Biến đổi khí hậu là chuyện có thật, không phải trò lừa đảo

Các khám phá của chúng ta về biến đổi khí hậu và ảnh hưởng của chính mình lên hành tinh này đều dựa trên nền tảng là công sức nghiên cứu của những người đi trước.

Biến đổi khí hậu là chuyện có thật, không phải trò lừa đảo

Cuối năm ngoái, tạp chí National Geographic đăng tải một video khiến người xem không khỏi bàng hoàng đau xót. Video cho thấy một chú gấu Bắc Cực gầy còm, gần như không còn sức sống, lê từng bước chân mệt mỏi tìm kiếm đồ ăn trên một hòn đảo không còn băng ở Bắc Cực. Hình ảnh của chú gấu Bắc Cực một lần nữa gióng lên hồi chuông cảnh báo về biến đổi khí hậu và những hậu quả to lớn của nó.

Biến đổi khí hậu, theo định nghĩa của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, chỉ những sự thay đổi trong khí hậu diễn ra trong một khoảng thời gian kéo dài. Nói cách khác, biến đổi khí hậu bao gồm những thay đổi lớn về nhiệt độ, lượng mưa, và đặc điểm gió, bên cạnh những ảnh hưởng khác, diễn ra trong nhiều thập kỉ hoặc lâu hơn (1). Hiện nay, biến đổi khí hậu có lẽ là vấn đề môi trường được quan tâm nhiều nhất, ảnh hưởng đến chính sách phát triển của nhiều quốc gia trên thế giới. Thỏa thuận khí hậu Paris tại Hội nghị Liên Hiệp Quốc về Biến đổi Khí hậu 2015 (COP 21), được kí kết bởi 195 quốc gia, cam kết giữ mức tăng nhiệt độ toàn cầu trong thế kỷ 21 dưới 2 độ C so với mức nhiệt độ thời kỳ tiền công nghiệp (2). Vậy, trước khi đạt đến những hiểu biết hiện nay, con đường nghiên cứu về khí hậu và ảnh hưởng của chúng ta lên khí hậu Trái đất đã bắt đầu như thế nào?

Kể từ khi phát minh nhiệt kế ra đời vào đầu thế kỷ 17, con người đã bắt đầu tìm cách đo đạc và ghi chép lại những thay đổi thời tiết (3). Hệ thống trạm khí tượng đầu tiên được thành lập tại Bắc Italia vào năm 1653, và cho đến nửa sau thế kỷ 19, những trạm quan sát thời tiết đã có ở nhiều nơi trên thế giới (3). Ở mức độ quốc tế, tổ chức Khí tượng Quốc tế, tiền thân của tổ chức Khí tượng Thế giới, được thành lập vào năm 1873, hoạt động với mục đích trao đổi những quan sát và phương pháp đo lường khí tượng tiêu chuẩn giữa các quốc gia. Trong khoảng từ thế kỷ 19 đến thế kỷ 20, nhiều nhà khoa học khác nhau đã dựa vào nguồn dữ liệu từ các trạm khí tượng và các ghi chép trước đó nhằm lập ra các biểu đồ so sánh nhiệt độ trung bình trên Trái đất qua các năm, như biểu đồ của Wladimir Köppen vào các năm 1873, 1880 và 1881 với dữ liệu thu thập từ hơn 100 trạm khí tượng, biểu đồ của Callendar vào năm 1938 với dữ liệu từ khoảng 200 trạm khí tượng và sau đó là hơn 600 trạm vào năm 1961 (3).

Cùng với đó, những nhận thức đầu tiên về mối quan hệ giữa khí quyển và nhiệt độ Trái đất bắt đầu xuất hiện từ đầu thế kỷ 19, khi nhà khoa học người Pháp Joseph Fourier vào những năm 1820 đưa ra giả thiết về tầm quan trọng của khí quyển trong việc giữ nhiệt độ Trái đất ổn định (4). Ông nhận thấy rằng, dựa vào lượng năng lượng Trái đất nhận từ Mặt trời, nhiệt độ trên hành tinh của chúng ta đáng lý phải thấp hơn. Fourier từ đó cho rằng, khí quyển có thể có chức năng “cách nhiệt,” giữ nhiệt độ Trái đất ở mức như chúng ta vẫn thấy (5). Đến năm 1859, nhà khoa học John Tydall khám phá khí CO2 và hơi nước có khả năng chặn bức xạ nhiệt (5), và năm 1896, Svante Arrhenius xây dựng mô hình giản lược đầu tiên về ảnh hưởng của nồng độ CO2 đến nhiệt độ và thay đổi khí hậu, đưa ra dự đoán là nếu CO2 trong khí quyển tăng 40% sẽ dẫn đến sự dịch chuyển và tan băng (3,4). Guy Steward Callendar sau đó vào năm 1938 đưa ra một tập hợp phương trình với tính toán rằng, nếu nồng độ CO2 tăng gấp đôi sẽ khiến nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng 2 độ C.

