Điểm tới hạn: Tại sao chúng ta có thể không đảo ngược được biến đổi khí hậu

17 phút để đọc

Updated on: 31 tháng 1

Điểm bùng phát là gì?

Hãy tưởng tượng, lăn một quả bóng lên ngọn đồi. Khi bạn đi lên ngọn đồi, nếu bạn đẩy nhẹ quả bóng đi, thì nó sẽ lăn ngược lại vào tay bạn.

Tuy nhiên, khi bạn đã lăn quả bóng đến đỉnh đồi thì nó sẽ tiếp tục lăn đi và bạn sẽ mất quả bóng ấy. Ở đây, đỉnh đồi là "điểm bùng phát"; tại điểm này nếu bạn chỉ chạm nhẹ quả bóng thì nó sẽ lăn đi ra xa bạn và không ngừng lại!

Image of Điểm bùng phát tương tự

Điểm bùng phát tương tự

Thông thường, hệ thống của Trái Đất chúng ta có phản ứng giống với quả bóng ở chân ngọn đồi - nếu chúng ta đẩy nhẹ bằng cách thay đổi chúng một ít, chúng sẽ dần dần quay trở lại trạng thái lúc đầu. Tuy nhiên, nếu chúng ta khiến môi trường Trái Đất thay đổi quá nhiều, bằng cách tăng lượng khí nhà kính (GHG) vào bầu khí quyển chẳng hạn như quả bóng lăn lên đỉnh đồi, vì vậy mỗi sự tác động sẽ dẫn đến sự thay đổi lớn và không thể trở về như cũ. Điểm này được gọi là "điểm bùng phát". Bởi vì lượng khí xả thải tại "điểm bùng phát" nhiều hơn lượng khí thải mà hành tinh của chúng ta có thể hấp thụ, và vì thể dẫn đến hiện tượng biến đổi khí hậu.

Một khi vượt qua điểm bùng phát, chúng ta sẽ không thể đảo ngược lại như trước đó được nữa, bởi vì bạn không thể nào đưa hệ thống khí hậu trở về trạng thái ban đầu bằng cách hoàn tác những thay đổi nhỏ được. Điều này dẫn đến sự thay đổi không thể tránh khỏi, nó có thể diễn ra đột ngột và ngay lập tức hoặc có thể được hoãn lại và xảy ra vào những thời điểm khác trong tương lai.

Chúng ta đã vượt qua bất kỳ điểm bùng phát nào chưa?

Cho đến gần đây, các nhà khoa học nghĩ rằng, chúng ta chưa vượt qua điểm bùng phát khí hậu nào ở quy mô toàn cầu trong thế kỷ này. Tuy nhiên, gần đây xuất hiện những bằng chứng và đồng thuận rằng chúng ta đang gần với ngưỡng bùng phát hơn chúng ta nghĩ.

Image of Bản đồ của một vài điểm bùng phát

Bản đồ của một vài điểm bùng phát

Điểm bùng phát 1: Dao động ở Nam El Niño (ENSO)

Gần đây ở Nam Thái Bình Dương có những cơn gió tây lớn thổi từ Nam Mỹ đến Úc. Những cơn gió này thổi mặt nước ấm về phía tây khiến nguồn nước lạnh từ sâu dưới đại dương dâng lên ở phía đông.

Image of Những cơn gió Tây mạnh

Những cơn gió Tây mạnh

Bề mặt nước ấm khiến không khí bốc lên, dẫn đến xuất hiện nhiều mây và mưa rơi hơn ở phía tây và hình thành luồng khí ở bầu khí quyển. Luồng khí này làm tăng sức gió mạnh.

Image of Ổn định luồng khí

Ổn định luồng khí

Vậy hiện tượng El Niño đến từ đâu? Khoảng từ 2-7 năm một lần gió tây bắt đầu yếu dần do sự thay đổi bất thường trong phân bố áp suất ở bề mặt Nam Thái Bình Dương.

