giá trị được phát hiện trong túi nước dưới đáy biển ở phía gần đất liền. Ở rìa xa đất liền của túi nước, lượng muối tăng lên 15%o (nước biển thông thường chứa 35 %o muối).

Nếu khai thác nước từ rìa bên ngoài của túi nước, chúng ta sẽ phải khử muối để sử dụng nhưng chi phí sẽ ít hơn nhiều so với xử lý nước biển. 

Nếu có những túi nước tương tự ở những khu vực khô nạn như California, Úc, Trung Đông hoặc Sahara châu Phi, đây có tiềm năng là một nguồn tài nguyên. 

Nhóm của giáo sư Key hi vọng sẽ mở rộng khảo sát của họ.