Gần đây, thời tiết trở nên ấm hơn. Hồi tháng 11/2015, dân Anh đã trải qua tháng 11 nóng nhất từng được ghi nhận ở nước này.
Sau đó ít lâu, Tổ chức Khí tượng Thế giới thông báo rằng năm 2015 có lẽ là năm nóng nhất trong lịch sử kể từ khi các số liệu được ghi chép đầy đủ
AFPChỉ có tăng lên?
Hiện nhiệt độ toàn cầu đạt mức cao hơn 1 độ C so với thời kỳ tiền công nghiệp, và đã lên tới một nửa mức trần theo thoả thuận mà các lãnh đạo thế giới đặt ra hồi 2009 nhằm giới hạn mức tăng tối đa là 2 độ.
Dường như nhiệt độ thế giới chỉ có ngày càng nóng lên mà thôi. Vậy thì thật sự Trái Đất có thể trở nên nóng đến mức nào? Có giới hạn nào đối với sự nóng lên toàn cầu do con người tạo ra?
Biến đổi khí hậu không phải là điều gì mới mẻ trên hành tinh chúng ta. Trái Đất đã trải qua vô số lần nhiệt độ dao động trong suốt lịch sử 4,6 tỷ năm, từ kỷ nguyên băng giá cho đến thời kỳ nóng thiêu đốt như lò lửa.
Nhưng cho dù khí hậu có thay đổi như thế nào chăng nữa, Trái Đất luôn trở lại với mức nhiệt độ gần như cũ. Đó là do Trái Đất có cơ chế để kiểm soát nhiệt độ.
Một cơ chế then chốt là hiệu ứng nhà kính. Các khí thải gây hiệu ứng nhà kính, chủ yếu là carbon dioxide, methane và hơi nước, giúp giữ nhiệt tỏa ra từ Mặt Trời và có công dụng như tấm màn nhiệt phủ quanh Trái Đất.
Nếu không có hiệu ứng nhà kính thì Trái Đất có lẽ sẽ có nhiệt độ trung bình là âm 18 độ C và bị phủ trong băng tuyết. Sự sống bình thường như những gì chúng ta biết sẽ không thể tồn tại.
AFP
Hiệu ứng nhà kính rõ ràng là điều tốt. Nhưng cũng giống như những điều tốt khác, có khả năng nó vượt quá ngưỡng.
Con người chỉ mới có mặt trên hành tinh này trong khoảng thời gian tương đối ngắn. Vậy mà chúng ta đã trở thành nhân tố quan trọng nhất khiến nhiệt độ Trái Đất biến đổi.
Với việc sử dụng năng lượng hóa thạch và tàn phá rừng, chúng ta đang thải ra nhiều khí carbon dioxide vào khí quyển và điều này khiến nhiệt độ tăng lên.
Từ năm 2000 cho đến 2010, con người đã xả khí thải cao gấp bốn lần so với thập niên trước và hiện chưa có mấy dấu hiệu cho thấy mức phát thải sẽ giảm xuống.
Vấn đề là liệu những khí thải gây hiệu ứng nhà kính này sẽ khiến thế giới nóng lên đến mức nào trong những thập niên, những thế kỷ sắp tới?
Dự đoán bằng mô hình
Để dự đoán tình trạng Trái Đất trong tương lai, các nhà khoa học đã xây dựng các mô hình máy tính nhằm mô phỏng điều gì sẽ xảy đối với khí hậu Trái Đất.
Những mô hình rất phức tạp này được thiết kế dựa trên những nguyên tắc vật lý cơ bản về phản ứng của không khí và nước.
Bằng cách đưa vào những thay đổi tự nhiên và thay đổi do con người gây ra, các mô hình này có thể ước tính khí hậu sẽ biến đổi ra sao khi có một lượng khí gây hiệu ứng nhà kính được thải ra.
Những dự đoán này đã được đưa vào các báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC).
Theo báo cáo mới nhất được thực hiện trong năm 2013-2014, nếu lượng phát thải tiếp tục tăng như trong vòng 50 năm qua thì đến cuối thế kỷ này, nhiệt độ Trái Đất sẽ ít nhất nóng hơn 4 độ C so với thời kỳ trước Cách mạng Công nghiệp.
