Sự thay đổi quỹ đạo Trái đất dẫn đến hiện tượng nóng lên toàn cầu thời cổ đại
Theo một nhóm các nhà khoa học quốc tế, những thay đổi trong quỹ đạo Trái đất khiến thời tiết nóng hơn và góp phần gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu cách đây 56 triệu năm, tương tự như biến đổi khí hậu hiện nay.
“Cực đại nhiệt Cổ – Thủy Tân (Paleocene-Eocene – PETM) là giai đoạn gần giống nhất với những gì chúng ta đang trải qua hiện tại và có thể diễn ra trong tương lai về biến đổi khí hậu”, Lee Kump, giáo sư khoa học địa chất tại Đại học Penn State cho biết. “Công trình của chúng tôi giải quyết những câu hỏi quan trọng về nguyên nhân dẫn đến hiện tượng nóng lên và tốc độ phát thải carbon ở giai đoạn này”.
Các nhà khoa học đã phân tích các mẫu lõi trầm tích gần bờ biển Maryland bằng cách sử dụng kỹ thuật xác định niên đại của trầm tích (astrochronology) dựa trên các mô hình quỹ đạo xảy ra trong hàng chục đến hàng trăm nghìn năm, được gọi là chu kỳ Milankovitch.
Họ phát hiện hình dạng quỹ đạo của Trái đất (độ lệch tâm) và sự dao động trong quá trình quay (tuế sai), tạo điều kiện thuận lợi cho thời tiết nóng lên ở giai đoạn PETM, và các hình dạng quỹ đạo này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy hiện tượng nóng lên toàn cầu thời kỳ đó.
“Sự tác động của quỹ đạo Trái đất có thể dẫn đến giải phóng carbon, gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu trong PETM, trái ngược với cách giải thích phổ biến hiện nay là núi lửa khổng lồ đã giải phóng carbon và gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu”, Kump cho biết.
Những phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature Communications, cũng chỉ ra sự khởi đầu của PETM kéo dài khoảng 6.000 năm, khác với ước tính trước đây từ vài năm đến hàng chục ngàn năm. Các nhà khoa học cho biết, việc xác định thời gian đóng vai trò rất quan trọng trong tìm hiểu về tốc độ carbon giải phóng vào khí quyển.
“Nghiên cứu này cho phép chúng tôi tinh chỉnh các mô hình chu trình carbon để hiểu rõ hơn về phản ứng của hành tinh trước sự giải phóng carbon trong giai đoạn này và thu hẹp các nguồn carbon tác động đến PETM”, Mingsong Li, Trợ lý giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất và Không gian thuộc Đại học Bắc Kinh và là cựu Trợ lý giáo sư nghiên cứu về khoa học địa chất tại Đại học Penn State, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Giai đoạn khởi đầu của PETM kéo dài 6000 năm, với ước tính khoảng 10.000 tỉ tấn carbon đã được giải phóng vào khí quyển dưới dạng khí nhà kính CO2 hoặc metan, cho thấy mỗi năm có khoảng 1,5 tỉ tấn carbon được giải phóng.
“Lượng phát thải này đã để lại dấu ấn không thể xóa nhòa trên hành tinh hơn 56 triệu năm trước. Tuy nhiên, tốc độ phát thải carbon hiện tại còn cao hơn gấp 5-10 lần”, Kump cho biết.
Nhóm nghiên cứu đã phân tích chuỗi thời gian về hàm lượng canxi và độ nhạy từ tính trong lõi trầm tích – đại diện cho những thay đổi trong chu kỳ quỹ đạo và sử dụng thông tin đó để ước tính nhịp độ của PETM.
Sự thay đổi quỹ đạo Trái đất có thể tính toán do tương tác hấp dẫn với Mặt trời và các hành tinh khác trong hệ mặt trời. Những thay đổi này ảnh hưởng đến sự phân bố và lượng ánh sáng Mặt trời chiếu tới Trái đất, do vậy ảnh hưởng đến khí hậu.
“Điều này ảnh hưởng đến sự phát triển của các sinh vật trên cạn và dưới nước, lượng mưa, độ xói mòn trên các lục địa và lượng trầm tích đưa vào đại dương”, Kump cho biết.
Sự xói mòn ở các dòng sông Potomac và Susquehanna khi bắt đầu PETM có thể sánh ngang với dòng chảy của sông Amazon, mang trầm tích đến đại dương và lắng đọng trên thềm lục địa. Đây là sự hình thành lớp đất sét Marlboro, hiện nằm trong đất liền – một trong mẫu vật được bảo quản tốt nhất về PETM.
“Chúng tôi có thể phát triển lịch sử bằng cách nghiên cứu các lớp trầm tích và trích xuất các chu kì cụ thể đang tạo ra câu chuyện này, giống như bạn có thể trích xuất từng nốt nhạc trong một bài hát”, Kump nhận xét. “Tất nhiên, một số bản ghi bị bóp méo và có khoảng trống – nhưng chúng tôi có thể sử dụng các phương pháp thống kê tương tự với những phương pháp trong các ứng dụng tìm bài hát”.
Thanh An lược dịch
Nguồn: Changes in Earth’s orbit may have triggered ancient warming event
