Hiệu ứng Nhà kính và Điểm tới hạn: Khi Trái Đất Đứng Trước Ngưỡng Cửa Không Thể Đảo Ngược

Trong lịch sử hình thành, Trái Đất luôn có những cơ chế tự điều chỉnh nhiệt độ. Tuy nhiên, sự can thiệp của con người trong hơn hai thế kỷ qua đã đẩy hệ thống này vào một trạng thái báo động. Trong lĩnh vực khoa học khí hậu, Điểm tới hạn của khí hậu (Climate Tipping Points - CTPs) là khái niệm để chỉ ngưỡng nhiệt độ mà khi vượt qua, hệ thống khí hậu Trái đất sẽ có những sự thay đổi lớn, dẫn đến các tác động nghiêm trọng, đột ngột và không thể đảo ngược.

Hiệu ứng Nhà kính: Từ "Chiếc chăn sinh học" đến "Lò nhiệt toàn cầu"

Hiệu ứng nhà kính bản chất là một hiện tượng tự nhiên giúp duy trì sự sống. Nếu không có các khí nhà kính giữ nhiệt, nhiệt độ trung bình của Trái Đất sẽ rơi xuống khoảng -18°C, khiến sự sống gần như không thể tồn tại. Xem thêm tại bài viết Khí nhà kính là gì ?

Tuy nhiên, kể từ thời kỳ Tiền công nghiệp (năm 1850-1900), con người xả ngày càng nhiều khí nhà kính vào khí quyển, khiến cho Trái đất đang trở nên nóng hơn. Điều này giống như việc chúng ta đang đắp thêm nhiều lớp chăn dày lên một cơ thể vốn đã ấm.

Điểm tới hạn (Climate Tipping Points)

Nếu hiệu ứng nhà kính là nguyên nhân, thì "Điểm tới hạn" là hậu quả màkhi các giới hạn bị vượt qua, hệ thống khí hậu Trái đất sẽ bị biến đổi hoàn toàn sang một trạng thái mới dẫn đến các tác động nghiêm trọng và không thể đảo ngược, chẳng hạn như:

• Sự tan chảy của Băng vĩnh cửu (Permafrost): Các lớp băng vĩnh cữu chứa một lượng khổng lồ khí Methane CH4). Khi băng tan, Methane thoát ra, thúc đẩy hiệu ứng nhà kính mạnh gấp nhiều lần CO2, tạo ra vòng lặp tự hâm nóng. Ngoài ra, việc băng tan cũng sẽ giải phóng ra các vi khuẩn, virus, gây nên các dịch bệnh mà con người chưa từng biết đến.
• Rừng nhiệt đới Amazon biến mất: Do nạn phá rừng và hạn hán, Amazon đang dần mất khả năng tự tạo mưa. Nếu vượt ngưỡng, vùng rừng này sẽ chết khô và chuyển thành đồng cỏ savanna, giải phóng hàng tỷ tấn carbon dự trữ vào khí quyển.
• Sự suy yếu của dòng hải lưu AMOC: Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Environmental Research Letters được tờ Guardian dẫn ngày 28/08/20258, dòng hoàn lưu đảo ngược kinh tuyến Đại Tây Dương (Atlantic meridional overturning circulation) giúp điều hòa khí hậu toàn cầu đang ở mức yếu nhất trong 1.600 năm qua do biến đổi khí hậu. Nếu hệ thống này dừng lại, châu Âu sẽ đối mặt với tình trạng mùa đông lạnh giá cực đoan, và mua hè hạn hán.

Hiệu ứng Domino và 1.5°C

Theo thỏa thuận Paris, thế giới đặt ra mục tiêu giới hạn mức tăng nhiệt độ ở 1.5°C. Nếu nhiệt độ trung bình toàn cầu vượt qua ngưỡng này, các điểm tới hạn có khả năng kích hoạt lẫn nhau như một chuỗi domino, chẳng hạn như:

• Băng tan ở 2 cực làm giảm suất phản chiếu (Albedo), diện tích đại dương rộng hơn, hấp thụ nhiều nhiệt hơn.
• Đại dương nóng lên làm tan băng vĩnh cửu và đẩy nhanh sự sụp đổ của các dải băng ở Nam Cực và Greenland.
• Tất cả dẫn đến mực nước biển dâng cao và sự hỗn loạn của khí hậu toàn cầu.

Theo Armstrong McKay và các cộng sự (2022), ngay cả ở mức nóng lên 1.1°C, chúng ta đã có nguy cơ vượt qua 5 trong số 16 điểm tới hạn của hệ thống khí hậu toàn cầu. 5 điểm tới hạn này bao gồm:

• Sụp đổ dải băng Greenland (Greenland Ice Sheet collapse)
• Sụp đổ dải băng Tây Nam Cực (West Antarctic Ice Sheet collapse)
• San hô nhiệt đới chết hàng loạt (Low-latitude coral reef die-off)
• Tan chảy đột ngột băng vĩnh cửu phương Bắc (Boreal permafrost abrupt thaw)
• Sụp đổ dòng xoáy cận cực biển Labrador (Labrador Sea subpolar gyre collapse)

Các điểm tới hạn (CTP) trên Trái đất và ngưỡng nhiệt độ kích hoạt của chúng (Armstrong McKay et al., 2022)

Kết luận

Biến đổi khí hậu không còn là một đồ thị đường thẳng mà chúng ta có thể từ từ điều chỉnh. Nó là một cuộc chạy đua với các điểm tới hạn. Hiện nay, thuật ngữ "khủng hoảng khí hậu" đã được sử dụng nhiều hơn để nhấn mạnh mức độ nghiêm trọng của biến đổi khí hậu với những hậu quả tác động sâu sắc đến con người và các hệ sinh thái toàn cầu, đòi hỏi hành động mạnh mẽ và cấp thiết để giảm phát thải khí nhà kính

Nguồn tài liệu tham khảo:

1. IPCC (2021): Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report.
2. Nature Climate Change (2022): Pronounced loss of Amazon rainforest resilience since the early 2000s.
3. NASA Global Climate Change: Evidence of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) slowing down.
4. Science (2022): Exceeding 1.5°C global warming could trigger multiple climate tipping points (Armstrong McKay et al.).