Chúng ta biết gì về biến đổi khí hậu?

Băng đang tan nhanh chưa từng thấy ở Greenland và Bắc cực -nationalgeographic.com

Một lời giải thích là phần lớn sự nóng lên đó đã bị hấp thụ vào các tảng băng tan. Một lời giải thích khác là sự hấp thụ của các đại dương. Và lời giải thích thứ ba là nhiều núi lửa nhỏ phun trào đã đưa các hạt bụi lớn vào bầu khí quyển ở quy mô đủ để ngăn bức xạ mặt trời.

Nhưng còn một cách giải thích thứ tư: nhiệt độ trái đất vẫn đang tăng lên, tức không hề có một sự tạm dừng nào cả. Năm 1998 là một năm cực kỳ nóng nên không có gì ngạc nhiên khi nhiệt độ một số năm sau dao động trong mức đó.

Khó xác định hậu quả

Những tranh luận khoa học đang làm khó các chính trị gia. Thuyết phục cử tri và người dân rằng hiện tượng nóng lên toàn cầu là một mối đe dọa ghê gớm vốn đã rất khó khăn rồi. Nếu ngay chính các nhà khoa học cũng chưa thể chắc chắn thì nhiệm vụ đó là bất khả thi.

Tuy nhiên, bất chấp còn nhiều tranh cãi, những hình mẫu chủ chốt của khoa học khí hậu đã được thiết lập. Sự không chắc chắn còn lại của khoa học về biến đổi khí hậu có thể lớn hơn so với quảng bá từ các nhóm vận động vì môi trường, nhưng chắc chắn mối đe dọa là có thật và không hề như những người nghi ngờ hậu quả của biến đổi khí hậu vẫn tin.

Hiệu ứng nhà kính là điều rất rõ ràng. Khoảng 1/3 năng lượng từ mặt trời chuyển sang trái đất được phản xạ lại qua các đám mây và bề mặt hành tinh của chúng ta vào trong vũ trụ. Phần lớn năng lượng còn lại được đất đai và các đại dương hấp thụ, rồi sau đó thải chúng ra chủ yếu dưới dạng bức xạ hồng ngoại.

Các bức xạ này vào trong bầu khí quyển, sau đó phát tán khắp nơi. Điều này là cực kỳ quan trọng với sự sống trên trái đất. Không có hiện tượng đó, nhiệt độ trung bình ở khu vực xích đạo sẽ là -10°C.

Loại khí nhà kính quan trọng nhất là hơi nước. Nếu không có hơi nước trong mây, quy mô của hiệu ứng nhà kính sẽ chỉ còn 1/3 so với hiện giờ. Carbon dioxide (CO­2) là loại khí nhà kính quan trọng thứ hai, tiếp theo là methane (CH4), rồi chlorofluorocarbon (CFC), các hóa chất công nghiệp đã bị cấm dần từ những năm 1980 và 1990 vì những đặc điểm phá hủy tầng ozone của chúng nhưng vẫn còn tồn tại trong khí quyển. Những loại khí này thường kém bền hơn.

Nếu cùng khối lượng, methane là loại khí gây nhà kính mạnh hơn nhiều so với carbon dioxide nhưng cũng bị phân rã nhanh hơn. Carbon dioxide đạt tới hiệu ứng gây nóng cho trái đất tối đa khoảng 10 năm sau khi được thải ra ngoài, bền vững tới mức 1.000 năm sau khi khí này được thải ra với lượng lớn, mức độ khí trong bầu khí quyển vẫn cao hơn đáng kể so với bình thường.

Khoa học cơ bản không phải là tiểu thuyết. Những năm 1990, nhà khoa học người Thụy Điển Svante Arrhenius đã thực hiện một số tính toán cơ bản với hiệu ứng nhà kính và giải thích bằng cách nào việc đốt nhiên liệu hóa thạch có thể làm tăng hiệu ứng này (sống ở một nước cực lạnh, khi đó ông còn cho rằng điều này nói chung là tốt).