Image of Gió tây suy yếu đi

Gió tây suy yếu đi

Bởi vì sự suy yếu gió khiến lượng nước ấm được thổi về phía tây ít hơn vì vậy lượng nước lạnh ít chảy về phía đông hơn và thay vào đó bạn có nước nóng ở vùng trung tâm Thái Bình Dương.

Image of Luồng khí El Niño

Luồng khí El Niño

Đây là hiện tượng El Niño và nó gây ra sự thay đổi trong hướng chuyển động của gió và không khí trong bầu khí quyển với những tác động xung quanh Trái đất. Điều này bao gồm việc hạn hán xuất hiện nhiều hơn ở Indonesia, Ấn Độ và một vài nơi ở Brazil, và xuất hiện nhiều cơn lũ hơn ở Peru. Hiện tượng El Niño đã từng xảy ra vào năm 2015/2016 khiến hơn 60 triệu người đã đối mặt với nhiều khó khăn để có đủ lương thực. Bản đồ dưới đây thể hiện những mô hình thời tiết mà chúng ta có thể dự đoán trước trong thời gian xảy ra hiện tượng El Niño:

Image of Sự tác động lượng mưa El Niño

Sự tác động lượng mưa El Niño

Nếu hiện tượng ấm lên toàn cầu khiến đại dương hấp thụ nhiều nhiệt hơn, bề mặt tầng nước ấm có thể sâu hơn đến mức ENSO sẽ vượt qua điểm bùng phát. Điều này sẽ khiến hiện tượng El Niño sẽ vĩnh viễn trở nên nghiêm trọng hơn và thường xuyên hơn. Hiện tượng ấm lên toàn cầu đẩy ENSO vượt qua điểm bùng phát sẽ có thể xảy ra trong thế kỷ này và ảnh hưởng sẽ cảm nhận được trong một nghìn năm tới.

Bên cạnh hiện tượng lũ lụt ngày càng tăng ở Peru, hiện tượng El Niño cũng sẽ khiến hạn hán xảy ra nhiều hơn ở Amazon. Điều này khiến việc vượt qua điểm bùng phát tiếp theo mà chúng ta sẽ xem xét có nhiều khả năng hơn nữa.

Điểm bùng phát 2: Mất rừng nhiệt đới Amazon

Amazon lớn đến mức nó thải ra rất nhiều nước vào bầu khí quyển - đến 6 nghìn tỷ tấn nước mỗi năm! Điều này xảy ra được là nhờ quá trình được gọi là quang hợp nơi mà cây kết hợp lượng nước từ lòng đất và khí CO₂ từ khí quyển để làm thức ăn cho bản thân. Để có thể lấy được khí CO₂ từ khí quyển, những cái cây phải mở những lỗ nhỏ ở trên lá của chúng và việc này khiến nhiều lượng nước được thoát ra. Lượng nước thải ra bầu khí quyển trở thành những đám mây, giúp giữ cho không khí mát mẻ và tạo ra nhiều mưa để giúp cây phát triển hơn.

Image of Vòng tuần hoàn của nước và cây

Vòng tuần hoàn của nước và cây

Vì vậy, khi số lượng cây mất đi đáng kể, ít lượng nước sẽ được thải ra khí quyển hơn và điều này sẽ khiến nhiều nơi ở Amazon sẽ trở nên khô và khô hơn khi vòng tuần hoàn của nước bị phá vỡ. Hiện tượng này đã xảy ra ở phía Nam và phía đông Amazon, nơi mà mùa khô đã trở nên dài hơn ít nhất trong 2 thập kỉ qua.

Hiện tượng ấm lên toàn cầu sẽ làm trầm trọng thêm thiệt hại này. Cùng với nạn phá rừng, nó sẽ dẫn đến việc làm tăng nguy cơ cháy rừng, hạn hán và lũ lụt cục bộ và phá hủy sự đa dạng sinh học.

