Mô hình dự đoán tốc độ băng tan ở Nam Cực

Các nhà khoa học tại Anh đã chạy nhiều tính toán để đưa ra một kết luận nghiêm trọng: Một phần của quá trình tan chảy này chắc chắn sẽ xảy ra.

Một tấm ảnh từ vệ tinh chụp tảng băng trôi được tạo ra khi một núi băng ở Nam cực tan chảy. Ảnh: NASA, via Associated Press

Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Journal Nature Climate Change (tạm dịch: Tạp chí Biến đổi khí hậu tự nhiên), có lẽ đã quá muộn để ngăn chặn tình trạng suy giảm các thềm băng ở phía Tây Nam Cực. Tuy nhiên, nếu có hành động giảm thiểu biến đổi khí hậu kịp thời, ta vẫn có thể trì hoãn những kịch bản gia tăng mực nước biển nguy hiểm nhất có thể xảy ra.

Ở phía dưới của Địa cầu, những cạnh nổi của khối băng khổng lồ che phủ Nam Cực đang phải đối mặt với một mối đe dọa vô hình. Chúng đang tan chảy. Điều này sẽ góp phần khiến mực nước biển toàn cầu dâng lên.

Trong bối cảnh Trái đất nóng lên, một lượng lớn thể tích nước ấm đang hun nóng phần phía dưới những thềm băng ở Tây Nam Cực. Một khối lượng lớn những thềm băng này đã và đang là “cửa ngõ” ngăn chặn băng trôi từ đất liền vào đại dương. Chính vì thế, với việc thềm băng tan chảy và trở nên mỏng hơn, sẽ có ngày càng nhiều lượng băng được di chuyển vào đại dương, và điều này làm mực nước biển dâng lên. Nỗ lực giảm thiểu khí thải từ nhiên liệu hóa thạch có thể làm chậm quá trình tan chảy này, nhưng các nhà khoa học không biết rằng có thể ngăn chặn được bao nhiêu phần trong số đó.

Các nhà khoa học tại Anh đã chạy nhiều tính toán để đưa ra một kết luận nghiêm trọng: Một phần của quá trình tan chảy này chắc chắn sẽ xảy ra. Kể cả khi các quốc gia giới hạn việc tăng nhiệt độ toàn cầu ở mức 1.5 độ C, hay 2.7 độ Fahrenheit, điều đó cũng không đủ ngăn sự tan chảy của thềm băng. Trong khi đó, việc giữ nhiệt độ nóng lên toàn cầu ở mức dưới 1.5 độ C, là mục tiêu tham vọng nhất của Hiệp định Paris, nhưng mục tiêu này có vẻ sẽ không thể đạt được.

Kaitlin A. Naughten, một nhà hải dương học từ trung tâm nghiên cứu Nam Cực của Anh phát biểu ở buổi công bố nghiên cứu: “Có vẻ chúng ta đã không thể kiểm soát được việc tan chảy băng ở phía Tây Nam Cực trong thế kỷ 21, điều đó có nghĩa là, việc nước biển dâng lên là không thể tránh khỏi.”

Phát hiện của tiến sỹ Naughten và cộng sự, đã được công bố trên Journal Nature Climate Change, góp thêm một lời tiên tri vào tương lai đen tối tạo bởi các tảng băng ở phía Tây lục địa băng.

Hai trong số các sông băng di chuyển nhanh nhất, Thwaites và Đảo Pine, hàng thập kỷ qua đã mất một lớn lượng băng cho đại dương. Các nhà khoa học đang cố gắng xác định khi nào hiệu ứng khí thải nhà kinh có thể đẩy sự tan chảy của các thềm băng ở Tây Nam cực vượt qua điểm bùng phát, để rồi sau đó, quá trình sụp đổ diễn ra nhanh chóng và khó có thể đảo ngược, đe dọa các bờ biển trên toàn thế giới trong thế kỷ tới.

