Tại sao thám hiểm đáy biển nguy hiểm hơn nhiều so với khám phá vũ trụ?

Tàu lặn Titan đang mất tích là một trong các phương tiện giúp con người khám phá độ sâu của đại dương mà phần lớn trong số đó chưa bao giờ được nhìn thấy bằng mắt thường.

Các cục mangan trên đáy biển. Ảnh: CNN

Theo kênh CNN, số liệu năm 2022 của Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ cho biết mặc dù con người đã khám phá bề mặt đáy đại dương trong hàng chục nghìn năm, nhưng chỉ có khoảng 20% diện tích đáy biển được lập bản đồ.

Các nhà nghiên cứu thường nói rằng du hành vào vũ trụ dễ hơn là lao xuống đáy đại dương. Trong khi 12 phi hành gia đã dành tổng cộng 300 giờ trên bề mặt Mặt Trăng, nhưng mới chỉ có ba người đã dành khoảng ba giờ khám phá Challenger Deep, điểm sâu nhất được biết đến dưới đáy biển của Trái Đất.

Tiến sĩ Gene Feldman, nhà hải dương học danh dự tại Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), cho biết: “Trong thực tế, chúng ta có bản đồ rõ nét hơn về Mặt Trăng và Sao Hỏa so với bản đồ về hành tinh của chúng ta”.

Có một lý do khiến việc khám phá biển sâu của con người bị hạn chế đến vậy. Đó là du hành xuống đáy đại dương đồng nghĩa với việc đi sâu vào một thế giới có mức độ áp suất cực lớn và có rủi ro cao. Môi trường tối tăm hầu như không có tầm nhìn. Nhiệt độ rất lạnh.

Chiếc tàu lặn Titan đang mất tích khi khám phá xác tàu Titanic ở độ sâu khoảng 3.800 mét dưới nước. Những yếu tố khiến đội cứu hộ khó xác định vị trí và kéo con tàu lên cũng là lý do khiến việc khám phá toàn diện đáy đại dương vẫn rất khó khăn.

Tiến sĩ Jamie Pringle tại Đại học Keele của Anh cho biết: “Việc tìm kiếm dưới nước khá phức tạp, vì đáy đại dương gồ ghề hơn rất nhiều so với trên đất liền”.

Nếu tàu lặn Titan không nổi lên bề mặt đại dương, các đội tìm kiếm và cứu hộ sẽ cần dựa vào sonar, một kỹ thuật sử dụng sóng âm thanh để dò các tầng nước sâu mờ đục của đại dương, nhằm xác định vị trí của tàu. Theo ông Pringle, quá trình này sẽ cần sử dụng một chùm tia rất hẹp có thể cung cấp tần số đủ cao để đưa ra một bức tranh rõ ràng về vị trí của con tàu.

Lịch sử khám phá đại dương

Tàu Trieste trồi lên sau khi thực hiện cú lặn kỷ lục thế giới ở độ sâu 3.150 mét vào ngày 3/10/1953. Ảnh: Getty Images

Chiếc tàu ngầm đầu tiên do kỹ sư người Hà Lan Cornelis Drebbel chế tạo vào năm 1620, nhưng nó bị mắc kẹt ở vùng nước nông. Phải mất gần 300 năm – sau thảm họa Titanic – thì mới có công nghệ sonar để giúp các nhà khoa học có một bức tranh rõ ràng hơn về những gì nằm dưới đáy đại dương.

Một bước tiến quan trọng trong hoạt động khám phá của con người diễn ra vào năm 1960 với chuyến lặn lịch sử của tàu Trieste đến Challenger Deep, nằm ở độ sâu 10.916 mét dưới nước.

Chỉ có một số sứ mệnh kể từ đó đã đưa con người trở lại độ sâu như vậy và những chuyến đi này cực kỳ nguy hiểm.

Theo NOAA, cứ 10 mét di chuyển bên dưới bề mặt đại dương, áp suất sẽ tăng thêm một atmotphe. Điều đó có nghĩa là một chuyến đi đến Challenger Deep có thể khiến một con tàu chịu áp lực tương đương với 50 máy bay phản lực khổng lồ. Ông Feldman cho biết thêm là với áp lực đó, một sai sót cấu trúc nhỏ nhất cũng có thể gây ra thảm họa.