Amazon sẽ vượt qua điểm bùng phát này khi vòng tuần hoàn nước bị phá hủy nặng nề khiến nhiều nơi trong khu rừng dừng sản xuất đủ lượng mưa cho rừng mưa phát triển. Khu rừng sẽ biến mất vĩnh viễn và trở thành Xavan.

Image of Điểm bùng phát Amazon

Điểm bùng phát Amazon

Nếu chúng ta đo điểm bùng phát chỉ dựa vào hiện tượng ấm lên toàn cầu, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ sẽ phải tăng thêm 4°C để cho cả vùng trung, nam và đông của rừng mưa Amazon vượt qua điểm bùng phát của nó.

Tuy nhiên, nếu bạn tính đến bao gồm sự khô hạn do nạn phá rừng gây ra, thì có một vài ý kiến cho rằng khi mức phá rừng ở khoảng 20-40% điểm bùng phát sẽ đến sớm hơn. Điều này cực kỳ đáng báo động bởi từ những năm 1970 chúng ta đã đốn hạ 17% diện tích rừng Amazon rồi!

Điểm bùng phát 3: Biển băng biến mất ở Bắc cực vào mùa hè

Không - trên thực tế hằng năm khoảng 9 triệu km² (hoặc khoảng một nửa tổng số băng bao phủ) tan ra từ tháng 3 đến tháng 9, nhưng chúng đóng băng lại trong mùa đông .

Tuy nhiên, lượng băng thực tế vào mỗi tháng trong năm giảm dần từ năm 1979 đến năm 2018. Tháng 9 đã trải qua sự thay đổi đáng kể nhất về lượng băng bao phủ trong 1000 năm qua, kể từ năm 1979 lượng băng bao phủ mất đi khoảng 83,000 km^2 mỗi năm! Bạn có thể thấy sự sụt giảm lượng băng bao phủ đáng kể trong biểu đồ dưới đây!

Image of Lượng băng tan ở Bắc Cực trong tháng chín

Lượng băng tan ở Bắc Cực trong tháng chín

Lượng băng tan nhanh bởi nhiệt độ cao vào mùa hè và cũng bởi vì vòng lặp phản hồi. Điều này cũng có nghĩa rằng băng tan cũng sẽ khiến lượng băng tan nhiều hơn. Khi băng tan, khiến nhiều bề mặt nước biển không được che phủ. Bề mặt nước biển có màu tối hơn băng, nên nó sẽ hấp thụ nhiều ánh sáng mặt trời hơn. Vì vậy, khi lượng băng tan nhiều hơn, bề mặt nước biển sẽ ngày càng nóng hơn, khiến băng tan nhiều hơn!

Image of Băng tan phản hồi

Băng tan phản hồi

Biển băng Bắc cực sẽ vượt qua điểm bùng phát khi nhiệt độ trở nên quá cao khiến sự biến mất của biển băng là điều không thể tránh khỏi. Điều này sẽ dẫn đến một thời điểm trong tương lai sẽ không còn Biển băng Bắc cực vào mùa hè. Đây là một trong những điểm bùng phát đột ngột và có khả năng được tìm thấy trong các dự đoán mô hình khí hậu.

Các nhà khoa học dự đoán rằng có 10-35% cơ hội nhiệt độ toàn cầu tăng 2°C sẽ dẫn đến hậu quả không thể tránh khỏi khiến cho mùa hè không có băng vào năm 2100. Để vấn đề tệ hơn nữa, lượng tổn thất biển băng Bắc cực gần đây đã cao hơn đáng kể so với những dự đoán của mô hình khí hậu, vậy điểm bùng phát vào mùa hè có thể vượt qua sớm hơn so với dự đoán của mô hình. Một vài nhà khoa học còn cho rằng chúng ta đã đi qua nó rồi!

