C02 tăng với tốc độ kinh hoàng, Trái đất nóng nhất kể từ Công nguyên

Những phát hiện vừa được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, cung cấp hiểu biết mới quan trọng về các giai đoạn biến đổi khí hậu đột ngột trong quá khứ của Trái đất. Từ đó, đưa ra cái nhìn mới về tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu ngày nay.

Kathleen Wendt, trợ lý giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất, Đại dương và Khí quyển của Đại học bang Oregon và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết tốc độ thay đổi CO2 ngày nay thực sự là chưa từng có. Wendt nhận định: “Nghiên cứu về quá khứ dạy chúng ta ngày nay khác biệt như thế nào. Nghiên cứu của chúng tôi đã xác định tốc độ tăng CO2 tự nhiên nhanh nhất từng được quan sát thấy trong quá khứ. Đáng chú ý, tốc độ xảy ra ngày nay, phần lớn là do khí thải của con người, cao hơn 10 lần trước đây”.

Carbon dioxide, hay CO2, là một loại khí nhà kính xuất hiện tự nhiên trong khí quyển. Khi carbon dioxide đi vào khí quyển, nó góp phần làm khí hậu nóng lên do hiệu ứng nhà kính. Trong quá khứ, mức độ này đã dao động do chu kỳ của kỷ băng hà và các nguyên nhân tự nhiên khác. Còn ngày nay, chúng đang tăng lên do khí thải của con người.

Phân tích lõi băng ở Nam Cực ra số liệu về CO2

Băng hình thành ở Nam Cực qua hàng trăm nghìn năm, gồm cả các loại khí từ khí quyển cổ đại bị mắc kẹt trong bọt khí. Các nhà khoa học sử dụng các mẫu băng được thu thập bằng cách khoan lõi sâu tới 3 km, để phân tích các dấu vết hóa chất và xây dựng hồ sơ về khí hậu trong quá khứ. Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ đã tài trợ việc khoan lõi băng và phân tích hóa học được sử dụng trong nghiên cứu.

Nghiên cứu trước đây cho thấy rằng trong kỷ băng hà gần đây nhất, kết thúc khoảng 10.000 năm trước, có một số giai đoạn mà nồng độ carbon dioxide dường như tăng cao hơn nhiều so với mức trung bình. Nhưng những phép đo đó không đủ chi tiết để tiết lộ bản chất đầy đủ của những thay đổi nhanh chóng, dẫn đến hạn chế khả năng của các nhà khoa học trong việc tìm hiểu những gì đang xảy ra.

Giờ thi công nghệ cho phép họ tiếp cận sự thật nhiều hơn. Wendt nói: Có lẽ người ta sẽ không ngờ là được nhìn thấy những điều có từ thời kỳ băng hà gần đây nhất. Nhưng sự quan tâm của chúng tôi đã được khơi dậy và chúng tôi muốn quay lại những thời điểm đó và tiến hành các phép đo chi tiết hơn để tìm hiểu điều gì đang xảy ra”.

Sử dụng các mẫu từ lõi băng ở Tây Nam Cực, Wendt và các đồng nghiệp đã tìm hiểu những gì xảy ra trong khoảng thời gian đó. Họ đã xác định được một mô hình cho thấy thời điểm lượng carbon dioxide tăng vọt xảy ra cùng với các đợt lạnh ở Bắc Đại Tây Dương được gọi là Sự kiện Heinrich có liên quan đến sự thay đổi khí hậu đột ngột trên khắp thế giới.

Christo Buizert, Phó giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất, Đại dương và Khí quyển và đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Sự kiện Heinrich này thực sự đáng chú ý. Chúng tôi nghĩ rằng vụ sụp đổ băng lớn ở Bắc Mỹ đã gây ra tất cả. Điều này tạo ra một phản ứng dây chuyền liên quan đến những thay đổi của gió mùa nhiệt đới, gió tây Nam bán cầu và những luồng khí CO2 lớn thoát ra từ các đại dương”.

Trong thời kỳ gia tăng tự nhiên lớn nhất, carbon dioxide đã tăng khoảng 14 phần triệu trong 55 năm. Và những bước nhảy như thế chỉ xảy ra khoảng 7.000 năm một lần. Với tốc độ hiện nay, mức độ gia tăng đó chỉ mất từ 5 đến 6 năm.

Bằng chứng cho thấy rằng trong những giai đoạn carbon dioxide tự nhiên tăng lên trước đây, gió tây vốn đóng vai trò quan trọng trong sự tuần hoàn của đại dương sâu cũng thổi mạnh lên, dẫn đến sự giải phóng nhanh chóng lượng CO2 từ Nam Đại Dương.

