Bắc Cực chưa từng ấm áp thế này trong hơn 3 triệu năm qua

Phạm Hải

Theo chu kỳ hàng năm, lớp băng biển bao phủ ở Bắc Băng Dương sẽ giảm xuống mức thấp nhất vào giữa tháng 9. Đáng buồn là trong năm nay, lượng băng này lại tụt giảm đến mức báo động, chỉ còn bao phủ khoảng diện tích 1,44 triệu dặm vuông (3.740.000 km²) - giá trị thấp thứ hai từng được ghi nhận trong vòng 42 năm qua kể từ khi các nhà khoa học dùng vệ tinh để theo dõi băng nơi đây. Nói cách khác, lượng băng bao phủ Bắc Băng Dương trong tháng 9 năm nay chỉ tương đương 50% diện tích cách đây hơn 40 năm.

Lượng băng bao phủ Bắc Băng Dương trong tháng 9 năm nay chỉ tương đương 50% diện tích cách đây hơn 40 năm

Như Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu đã chỉ ra, nồng độ CO₂ trong khí quyển của Trái đất hiện đang ở mức cao nhất trong lịch sử loài người - khoảng 412 phần triệu. Lượng CO₂ trong bầu khí quyển dày đặc như vậy được cho là chỉ xuất hiện gần nhất cách đây 3 triệu năm, trong kỷ Pliocen (Thế Thượng Tân).

Dựa trên kiến thức địa chất nghiên cứu sự tiến hóa của khí hậu Trái đất và cách thức nó kiến tạo các điều kiện cần thiết cho sự sống, các nhà khoa học tin rằng những sự bất thường về khí hậu ở Bắc Cực chính là dấu hiệu rõ ràng cho thấy hiện tượng biến đổi khí hậu đã, đang và sẽ thay đổi mạnh mẽ hành tinh của ta với tốc độ “đáng sợ”. Nếu lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu tiếp tục tăng, đồng nghĩa với việc nồng độ CO₂ trong khí quyển ngày càng dày đặc hơn, thế giới văn minh mà chúng ta biết đến ngày nay hoàn toàn có thể bị kéo trở trở lại kỷ Pliocen 3 triệu năm trước, với những đặc trưng điển hình bao gồm mực nước biển dâng cao hơn, thời tiết cực kỳ bất ổn định, thiên tai triền miên, và cuối cũng dẫn tới sự thay đổi tiêu cực đối với trạng thái của cả thế giới tự nhiên lẫn hình thái xã hội loài người.

Điều gì khiến nồng độ CO₂ trong khí quyển Trái đất tăng nhanh chóng như vậy?

Trên thực tế, các quá trình tự nhiên đã xảy ra suốt lịch sử kiến tạo của Trái đất giải phóng một lượng đáng kể CO₂ vào bầu khí quyển. Tuy nhiên, sẽ có những quá trình khác tiêu thụ lượng CO₂ này để duy trì sự cân bằng cần thiết cho hành tinh, qua đó giữ ổn định khí hậu Trái đất.

Hệ thống chính chịu trách nhiệm duy trì sự cân bằng này là một bộ điều nhiệt toàn cầu tự nhiên, được điều chỉnh bởi các loại đá có khả năng phản ứng hóa học với CO₂ và triệt tiêu nó khỏi khí quyển.

Trong đất, có một số loại đá liên tục phản ứng và hấp thụ CO2 để phân rã thành những vật chất khác. Các phản ứng này có xu hướng tăng tốc khi nhiệt độ và lượng mưa lớn hơn. Đây chính xác là điều kiện khí hậu xảy ra khi nồng độ khí nhà kính trong khí quyển tăng lên.

Đặc biệt, hệ thống điều hợp ổn định nhiệt độ tự nhiên này cũng sở hữu cơ chế điều hòa của riêng mình. Khi CO₂, nhiệt độ tăng và quá trình phong hóa đá tăng tốc, sẽ có nhiều CO₂ hơn từ khí quyển bị hấp thụ. Nếu CO₂ bắt đầu giảm, nhiệt độ lạnh đi và quá trình phong hóa đá chậm lại trên toàn cầu, lượng CO₂ bị hấp thụ sẽ lại ít đi.

Hiệu ứng nhà kính dẫn đến tăng nhiệt độ bề mặt và lượng mưa ở một số nơi. Đồng thời, 2 yếu tố này cũng góp phần đẩy nhanh quá trình phong hóa đá silicat, qua đó hấp thụ nhiều CO2 hơn từ khí quyển (mũi tên màu vàng). Mức độ của Hiệu ứng Nhà kính phụ thuộc vào lượng CO2 trong khí quyển.

Các phản ứng phong hóa đá cũng hoạt động mãnh liệt hơn ở những khu vực có nhiều bề mặt khoáng chất lộ thiên. Ví dụ như các khu vực có độ xói mòn cao hoặc trong giai đoạn khi quá trình kiến tạo của Trái đất đẩy đất đá lên phía trên, tạo ra những dãy núi khổng lồ có độ dốc lớn.

Xét theo khía cạnh địa chất, bộ ổn định nhiệt độ này vận hành khá chậm rãi. Ví dụ, ở cuối kỷ Khủng Long cách đây khoảng 65 triệu năm, các nhà khoa học ước tính rằng nồng độ CO₂ trong khí quyển là từ 2.000 đến 4.000 phần triệu. Phải mất hơn 50 triệu năm để giảm chúng một cách tự nhiên xuống còn khoảng 400 phần triệu trong kỷ Pliocen.

Vì những thay đổi tự nhiên về mức CO₂ diễn ra rất chậm, nên sự thay đổi theo chu kỳ trong hệ thống khí hậu của Trái đất cũng chậm theo. Các hệ sinh thái đã có hàng triệu năm để thích nghi, điều chỉnh và phản ứng hài hòa với sự thay đổi của khí hậu.

Tuy nhiên mọi chuyện chỉ trở nên bất thường khi có một thứ gọi là “nền văn minh của con người” xuất hiện. Hoạt động sống của con người ngày nay tạo ra lượng CO₂ quá lớn, khiến quá trình hấp thụ CO₂ của tự nhiên không thể theo kịp, và sự mất cân bằng xảy ra như một hệ quả tất yếu. Vào buổi bình minh của Kỷ nguyên Công nghiệp năm 1750, lượng CO₂ trong khí quyển Trái đất ở mức khoảng 280 phần triệu. Và con người chỉ mất 200 năm để đưa Trái Đất trở lại mốc mật độ CO₂ chưa từng thấy trong suốt hàng triệu năm qua.

Trở lại với vấn đề của Bắc Cực, độ phủ băng biển ở Bắc Băng Dương vào mùa hè đang có xu hướng ngày càng thấp hơn. Các nhà khoa học dự đoán rằng Bắc Cực sẽ hoàn toàn không có băng vào mùa hè trong vòng hai thập kỷ tới, đây rõ ràng là một thông tin gây sốc với nhiều người.

Tuy nhiên, đó không phải bằng chứng duy nhất cho thấy Bắc Cực đang ngày một ấm lên. Tốc độ tan nhanh đáng sợ của băng tại Greenland vào mùa hè năm nay. Hồi đầu tháng 8, thềm băng cuối cùng còn sót lại của Canada, trên lãnh thổ Nunavut, đã sụp xuống biển. Hàng loạt các khu vực của Bắc Cực Siberia và Svalbard, một nhóm đảo của Na Uy ở Bắc Băng Dương, cũng đã chạm mức nhiệt độ cao kỷ lục vào mùa hè này.