Một trong những bước tiến quan trọng nhất trong ngành khoa học khí hậu, có thể được coi là một sự kiện mang tính cách mạng, đến từ nhà khoa học Charles David Keeling và công trình đo đạc nồng độ CO2 trong khí quyển của ông tại trạm quan trắc Mauna Loa ở Hawaii, bắt đầu từ năm 1958 (3,5). Cho đến trước thời điểm Keeling bắt đầu công trình của mình, những nghiên cứu đo đạc về nồng độ CO2 vẫn còn rất rời rạc và không thống nhất. Kết quả của công tác đo đạc của Keeling cho thấy hai điều quan trọng (5). Thứ nhất là sự dao động của nồng độ CO2 theo mùa dưới tác động của chu trình phát triển của thực vật tại Bắc bán cầu, dẫn đến sự tăng nồng độ CO2 vào mùa đông và giảm vào mùa hè. Đây cũng là khám phá quan trọng giúp chúng ta hiểu hơn về chu trình carbon trong tự nhiên. Thứ hai là sự gia tăng nồng độ trung bình CO2 qua các năm. Dữ liệu về nồng độ CO2 trong khí quyển này giúp Keeling cũng như các nhà khoa học khác so sánh với lượng CO2 ước tính được thải ra từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, từ đó xác định lượng CO2 trong khí quyển là kết quả do hoạt động sử dụng nhiên liệu hóa thạch của con người (5). Công trình đo đạc của Keeling tại Mauna Loa vẫn còn được tiếp tục đến ngày nay, và biểu đồ sự tăng nồng độ CO2 lập từ dữ liệu thu được tại trạm quan trắc này đã được đặt tên là Keeling Curve, trở thành một hình ảnh mang tính biểu tượng khi nói đến vấn đề biến đổi khí hậu (3).

Bên cạnh đó, trong suốt thế kỷ 19 đến thế kỷ 20, những bước tiến mới trong khoa học và kỹ thuật giúp con người có những khám phá mới về lịch sử khí hậu Trái đất. Với dữ liệu thu thập được từ các lõi băng, trầm tích dại dương, phấn hoa hóa thạch, vòng năm tuổi cây (tree rings), và san hô, các nhà khoa học có thể tái hiện lại bức tranh khí hậu của Trái đất từ triệu năm trước (3,6), bao gồm nhiệt độ bề mặt Trái đất, nhiệt độ đại dương, và thành phần khí quyển (3,6).

Những khám phá này cho phép chúng ta so sánh những thay đổi khí hậu hiện nay với thay đổi trong quá khứ và có một cái nhìn tổng quát hơn về mối liên hệ giữa thay đổi nhiệt độ và thay đổi nồng độ các khí nhà kính, đặc biệt là CO2. Ngoài ra, những yếu tố khác gây ra thay đổi khí hậu lớn trong quá khứ, như các dòng hải lưu và nhiệt độ đại dương, cũng được xác định (3). Cho đến nay, các mô hình mô phỏng hệ thống khí hậu Trái đất và phân tích thay đổi trong khí hậu đã không còn chỉ phụ thuộc vào một biến số duy nhất như nhiệt độ bề mặt Trái đất (3). Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ hiện đang sử dụng 6 bộ chỉ số khác nhau thay vì chỉ đơn thuần nồng độ CO2 cho nguyên nhân và hệ quả của biến đổi khí hậu, bao gồm khí nhà kính, các đặc điểm thời tiết và khí hậu (như nhiệt độ, lượng mưa), các chỉ số liên quan đến đại dương như mực nước biển và nhiệt độ bề mặt, chỉ số về băng tuyết như diện tích băng che phủ, các chỉ số liên quan đến sức khỏe và xã hội, và chỉ số về hệ sinh thái (7). Những mô hình được phát triển trong suốt hơn một thập kỷ qua đều chỉ đến một kết luận chung rằng, những thay đổi khí hậu hiện thấy không thể chỉ được giải thích bằng các yếu tố tự nhiên, ảnh hưởng của con người với biến đổi khí hậu là không thể phủ nhận.

Những nỗ lực, thành tựu từ nhiều nhánh khoa học khác nhau trong ít nhất 200 năm qua để đưa đến những hiểu biết ngày nay của chúng ta về khí hậu Trái đất còn lớn hơn những gì được liệt kê trong bài viết này rất nhiều. Các khám phá của chúng ta về biến đổi khí hậu và ảnh hưởng của chính mình lên hành tinh này đều dựa trên nền tảng là công sức nghiên cứu của những người đi trước. Nếu đó có thể được coi như một quá trình lịch sử vẫn đang tiếp diễn của những khám phá và học hỏi của con người, thì video chú gấu Bắc Cực nhắc đến ở đầu bài là một lời cảnh tỉnh về những ảnh hưởng ta vẫn đang gây ra lên Trái đất, và lời nhắc nhở rằng, một nhiệm vụ quan trọng khác của chúng ta, còn là ngăn chặn, hoặc ít nhất là giảm thiểu, những ảnh hưởng tiêu cực đó.

————————

Nguồn tham khảo:

(1) Climate Change: Basic Information
(2) The Paris Agreement
(3) Historical Overview of Climate Change Science
(4) The Discovery of Global Warming
(5) The Keeling Curve: Carbon Dioxide Measurements at Mauna Loa
(6) What are “Proxy” Data?
(7) Climate Change Indicators in the United States

Theo SPIDERUM.COM