Chỉ cần nóng thêm vài chục độ, Trái đất sẽ dần khắc nghiệt như sao Kim

Hôm 18.12, các nhà nghiên cứu cho biết lần đầu tiên họ đã mô phỏng tất cả các giai đoạn của hiệu ứng nhà kính và phát hiện ra rằng nó có thể biến hành tinh xanh của chúng ta thành "địa ngục" đến mức không thể ở được trong những thế kỷ tới.

Theo NASA, Trái đất sẽ chỉ cần nóng lên thêm vài chục độ là sẽ khởi động cho quá trình nóng lên nhanh chóng, khiến hành tinh của chúng ta trở nên khắc nghiệt như sao Kim, nơi mà nhiệt độ bề mặt trung bình khoảng 464 độ C.

Một nhóm các nhà thiên văn học từ Đại học Geneva (UNIGE), với sự hỗ trợ từ các phòng thí nghiệm CNRS của Pháp ở Paris và Bordeaux, tuyên bố họ là những người đầu tiên mô phỏng tất cả các giai đoạn của hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát.

Về cơ bản, hiệu ứng nhà kính là quá trình mà một số loại khí trong bầu khí quyển Trái đất đóng vai trò như lớp ủ nhiệt từ Mặt trời thay vì để ánh sáng phản xạ từ bề mặt trở về không gian.

Một số khí nhà kính xuất hiện một cách tự nhiên, giống như hơi nước. Những chất khác, chẳng hạn carbon dioxide hay mê tan, tăng đột biến thời gian gần đây do con người đốt nhiên liệu hóa thạch gây ô nhiễm như than, dầu và khí đốt.

Hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát đã được kiểm chứng trong nghiên cứu chung giữa UNIGE và CNRS. Hiện tượng này xảy ra khi bức xạ mặt trời tăng lên, khiến nhiệt độ của một hành tinh gia tăng mạnh mẽ đến ngưỡng giới hạn.

Các nhà thiên văn học cho biết: “Từ giai đoạn đầu của quá trình, cấu trúc khí quyển và độ che phủ của đám mây trải qua những thay đổi đáng kể, dẫn đến hiệu ứng nhà kính gần như không thể ngăn chặn và rất phức tạp để đảo ngược”.

Không thể đảo ngược

Nghiên cứu này một phần cung cấp thêm một công cụ nghiên cứu khí hậu trên các hành tinh khác, đặc biệt là những ngoại hành tinh quay quanh các ngôi sao bên ngoài hệ Mặt trời, và giúp xác định tiềm năng tồn tại sự sống của chúng, đồng thời, nghiên cứu cũng cung cấp cái nhìn sâu sắc về một số rủi ro đối với khí hậu Trái đất trong những thế kỷ tới.

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh sự khác biệt giữa Trái đất, một chấm màu xanh lam và xanh lục tuyệt vời được bao phủ bởi các đại dương và thảm thực vật với sao Kim, một hành tinh chứa lưu huỳnh chết chóc đến mức vi trùng cũng không sống nổi và là hành tinh nóng nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta.

Nhưng nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Thiên văn học và Vật lý thiên văn đã phát hiện ra rằng "một sự gia tăng rất nhỏ của bức xạ mặt trời - dẫn đến nhiệt độ Trái đất toàn cầu chỉ tăng vài chục độ - cũng sẽ đủ để kích hoạt quá trình mất kiểm soát không thể đảo ngược này trên hành tinh của chúng ta và làm môi trường trở nên khắc nghiệt như sao Kim".

Ý tưởng về hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát thực ra không phải là điều mới mẻ. Đã từng có những ý tưởng hình dung ra một hành tinh phát triển từ trạng thái ôn hòa như trên Trái đất sang trạng thái có nhiệt độ bề mặt trên 1.000 độ C.

Các nhà nghiên cứu cho biết, hiệu ứng nhà kính nếu ở mức vừa phải là rất cần thiết, đồng thời chỉ ra rằng nếu không có nó, nhiệt độ trung bình của Trái đất sẽ lạnh tới dưới mức đóng băng và biến Trái đất trở thành một quả cầu phủ băng khắc nghiệt với sự sống.

Nhưng ngược lại, hiệu ứng nhà kính quá mạnh sẽ làm tăng sự bốc hơi của đại dương, dẫn đến làm tăng lượng hơi nước – một loại khí nhà kính tự nhiên – trong khí quyển. Điều này giống như người bị nóng chảy mồ hôi nhưng lại phải khoác một tấm chăn khiến họ càng nóng hơn.

Ngưỡng quan trọng là bao nhiêu?

Guillaume Chaverot, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Có một ngưỡng quan trọng đối với lượng hơi nước này, mà nếu vượt quá ngưỡng đó thì hành tinh của chúng ta không thể hạ nhiệt được nữa. Từ đó, mọi thứ bị cuốn đi cho đến khi đại dương bốc hơi hoàn toàn và nhiệt độ lên tới vài trăm độ (C)”.

Các mô phỏng trước đây chỉ tập trung vào trạng thái ôn hòa trước khi hiệu ứng mất kiểm soát xảy ra hoặc ở trạng thái không thể ở được sau khi mất kiểm soát. Còn giờ, các nhà nghiên cứu cho biết họ là những người đầu tiên mô phỏng được toàn bộ quá trình.

Hiện Chaverot đang điều tra xem liệu khí nhà kính do con người thải ra có thể kích hoạt quá trình thoát hơi nước tương tự như việc tăng nhẹ độ chiếu sáng của Mặt trời hay không.

Các nhà khoa học khí hậu đã cảnh báo rằng nếu nhiệt độ trung bình của Trái đất tăng hơn 1,5°C so với thời kỳ Tiền công nghiệp, chúng ta có thể gây ra biến đổi khí hậu không thể kiểm soát. Mặc dù điều đó không hoàn toàn giống như quá trình hiệu ứng nhà kính mất kiểm soát, nhưng họ cảnh báo rằng Trái đất không còn xa “kịch bản tận thế”.