Lượng tổn thất băng ở Bắc cực sẽ gây thiệt hại đáng kể cho động vật địa phương và ăn toàn nguồn thức ăn/nước cho người bản địa. Đồng thời cũng tác động đến kiểu thời tiết trên khắp Bắc bán cầu, tác động đến nhiều người dân hơn, tuy nhiên các nhà khoa học không hoàn toàn chắc chắn về mối quan hệ tác động lẫn nhau này.

Điểm bùng phát 4: Băng tan ở Nam cực và những dải băng ở Greenland

Một điểm bùng phát khác có liên quan đến băng đó là sự tan chảy tảng băng ở Greenland và Nam cực. Các tảng băng là những vùng băng lớn ở trên đất liền; nếu nó mất quá nhiều băng, thì nó sẽ vượt qua điểm bùng phát, khiến lượng băng còn lại không thể ngừng tan chảy. Điều này dẫn đến mực nước biển dâng cao vài mét trong một trăm năm tới.

Chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về mực nước biển trong chương tiếp theo!

Chúng ta có nên tin những dự đoán về điểm bùng phát hay không?

Người ta không biết rõ liệu có bất kì điểm bùng phát nào sẽ bị vượt qua trước năm 2100 hay không vì không có đủ dữ liệu và các khó khăn mà các mô hình khí hậu gặp phải trong việc mô phỏng các quá trình này. Do đó, việc ưu đoán liệu một điểm bùng phát có bị vượt qua hay chưa có rất nhiều sự không chắc chắn.

Mặc dù mô hình khí hậu tốt nhất ngày nay có thể xem xét nhiều sự thay đổi đột ngột trong khí hậu, một vài quá trình vẫn không thể giải thích được. Ví dụ như một vài mô hình không bao gồm những phản hồi khiến tảng băng tan hoặc những nguyên nhân gây thiệt hại cho cây trồng.

Những phản hồi của tảng băng và cây trồng có những sự tác động đáng kể hơn tới điểm bùng phát trong thế kỷ tới bởi vì những tác động của chúng khá chậm nên chúng ta không thể thấy được ngay lập tức. Việc không bao gồm những tác động này trong các mô hình cũng đồng nghĩa với việc có thể có thêm nhiều điểm bùng phát trên đất liền hơn.

Image of Càng nhiều sự phản hồi, càng nhiều điểm bùng phát

Càng nhiều sự phản hồi, càng nhiều điểm bùng phát

Kết luận

Nhiều nhà khoa học đã tranh cãi về việc sự ấm lên toàn cầu ở mức 2°C là giới hạn an toàn để ngăn việc điểm bùng phát bị vượt qua.

Tuy nhiên, thời gian gần đây, những nhà khoa học đầu ngành đã nói rằng chúng ta nên giữ mục tiêu sự ấm lên toàn cầu dưới mức 2°C nhằm tránh vượt qua điểm bùng phát. Trong thực tế, khi xem xét lại 37 điểm bùng phát có khả năng xảy ra, các mô hình khí hậu đã dự đoán 18 điểm sẽ xảy ra dưới mức 2°C! (Hãy ghi nhớ rằng chúng ta đã làm ấm ngôi nhà mình ở mức 1,1°C rồi).

Rủi ro này sẽ nghiêm trọng hơn bởi vì nhiều chuyên gia tin rằng trong đa số trường hợp, khi một điểm bùng phát bị vượt qua thì có khả năng một điểm bùng phát khác cũng sẽ bị vượt qua, điều này có có nghĩa rằng nhiều điểm bùng phát có thể xảy ra cùng một lúc, Như phản ứng dây chuyền vậy!

Vì vậy, các nhà khoa học đang gấp rút kêu gọi thực thi các hành động trên mức toàn cầu ngay lập tức để ngăn chặn những hành động không bền vững (như việc đốt nhiên liệu hoá thạch và nạn phá rừng) diễn ra nhằm tránh những rủi ro về điểm bùng phát.

Chương tiếp theo