Tuy vậy, việc cắt giảm khí thải nhà kính vẫn giúp ngăn chặn một lượng lớn băng ở Nam Cực tan chảy. Các tảng băng Đông Nam Cực chứa nhiều băng hơn khoảng 10 lần so với lượng băng ở Tây Nam Cực, và các nghiên cứu trong quá khứ đã chỉ ra rằng, chúng ít chịu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu – tuy gần đây một số nhà nghiên cứu tỏ ra nghi ngờ giả thuyết này.

Alber Naveira Garabato, một nhà hải dương học thuộc Đại học Southamton chia sẻ, chúng ta vẫn có thể cứu phần băng còn lại của Nam Cực, nếu chúng ta có thể rút kinh nghiệm từ sự thụ động, thờ ơ của chính chúng ta trong quá khứ, và tiến hành giảm thiểu khí thải nhà kính ngay lập tức.

Tiến sỹ Naughten và đồng nghiệp từ lâu đã tập trung nghiên cứu vào sự tác động qua lại giữa các tảng băng và nước ở biển Amundsen, một phần của Đại Dương Nam Cực tương tác với các sông băng ở Thwaites và Đảo Pine.

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu sử dụng mô phỏng trên máy tính để tính toán sự thay đổi nhiệt độ của đại dương ảnh hưởng đến việc tan thềm băng thế nào trong thế kỷ 20. Sau đó, họ chạy mô phỏng này với các thông số của biến đổi khí hậu trong thế kỷ 21, với các kịch bản thay đổi từ cực kỳ lạc quan cao đến bi quan tột cùng.

Họ phát hiện ra rằng phần nước từ 200 đến 700m phía dưới bề mặt của Biển Amundsen có thể nóng lên với tốc độ gấp 3 lần hiện so với thế kỷ trước, bất chấp lượng khí thải nhà kính có giảm hay không.

Nếu nhiệt độ toàn cầu chỉ nóng lên ở mức 1.5 độ C so với các điều kiện trước khi cách mạng công nghiệp diễn ra, nhiệt độ của Amundsen sẽ chững lại vào năm 2060. Ngược lại, trong điều kiện khí thải đi theo chiều hướng rất tệ, tình trạng nước biển nóng lên sẽ xảy ra nhanh hơn sau năm 2045.

Theo tiến sỹ Naughten, lý do tại sao sự thay đổi không chênh nhau nhiềui là vì nhiệt độ nước biển ở Đại Dương Nam Cực không chỉ chịu ảnh hưởng bởi sự nóng lên toàn cầu do con người, mà còn do các chu trình địa lý toàn cầu như El Nino.

Nghiên cứu này có lẽ sẽ không phải dự đoán cuối cùng về số phận các thềm băng ở Tây Nam Cực. Các nhà khoa học bắt đầu tiến hành thu thập dữ liệu về tình trạng băng tan ở nơi đây chỉ từ năm 1994; và bởi vì sự khó khăn trong việc đo lường trong những điều kiện khắc nghiệt, dữ liệu vẫn rất ít ỏi.

“Chúng tôi hoàn toàn dựa vào các mô hình dự đoán,” Tiến sỹ Naughten nói.

Trong hoàn cảnh lựa chọn tốt nhất là dùng toán học để diễn tả thực tại, các nhà khoa học có xu hướng kiểm tra giả thuyết của mình bằng nhiều mô hình hơn để có thể đảm bảo các kết quả của họ không phụ thuộc vào đặc điểm của một mô hình cụ thể. Tuy nhiên, TS Naughten và cộng sự của cô chỉ sự dụng một mô hình duy nhất về sự tương tác giữa băng và đại dương.

Dù thế, Tiago Segabinazzi Dotto, một nhà khoa học ở Trung Tâm Nghiên cứu Hải dương học quốc gia của Brazil, đánh giá rằng phương pháp trong nghiên cứu này đem lại kết quả tương tự với các kết quả tìm ra trước đó. Chính vì thế, các nhà quản lý nên coi trọng và cân nhắc nghiêm túc dự đoán của nghiên cứu này để lên kế hoạch ứng phó với tình trạng nước biển dâng.

Anh Lưu tổng hợp

Nguồn: Rapid Antarctic Melting Looks Certain, Even if Emissions Goals Are Met

Unavoidable future increase in West Antarctic ice-shelf melting over the twenty-first century

Tác giả