Nghiên cứu khác cho rằng gió tây sẽ mạnh hơn trong thế kỷ tới do biến đổi khí hậu. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng những phát hiện mới cho thấy rằng nếu điều đó xảy ra, nó sẽ làm Nam Đại Dương giảm khả năng hấp thụ carbon dioxide do con người tạo ra.

Wendt cho biết: “Chúng ta dựa vào Nam Đại Dương để hấp thụ một phần lượng khí carbon dioxide mà mình thải ra, nhưng gió phía nam gia tăng sẽ làm suy yếu khả năng Nam Đại Dương làm điều đó.

Phân tích vòng cây ra nhiệt độ Trái đất

Dữ liệu về vòng cây xác nhận Bắc bán cầu năm ngoái có mùa hè nóng nhất trong vòng 2.000 năm. Kể từ sau Công nguyên, sự sống trên Trái đất chưa từng trải qua một mùa hè khắc nghiệt đến vậy.

Phân tích mới cho thấy chúng ta đã vi phạm Thỏa thuận Paris năm 2015 nhằm hạn chế sự nóng lên ở mức dưới 1,5°C so với mức tiền công nghiệp, ít nhất là ở phía bắc bán cầu trong giai đoạn trước mắt.

Nhiều người đã tử vong do hậu quả trực tiếp của lượng nhiệt dư thừa này, cũng như do nhiều thảm họa thiên nhiên mà tình trạng nóng lên gây ra.

Nhà khoa học môi trường của Đại học Cambridge, Ulf Büntgen, đồng tác giả của nghiên cứu mới, cho biết: “Khi bạn nhìn sâu vào lịch sử, bạn có thể thấy sự nóng lên toàn cầu gần đây đáng kinh ngạc như thế nào”.

Büntgen tiếp tục: "2023 là một năm đặc biệt nóng và xu hướng này sẽ tiếp tục trừ khi chúng ta giảm sâulượng khí thải nhà kính".

Büntgen, cùng với các đồng nghiệp là nhà khí hậu học Jan Esper và Max Torbenson, từ Đại học Johannes Gutenberg ở Đức, đã tập hợp hồ sơ nhiệt bằng các biện pháp gián tiếp từ bộ dữ liệu vòng cây quy mô lớn từ khắp Bắc bán cầu.

Việc sử dụng các thước đo nhiệt độ như thế này là cần thiết vì các phép đo nhiệt độ sơ cấp trước đây còn thưa thớt và không được thực hiện một cách có hệ thống.

Büntgen giải thích: “Chỉ khi chúng ta xem xét việc tái tạo khí hậu, chúng ta mới có thể giải thích rõ hơn về sự biến đổi tự nhiên và đưa biến đổi khí hậu do con người gây ra gần đây vào bối cảnh”.

Kết quả của họ đã mô tả được đường nhiệt cơ sở thời tiền công nghiệp và từ đó cho thấy kết quả đo lường sự thay đổi của nhiệt độ toàn cầu mà chúng ta thực hiện lạnh hơn một chút so với chúng ta nghĩ.

Nhưng khi nói đến tác động của biến đổi khí hậu, mỗi phần của mức độ đều quan trọng. Việc hiệu chỉnh lại đường cơ sở này có nghĩa là mùa hè ở Bắc bán cầu năm 2023 ấm hơn đến 2,07°C so với nhiệt độ trung bình của thời kỳ tiền công nghiệp từ năm 1850 đến năm 1900.

Mặc dù kết quả của nhóm chỉ giới hạn ở Bắc bán cầu, từ 30 độ bắc trở lên, nhưng một nghiên cứu khác từ đầu năm nay đã đưa ra kết luận tương tự bằng cách sử dụng bộ xương bọt biển để tìm ra nhiệt độ cơ bản thời tiền công nghiệp.

Một phân tích khác gần đây, được cơ quan khí hậu của Liên minh Châu Âu công bố vào tháng 2, chỉ ra rằng hiện tượng nóng lên toàn cầu đã tăng 1,5°C trong cả năm ngoái, nhưng các nhà khoa học nhấn mạnh rằng chúng ta vẫn có thể xoay chuyển tình thế nếu hành động nhanh chóng.

Esper giải thích: “Đúng là khí hậu luôn thay đổi, nhưng sự nóng lên vào năm 2023, do khí nhà kính gây ra, còn được khuếch đại bởi El Niño. Vì vậy, chúng ta phải hứng chịu những đợt nắng nóng dài hơn và nghiêm trọng hơn cũng như thời gian hạn hán kéo dài”.

“Khi nhìn vào bức tranh toàn cảnh, chúng ta mới thấy việc giảm phát thải khí nhà kính ngay lập tức là cấp thiết như thế nào”.