Mọi thứ trở nên phức tạp khi các nhà khoa học muốn tìm hiểu điều gì xảy ra với lượng năng lượng thừa ra còn lại trong hệ thống trái đất và bằng cách nào những hoạt động của con người, ngoài việc xả khí thải gây hiệu ứng nhà kính, có thể gây ảnh hưởng tới khí hậu.

Sự ấm lên toàn cầu vì hiệu ứng nhà kính gây ra hàng loạt hậu quả, nhưng những hậu quả này khó xác định và tính toán hơn. Về cơ bản, sự nóng lên là một quá trình tự tăng cường. Nhiệt độ tăng sẽ khiến bầu khí quyển giữ nhiều hơi nước hơn. Các đại dương hấp thu lượng khí carbon dioxide lớn, một khi ấm lên sẽ làm giảm khả năng hấp thụ. Băng tan cũng góp phần vào quá trình này và là điều giải thích tại sao Bắc cực đang nóng lên nhanh hơn so với những khu vực khác.

Những đo đạc thiếu chắc chắn

Tuy nhiên, một cách không chủ tâm, con người cũng đang làm trái đất mát hơn. Dù hậu quả chung của việc phá rừng là làm hành tinh nóng lên, thay cây này với các vụ mùa hay đồng cỏ khiến mặt đất hiện ra rõ ràng hơn và phản xạ nhiệt nhiều hơn.

Những hạt bụi khí quyển từ sulphur dioxide (SO2), điều gây mưa acid, phản xạ lại rất nhiều năng lượng vào trong vũ trụ. Trung Quốc có thể đã được che chắn bởi những loại bụi này khiến nhiệt độ ở đây không tăng hoặc tăng ít, dù bầu không khí cực kỳ ô nhiễm, và có thể sẽ chứng kiến mức tăng nhiệt độ rất nhanh nếu như họ giải quyết được vấn đề ô nhiễm không khí.

Bí ẩn lớn nhất của hiệu ứng này là hoạt động của con người với các đám mây. Vì các đám mây lớn lên dựa vào bụi aerosol, có vẻ như càng nhiều mây thì khí quyển càng ô nhiễm. Các đám mây cũng ảnh hưởng tới sự thay đổi nhiệt độ nhưng chính xác ra sao thì chưa rõ. Điều này là quan trọng vì trong khi các đám mây ở trên cao thường làm trái đất nóng hơn, mây ở dưới thấp lại làm trái đất mát hơn.

Một khó khăn của việc đo đạc ảnh hưởng là bởi rất nhiều đám mây là quá nhỏ. Các mô hình khí hậu thường đơn giản hóa thế giới bằng cách chia bầu khí quyển và đại dương thành những hộp với kích thước 50 x 50km theo chiều thẳng đứng, và coi chúng là những điểm ảnh trong một mô hình máy tính ba chiều.

Để xác định chính xác ảnh hưởng từ các đám mây có thể đòi hỏi những mô hình khí hậu với các điểm ảnh kích cỡ chỉ vài chục mét vuông. Không máy tính nào trên thế giới hiện xử lý được điều đó.

Việc đo nhiệt độ cũng là vấn đề lớn với rất nhiều yếu tố không chắc chắn. Ngoài ra, những sự biến thiên với tương lai cũng khiến việc định lượng biến đổi khí hậu là không dễ dàng. Mọi chuyện phụ thuộc vào hành vi con người. Sẽ có bao nhiêu người trên trái đất tới năm 2100? Họ giàu có tới mức nào? Những nỗ lực giảm khí thải của họ là tới đâu?

Nếu loài người có thể hợp tác, hệ thống trái đất sẽ dễ đoán hơn. Nhưng nếu khí thải nhà kính tiếp tục tích tụ như hiện giờ, mọi thứ sẽ khó đoán hơn nhiều. Vượt qua những điểm ngoặt không thể thay đổi như sự sụp đổ của hệ thống băng ở Greenland, sẽ là những sai lầm không thể cứu vãn. Nếu mọi thứ cứ diễn ra như hiện giờ, Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên Hiệp Quốc (IPCC) ước tính thế giới sẽ nóng lên từ 3-10°C tới năm 2200. Đó là một viễn cảnh rất gần với sự hủy diệt của loài người.■