Getty Images
Hơn nữa, tình trạng ấm lên toàn cầu sẽ không dừng lại vào cuối thế kỷ này.
Càng nhìn xa hơn về tương lai, chúng ta càng khó dự đoán điều gì sẽ xảy ra.
Các mô hình hiện nay cho thấy vào năm 2200 Trái Đất sẽ tăng lên thêm 7 độ C so với mức thời tiền công nghiệp hóa, nhưng nhiệt độ sau đó sẽ ổn định trở lại miễn là chúng ta dừng thải ra khí gây hiệu ứng nhà kính.
Tuy nhiên, chúng ta không thể nào biết chắc được điều đó, bởi khí hậu Trái Đất là một hệ thống phức tạp. Khi khí hậu ấm lên, có một số quá trình sẽ hoạt động lại và điều này thậm chí còn dẫn đến sự tăng nhiệt độ nhiều hơn.
Ví dụ, khí hậu ấm lên sẽ khiến băng tuyết tan chảy, làm lộ ra lớp đất đá và lớp đất này sẽ hấp thụ ánh nắng Mặt Trời chứ không phản chiếu nó.
Tương tự, sẽ có nhiều hơi nước bốc hơi lên khỏi bề mặt và do hơi nước cũng là một khí gây hiệu ứng nhà kính, nó sẽ giữ nhiệt không cho thoát ra.
Các đại dương thật sự đang làm chậm sự biến đổi khí hậu, do carbon dioxide từ trong khí quyển được hòa tan vào các đại dương. Nhưng khi ấm lên, các đại dương sẽ ngậm được ít carbon dioxide hơn và do đó lượng carbon dioxide trong khí quyển sẽ còn lại nhiều hơn.
Methane thoát ra
Những phản ứng này tương đối dễ hiểu.
Tuy nhiên, có những hiện tượng khác khó giải thích hơn.
Chẳng hạn như sự thay đổi trong lớp mây sẽ ảnh hưởng đến khí hậu như thế nào, hay sẽ ra sao khi khí methane được giữ trong tầng đất bị đóng băng vĩnh cửu ở các địa cực thoát ra.
Các mô hình mô phỏng sự biến đổi khí hậu chỉ có thể dự đoán dựa trên những gì chúng ta biết. Cho nên khi nhiệt độ tăng quá mức con người từng biết thì kết quả dự đoán sẽ trở nên kém chính xác hơn.
Do đó, thay vì tìm cách dự đoán khí hậu Trái Đất sẽ như thế nào, chúng ta có thể làm cách khác: nhìn lại những gì đã xảy ra trong quá khứ.
Nóng ấm toàn cầu thời cổ đại
Khoảng 55 triệu năm trước, Trái Đất đã trải qua một đợt tăng nhiệt độ nhanh nhất trong lịch sử.
Trong thời kỳ nóng ấm toàn cầu thời cổ xưa, thời Cực đại Nhiệt Cổ-Thuỷ Tân (Palaeocene-Eocene Thermal Maximum - PETM), nhiệt độ trung bình trên mặt biển đã tăng lên đến 10 độ C ở các địa cực so với mức âm 2 độ C ngày nay.
Reuters
Đó là lúc các cây cọ mọc tới tận vòng Bắc Cực, nơi khi đó không hề có chút giá băng nào. Một số loài sinh vật phát triển mạnh dưới cái nóng trong khi các loài khác bị tuyệt chủng.
Rõ ràng là các loại khí gây hiệu ứng nhà kính là tác nhân chính. Một lượng lớn khí methane từ đáy biển đã thoát ra, đi vào bầu khí quyển khiến cho tác động của hiệu ứng nhà kính thêm rõ rệt.
Người ta không biết rõ bằng cách nào mà khí methane thoát ra. Nhiều khả năng các vụ phun trào núi lửa hay tác động của sao chổi là những nguyên nhân gây ra tình trạng này.
