Những thách thức trong thám hiểm đại dương sâu

[sunshine1104]

Với áp suất cực cao, môi trường tối tăm và lạnh giá, việc lặn xuống biển sâu được cho là còn khó hơn du hành vũ trụ.

Titan, tàu lặn chở 5 người tham quan xác Titanic mất liên lạc ở Đại Tây Dương hôm 18/6, là một phần trong những hoạt động cho phép du khách trả tiền để khám phá đại dương sâu - một hoạt động chỉ mới phát triển gần đây, CNN hôm 21/6 đưa tin

Dù con người đã khám phá bề mặt đại dương hàng chục nghìn năm, chỉ khoảng 20% diện tích đáy biển được lập bản đồ, theo số liệu năm 2022 của Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA).

Các nhà nghiên cứu thường nói, du hành vũ trụ còn dễ hơn lặn xuống đáy biển. Có 12 phi hành gia hoạt động trên Mặt Trăng trong tổng cộng 300 giờ, nhưng chỉ có 3 người xuống tới vực thẳm Challenger, điểm sâu nhất dưới đáy biển của Trái Đất, và thám hiểm trong khoảng 3 giờ, theo Viện Hải dương học Woods Hole. "Thực tế, chúng ta có bản đồ về Mặt Trăng và sao Hỏa còn tốt hơn bản đồ về hành tinh xanh", tiến sĩ Gene Feldman, nhà hải dương học tại NASA, cho biết.

Việc thám hiểm biển sâu của con người bị hạn chế như vậy vì lặn xuống đại dương đồng nghĩa với bước vào một nơi có áp suất cực lớn, rủi ro cao. Môi trường tối tăm gần như không nhìn thấy gì và nhiệt độ cũng đặc biệt lạnh.

Lịch sử khám phá đại dương sâu

Chiếc tàu ngầm đầu tiên do kỹ sư Hà Lan Cornelis Drebbel chế tạo vào năm 1620, nhưng chỉ xuống tới vùng nước nông. Gần 300 năm sau, công nghệ sonar (định vị bằng sóng âm) mới bắt đầu cung cấp cho các nhà khoa học bức tranh rõ ràng hơn về đáy đại dương.

Một bước tiến quan trọng xảy ra vào năm 1960 với chuyến lặn lịch sử của tàu Trieste xuống vực thẳm Challenger, ở độ sâu khoảng 11.000 m dưới Thái Bình Dương. Từ đó đến nay, chỉ có một số ít nhiệm vụ xuống tới độ sâu như vậy và những chuyến đi này cực kỳ nguy hiểm, Feldman nói.

Theo NOAA, cứ 10 m xuống dưới bề mặt đại dương, áp suất sẽ tăng thêm 1 atm. Atm là đơn vị đo áp suất, tương đương 14,7 pound (6,4 kg) trên 1 inch vuông (6.5 cm2). Điều này đồng nghĩa, tàu xuống vực thẳm Challenger có thể chịu áp suất tương đương 50 máy bay Boeing 747 đồ sộ.

Với áp lực này, chỉ một khiếm khuyết cấu trúc nhỏ nhất cũng có thể dẫn đến thảm họa. Trong chuyến lặn bằng tàu Trieste năm 1960, các hành khách Jacques Piccard và Don Walsh đã vô cùng sửng sốt khi nhìn thấy những sinh vật sống.

Khó khăn lớn khi lập bản đồ đáy đại dương

Con người mới chỉ nhìn thấy tận mắt một tỷ lệ rất nhỏ phần đáy, thậm chí phần giữa, của đại dương. Và cũng chỉ có một phần rất nhỏ đáy đại dương được lập bản đồ, theo Feldman. Một nguyên nhân quan trọng là chi phí. Tàu trang bị công nghệ sonar có thể đội chi phí lên rất cao. Feldman cho biết, chỉ riêng tiền nhiên liệu cũng có thể lên tới 40.000 USD mỗi ngày.

Trong kho kiến thức về biển sâu vẫn còn những lỗ hổng lớn. Trong số 2,2 triệu loài được cho là tồn tại trong các đại dương trên Trái Đất, chỉ có 240.000 loài đã được mô tả khoa học, theo dự án Ocean Census. Tuy nhiên, không thể biết chắc chắn có bao nhiêu sinh vật biển tồn tại, Feldman nhận định.

Các tiến bộ công nghệ giúp con người không cần trực tiếp xuống biển sâu để thám hiểm. Robot biển sâu, chụp ảnh độ phân giải cao dưới nước, học máy và giải trình tự ADN trong nước biển sẽ giúp đẩy nhanh tốc độ và quy mô phát hiện những dạng sống mới.

"Chúng tôi có bản đồ bề mặt Mặt Trăng còn tốt hơn đáy biển vì nước biển cản trở radar và các phương pháp khác vốn dùng để lập bản đồ trên cạn. Tuy nhiên, 150 năm hải dương học hiện đại đã giúp chúng tôi hiểu hơn về nhiều khía cạnh của đại dương, ví dụ như sự sống ở đó, thành phần hóa học và vai trò trong hệ thống Trái Đất", nhà sinh thái biển Alex Rogers, giáo sư tại Đại học Oxford ở Anh, cho biết.

Thám hiểm đại dương sâu mang lại những gì?

"Lập bản đồ đại dương giúp chúng ta hiểu hình dạng đáy biển ảnh hưởng thế nào đến các dòng hải lưu và nơi sinh vật biển xuất hiện. Việc này cũng giúp chúng tôi hiểu được các nguy cơ địa chấn. Đó là khoa học nền tảng và có tầm quan trọng rất lớn với nhân loại", Rogers nói thêm.

Đại dương rất giàu các loại hợp chất và việc khám phá khu vực này mang lại nhiều đột phá trong lĩnh vực y sinh học. Loại thuốc đầu tiên có nguồn gốc từ biển, Cytarabine, được phê duyệt vào năm 1969 để điều trị bệnh bạch cầu. Các chuyên gia chiết xuất loại thuốc này từ bọt biển. Nghiên cứu về các hợp chất có hoạt tính sinh học trong nọc độc của ốc nón giúp phát triển loại thuốc giảm đau mạnh ziconotide.

Theo giới nghiên cứu, đại dương và các sinh vật sống ở đó có thể cung cấp câu trả lời cho những thách thức y học lớn, ví dụ như tình trạng kháng thuốc kháng sinh. Ngoài ra, nghiên cứu biển cũng có thể cho biết sự sống đã tiến hóa như thế nào.