Trong chuyến lặn xuống tàu Trieste năm 1960, các hành khách Jacques Piccard và Don Walsh cho biết họ vô cùng sửng sốt khi nhìn thấy những sinh vật sống ở đây.

Những gì bên dưới đáy đại dương

Một con sứa phát quang sinh học được chụp trong quá trình khám phá khu vực rãnh Mariana ở Thái Bình Dương năm 2016. Ảnh: AP

Theo Viện Hải dương học Woods Hole (WHOI) ở Massachusetts, trong khi đáy đại dương có độ sâu từ 1.000 mét đến 6.000 mét, thì các rãnh dưới biển sâu có thể sâu tới 11.000 mét. Khu vực này, được gọi là khu vực hadal. Trong vùng hadal, nhiệt độ chỉ cao hơn mức đóng băng và không có ánh sáng mặt trời nào xuyên qua được.

Các nhà khoa học lần đầu tiên có thể chứng minh rằng sự sống tồn tại dưới 6.000m dưới đáy biển vào năm 1948.

Những khám phá tại Challenger Deep rất đáng chú ý, khi con người nhìn thấy các mỏm đá đầy màu sắc rực rỡ có thể là trầm tích hóa học, động vật lưỡng cư siêu khổng lồ giống tôm và loài Holothurian sống ở tầng đáy hay còn gọi là hải sâm.

Ông Feldman cũng nhớ lại lần lặn của mình vào những năm 1990. Khi đó, ông nhìn thấy con mực khổng lồ ẩn nấp ở độ sâu đen như mực của đại dương. Đoạn video đầu tiên về một sinh vật sống, có thể dài tới gần 18 mét, được quay ở vùng biển sâu gần Nhật Bản vào năm 2012.

Một thế giới mới cũng mở ra vào những năm 1970, khi một hệ sinh thái hoàn toàn xa lạ mà nhà địa chất biển Robert Ballard, sau đó là WHOI, phát hiện ra trong vùng biển gần Galápagos Rift. Người ta thấy những con giun khổng lồ, trai khổng lồ, cua khổng lồ và những sinh vật sống khác.

Các nhà nghiên cứu tại WHOI và NASA đã hợp tác để phát triển các phương tiện tự hành dưới nước không cần người lái có thể đi xuống qua địa hình phức tạp của các rãnh và chịu được áp suất lớn hơn 1.000 lần so với áp suất trên bề mặt đại dương. Các phương tiện này có thể tìm hiểu tính đa dạng của sự sống trong các rãnh dưới đáy biển.

Tại sao lập bản đồ đại dương lại khó khăn đến vậy?

Từ góc độ khoa học, các chuyến du hành đến đáy đại dương không giúp ích gì nhiều trong việc nâng cao hiểu biết của chúng ta về những bí ẩn của đại dương.

Ông Feldman nói: “Con người thích những cái nhất. Chúng ta muốn đi tới chỗ cao nhất, thấp nhất, xa nhất”.

Nhưng con người chỉ nhìn thấy bằng mắt thường một tỷ lệ phần trăm rất nhỏ của đại dương sâu thẳm và một diện tích rất nhỏ đáy đại dương đã được lập bản đồ.

Theo ông Feldman, lý do phần lớn là do chi phí. Tàu được trang bị công nghệ sonar có thể tăng chi phí đắt đỏ. Chỉ riêng nhiên liệu có thể lên tới 40.000 USD mỗi ngày.

Theo các nhà khoa học, lập bản đồ đại dương giúp chúng ta hiểu hình dạng của đáy biển ảnh hưởng như thế nào đến các dòng hải lưu và nơi các sinh vật biển xuất hiện. Việc này cũng giúp chúng ta hiểu được các nguy cơ địa chấn. Vì vậy, đây là ngành khoa học cơ bản có tầm quan trọng lớn đối với con người.