Tuy nhiên, cách giải thích hợp lý nhất là Trái Đất đã ấm dần lên vì một số lý do khác. Khi nhiệt độ lên đến một mức nào đó thì lượng khí methane chìm dưới đáy biển sẽ trở nên mất ổn định.
Thời Cực đại Nhiệt Cổ-Thuỷ Tân cho thấy có sự tương đồng rõ ràng với thế giới hiện nay.
Tác động của khí gây hiệu ứng nhà kính gây ra trong thời kỳ đó dường như gần tương đương với những gì con người sẽ thải ra nếu chúng ta đốt hết toàn bộ nhiên liệu hóa thạch tìm thấy.
Những khí thải này sẽ làm Trái Đất nóng lên ít nhất 5 độ C hoặc có thể đến 8 độ C trong một vài ngàn năm.
Đó có phải là giới hạn, hay liệu Trái Đất thậm chí sẽ trở nên nóng hơn cả thời Cực đại Nhiệt Cổ-Thuỷ Tân?
Sự nóng lên của sao Kim
Chúng ta đã thấy sự nóng lên của Trái Đất là do có thêm nhiều lượng khí thải xả ra, tạo hiệu ứng nhà kính.
Về mặt lý thuyết, hiện tượng này là không thể ngăn chặn và nó sẽ đẩy nhiệt độ Trái Đất nóng lên thêm hàng trăm độ.
SPL
Dĩ nhiên là điều này chưa từng xảy ra trên Trái Đất, nếu không thì chúng ta không thể nào tồn tại đến ngày nay.
Tuy nhiên, các nhà khoa học tin rằng nó đã xảy ra trên hành tinh gần nhất với chúng ta là sao Kim khoảng 3-4 tỷ năm trước.
Sao Kim gần Mặt Trời hơn Trái Đất, do đó bề mặt của nó nóng hơn.
Trên bề mặt, nhiệt độ tăng lên nhiều đến nỗi tất cả chất lỏng trên hành tinh này đều bốc hơi vào không khí.
Hơi nước đến lượt mình lại giữ không cho nhiệt thoát ra, và do không có nước trên bề mặt nên carbon dioxide không được hấp thụ trở lại. Cuối cùng thì bầu khí quyển trên sao Kim có đến 96% là carbon dioxide.
Nhiệt độ trên hành tinh này hiện nay là 462 độ C, tức là nóng đến mức có thể làm tan chảy cả chì, khiến sao Kim trở thành hành tinh nóng nhất trong Hệ Mặt Trời, nóng hơn cả sao Thuỷ nằm gần Mặt Trời hơn.
Gần như chắc chắn Trái Đất của chúng ta sẽ rơi vào tình trạng giống như vậy trong vài tỷ năm nữa.
Khi Mặt Trời trở nên già cỗi, nó sẽ dần đốt cháy hết nhiên liệu và phồng to thành một ngôi sao đỏ khổng lồ.
Cuối cùng, Mặt Trời sẽ trở nên sáng trắng và Trái Đất sẽ không còn xả được lượng nhiệt dư thừa vào vũ trụ.
Nhiệt độ trên bề mặt Trái Đất sẽ tăng cao khiến nước ở các đại dương sôi sùng sục, và Trái Đất sẽ rơi vào tình trạng bên bờ vực bị phá huỷ do hiệu ứng nhà kính, rồi tiếp đến là mọi sự sống trên Trái Đất sẽ bị diệt vong và Trái Đất sẽ bị bao phủ bởi một lớp carbon dioxide dày đặc.
Tuy nhiên, những thay đổi do Mặt Trời sẽ chỉ xảy ra sau hàng tỷ năm nữa.
AP
Câu hỏi đặt ra ở đây là liệu con người chúng ta có đẩy Trái Đất vào tình trạng bị phá huỷ bởi hiệu ứng nhà kính sớm hơn hay không?
Một nghiên cứu được công bố năm 2013 cho thấy tình trạng này sẽ xảy ra nếu như chúng ta thải ra một lượng carbon dioxide vô cùng lớn.
