Bản đồ quá khứ có thể giúp hiểu rõ hơn về khí hậu tương lai
Khoảng 56 triệu năm trước, các núi lửa đã thải một lượng lớn CO2 vào khí quyển, khiến Trái đất nóng lên nhanh chóng. Giai đoạn này được gọi là Nhiệt cực đại thế Cổ - Thủy Tân (Paleocene-Eocene Thermal Maximum - PETM), thường được coi là lịch sử song song với tương lai của chúng ta trong bối cảnh biến đổi khí hậu, bởi con người cũng nhanh chóng thải CO2 vào khí quyển trong 250 năm qua.
Một nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học ở Đại học Arizona dẫn đầu đã công bố một bài báo trong tạp chí PNAS bao gồm bản đồ nhiệt độ và lượng mưa của Trái đất trong PETM nhằm tìm hiểu rõ hơn về các điều kiện thời tiết lúc đó và mức độ nhạy cảm của khí hậu khi nồng độ CO2 tăng vọt.
Nhóm nghiên cứu, do Jessica Tierney, Giáo sư Khoa học địa lý ở Đại học Arizona dẫn dắt, đã kết hợp các mô hình khí hậu và dữ liệu nhiệt độ được công bố trước đây để xác định trên thực tế, PETM là một chỉ báo tốt về tình trạng khí hậu trong tương lai dựa trên các dự báo về nồng độ CO2. “PETM không phải là tín hiệu tương tự (analog) hoàn hảo cho tương lai của chúng ta. Nhưng chúng tôi khá bất ngờ khi thấy rằng, tình trạng biến đổi khí hậu mà chúng tôi đã tái tạo có rất nhiều điểm chung với những dự đoán tương lai trong báo cáo AR6 mới nhất của IPCC (Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu)”, Tierney nói.
Giai đoạn trước đây và tương lai đều có đặc trưng là hai cực ấm lên nhanh hơn so với phần còn lại của Trái đất – một hiện tượng gọi là khuếch đại Bắc Cực. Ngoài ra, còn có các đặc trưng khác như gió mùa mạnh hơn, bão mùa đông dữ dội hơn và lượng mưa ít hơn ở vùng rìa nhiệt đới. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện thấy khi phát thải CO2 nhiều hơn, khí hậu sẽ trở nên nhạy cảm hơn so với dự đoán trong các nghiên cứu trước đây.
Tierney và các cộng sự đã xây dựng bản đồ về PETM bằng cách kết hợp dữ liệu nhiệt độ gián tiếp (proxy) với các mô hình khí hậu. Các nhà cổ khí hậu học như Tierney có thể suy ra nhiệt độ quá khứ bằng cách phân tích hóa học một số loại hóa thạch trong một khoảng thời gian nhất định. Dữ liệu nhiệt độ gián tiếp, kết hợp với công nghệ mô hình khí hậu hiện đại, cho phép nhóm nghiên cứu tạo ra bản đồ nhiệt độ toàn cầu của PETM.
Người ta thường dùng các mô hình khí hậu trên để đưa ra các dự báo về khí hậu tương lai – bao gồm cả báo cáo đánh giá của IPCC. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu của Tierney đã sử dụng để tạo ra các mô phỏng về Trái đất cách đây 56 triệu năm. “Chúng tôi đã di chuyển các lục địa để phù hợp với PETM và chạy một số mô phỏng theo các mức CO2 khác nhau, ở bất cứ nơi nào với mức gấp 3-11 lần so với hiện nay – hoặc từ 850 đến 3000 phần triệu – mức cực kì cao. Đây là tất cả các mức CO2 có thể xuất hiện trong PETM”, Tierney nói. “Nồng độ CO2 trong khí quyển ngày nay là 420 phần triệu, trước Cách mạng công nghiệp là khoảng 280 phần triệu. Kết hợp với những bằng chứng địa chất, chúng tôi thu hẹp và chọn ra những mô phỏng phù hợp nhất”.
Nghiên cứu mới đã ước tính chính xác hơn mức độ ấm lên của Trái đất trong PETM. Các nghiên cứu trước đây cho thấy PETM ấm hơn khoảng 4-5oC so với giai đoạn ngay trước đó. Tuy nhiên, công trình của Tierney tiết lộ con số đó là 5,6oC, cho thấy khí hậu nhạy cảm hơn với sự gia tăng CO2 so với những gì các nhà nghiên cứu nghĩ trước đây.
Độ nhạy cảm của khí hậu là mức độ ấm lên của hành tinh vào mỗi lần lượng CO2 tăng gấp đôi. “Việc giảm con số này thực sự quan trọng, bởi nếu độ nhạy cảm với khí hậu cao, tình trạng nóng lên toàn cầu vào cuối thế kỷ này sẽ càng gia tăng”, Tierney nói. “Các dự đoán trong báo cáo AR6 của IPCC cho thấy nhiệt độ sẽ tăng 2-5oC mỗi khi lượng CO2 tăng gấp đôi. Trong nghiên cứu này, chúng tôi định lượng độ nhạy trong PETM và nhận thấy nó cao hơn nhiều – nhiệt độ sẽ tăng khoảng 5,7-7,4oC mỗi khi lượng CO2 tăng gấp đôi”.
Thanh An lược dịch
Nguồn: https://phys.org/news/2022-10-climate-future.html
