Thời tiết cực đoan cho thấy nguy cơ Trái đất bước vào thời kỳ khí hậu mới đáng sợ

Các nhà vật lý học đã tính toán rằng tác động của hoạt động của con người lên hệ thống Trái đất có thể dẫn đến sự hỗn loạn không thể đoán trước và không thể quay đầu lại được.

Vận dụng một lý thuyết được hình thành để mô hình hóa hiện tượng siêu dẫn, một nhóm các nhà vật lý do Alex Bernadini (thuộc Đại học Porto ở Bồ Đào Nha) làm chủ nhiệm, đã chỉ ra rằng sau một thời điểm nhất định, chúng ta sẽ không thể khôi phục trạng thái cân bằng cho khí hậu Trái đất.

Một lượng hoạt động hữu hạn của con người có thể dẫn “Trái đất trong nhà kính” đến trạng thái không thể đảo ngược quá trình. Họ trình bày chi tiết công việc của mình trong một báo cáo gây chú ý trong giới khoa học.

Nhà vật lý Orfeu Bertolami phân tích: "Những tác động của biến đổi khí hậu đã được biết rõ (hạn hán, sóng nhiệt, hiện tượng cực đoan...). Nếu hệ thống Trái đất rơi vào vùng hỗn loạn, chúng ta sẽ mất hết hy vọng bằng cách nào đó khắc phục vấn đề".

Trong một vài năm gần đây, các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt dường như xảy ra thường xuyên hơn. Cháy rừng dữ dội, bão hoành hành, nhiệt độ đạt kỷ lục mới. Các nhà khoa học về khí hậu đã cảnh báo rằng đây là hậu quả của hoạt động của con người, chẳng hạn như đốt nhiên liệu hóa thạch, phá rừng và gia tăng sản xuất nông nghiệp.

Điều này đã dẫn đến nguy cơ xuất hiện một kỷ nguyên địa chất mới: thế Anthropocene, một thời kỳ mà hoạt động của con người đã dẫn đến tác động đáng kể và rõ rệt lên toàn bộ hệ thống Trái đất, bao gồm địa quyển, sinh quyển, thủy quyển và khí quyển.

Thế Anthropocene sẽ theo sau thế Holocene, vốn bắt đầu từ khoảng 11.700 năm trước và các nhà khoa học cho rằng thực ra thế Anthropocene đã bắt đầu vào khoảng giữa thế kỷ 20 - đỉnh cao của kỷ nguyên hạt nhân. Bernadini và các đồng nghiệp đã quyết định lập mô phỏng quá trình chuyển đổi từ thế Holocene sang thế Anthropocene như một quá trình chuyển trạng thái và tính toán quỹ đạo tương lai của kỷ nguyên mới một cách phù hợp.

Chuyển pha là rất phổ biến. Thuật ngữ này đề cập đến cách một vật liệu thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác. Chất rắn nóng chảy thành chất lỏng, chất lỏng sôi thành chất khí. Kim loại chuyển từ trạng thái thường sang trạng thái siêu dẫn. Mỗi chuyển pha có một điểm tới hạn mà tại đó một trạng thái cân bằng trải qua sự thay đổi sâu sắc trước khi chuyển sang một trạng thái khác.

Hệ thống Trái đất không phải là một loại vật liệu, nhưng nghiên cứu cho thấy mô hình chuyển pha có thể được sử dụng để dự đoán khá thành công sự thay đổi khí hậu. Bernadini và các đồng nghiệp đã sử dụng lý thuyết Ginzburg-Landau – được phát triển để lập mô phỏng tính siêu dẫn – và áp dụng nó cho thế Anthropocene dựa trên nhiệt độ, bắt đầu từ điểm cân bằng ở thế Holocene.

Lúc này, ảnh hưởng của con người bị hạn chế. Thế giới của chúng ta có một lượng không gian hữu hạn có thể ở được, một lượng tài nguyên hữu hạn mà chúng ta có thể sử dụng và tốc độ hồi phục tài nguyên cũng là hữu hạn. Với tập xác định này, các nhà nghiên cứu đã quyết định lập bản đồ các kết quả có thể xảy ra của quá trình chuyển đổi giai đoạn san thế Anthropocene bằng “bản đồ logistic”, một công cụ để khám phá cách các kết quả phức tạp và thậm chí hỗn loạn có thể phát triển từ một điểm đơn giản.

Kết quả cho thấy chúng ta có thể đi theo một quỹ đạo khá đều đặn và có thể dự đoán được, điểm cuối của quỹ đạo này là khí hậu đạt ổn định ở điểm nhiệt độ trung bình cao hơn so với hiện nay. Điều đó có vẻ đã khá nghiêm trọng, nếu xét đến những tác động chết người mà chúng ta đã thấy đối với con người và các động vật khác.

Nhưng ở khía cạnh cực đoan hơn, Trái đất rơi vào tình trạng bị tàn phá. Điều này có nghĩa là hệ thống Trái đất phát triển thành trạng thái hỗn loạn – các sự kiện thời tiết biến động cực đoan theo mùa. Khi đó, ta không thể dự đoán về hành vi trong tương lai của khí hậu Trái đất. Nói cách khác, mọi thứ khi đó sẽ vô cùng khó khăn, nếu không muốn nói là không thể tìm cách giúp khí hậu Trái đất quay về trạng thái ổn định trước đó.

Các nhà nghiên cứu viết: “Chia các hoạt động của con người thành nhiều thành phần, chúng tôi đã nghiên cứu trường hợp chỉ có hai trong số các thành phần đó tuân theo ‘bản đồ logistic’ và tương tác với nhau.

Vậy mà ngay cả đối với trường hợp đơn giản này, chúng tôi đã quan sát thấy sự xuất hiện của hành vi hỗn loạn ở các điểm cân bằng mới của hệ thống Trái đất. Điều này dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng tiềm ẩn nếu một vài thành phần trong hoạt động của con người thực sự tuân theo tính toán của ‘bản đồ logistic’. Suy cho cùng, đây là một giả thuyết khá hợp lý, do hành tinh mà chúng ta đang sống chỉ là một không gian hữu hạn".

Vẫn còn thời gian để cứu vãn trước khi hệ thống Trái đất rơi vào hỗn loạn. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho biết chúng ta cần coi đó là một khả năng thực sự để thiết kế các chiến lược nhằm giảm thiểu biến đổi khí hậu và quản lý hệ thống Trái đất trong tương lai.