Lượng khí carbon dioxide hiện nay chiếm khoảng gần 400 phần triệu trong không khí, tăng lên so với mức 280 phần triệu ở thời trước Cách mạng Công nghiệp.
Để Trái Đất rơi vào tình thế bị huỷ diệt do hiệu ứng nhà kính, mật độ khí carbon dioxide trong không khí sẽ cần đạt mức lên tới 30 ngàn phần triệu.
Đây là mức cao hơn gấp 10 so với lượng carbon dioxide thải ra khi chúng ta đốt hết toàn bộ nhiên liệu hóa thạch mà con người đã biết đến cho tới nay.
Ngoài ra còn những tác nhân khác như khí methane dưới đáy biển, giống như khí methane thoát ra trong thời Cực Đại nhiệt Cổ-Thuỷ Tân. Tuy nhiên có vẻ như khả năng tất cả chúng ta bị thiêu cháy là tương đối thấp.
Nước biển dâng
Đương nhiên, điều này không có nghĩa là tình trạng Trái Đất nóng lên sẽ không nguy hiểm gì.
Chỉ cần nhiệt độ tăng lên vài độ C cũng đã đủ để gây ra hàng loạt tác động tiêu cực. Nhiều nơi trên Trái Đất sẽ trở nên quá nóng để con người có thể tồn tại.
Tại những điểm nóng nhất trên Trái Đất hiện nay, chẳng hạn như Thung lũng Chết ở California, nhiệt độ có thể lên tới trên 50 độ C.
Sức nóng như thế là nguy hiểm nhưng với các biện pháp bảo vệ chúng ta vẫn có thể tồn tại được. Đó là do không khí khô ráo khiến chúng ta đổ mồ hôi để làm mát cơ thể.
Mọi thứ sẽ phức tạp hơn nếu nhiệt độ vừa nóng và vừa ẩm giống như trong rừng nhiệt đới.
Hơi nước trong không khí khiến cho mồ hôi của chúng ta bay hơi chậm hơn, khiến chúng ta khó làm mát cơ thể hơn.
Nếu nhiệt độ Trái Đất tới năm 2200 tăng lên thêm 7 độ C như dự đoán, một số nơi trên địa cầu sẽ trở nên không còn ở được đối với con người.
Nếu nhiệt độ tăng lên 12 độ C thì phân nửa Trái Đất sẽ trở nên không còn có thể ở được.
Dĩ nhiên, chúng ta có thể thích nghi bằng cách lắp đặt các thiết bị điều hòa nhiệt độ.
Tuy nhiên, bên cạnh chi phí đắt đỏ, điều này sẽ khiến chúng ta bị nhốt bên trong các tòa nhà trong nhiều ngày hoặc trong nhiều tuần.
Theo xu hướng hiện tại tiếp diễn thì nhiều khả năng nhiệt độ Trái Đất sẽ tăng thêm 4 độ C so với thời kỳ trước Cách mạng Công nghiệp và cao hơn hiện tại 3 độ C.
Điều đó sẽ không trực tiếp giết chết chúng ta cũng như không thể làm cho một số nơi trên hành tinh không thể cư trú được. Tuy nhiên nó sẽ gây ra những xáo trộn lớn.
Khoảng 20.000 năm trước, nhiệt độ Trái Đất thấp hơn 4 độ C so với bây giờ. Thời kỳ này được gọi là thời "Đại Băng hà Cuối cùng" (Last Glacial Maximum - LGM). Phần lớn Canada và bắc u bị bao phủ trong băng tuyết.
Kể từ đó, nhiệt độ Trái Đất đã ấm lên 4 độ C. Điều đó cũng đủ khiến khiến cho băng ở châu u và Bắc Mỹ tan chảy. Nước tạo ra từ băng tan làm mực nước biển dâng lên thêm mười mét, nhấn chìm những vùng đất thấp.
Nếu chúng ta xét đến điều này thì chúng ta sẽ dễ hình dung ra nếu Trái Đất tăng thêm 4 độ C thì chuyện gì sẽ xảy ra xung quanh chúng ta.
Bản tiếng Anh bài này đã đăng trên BBC Earth.
