thnlscantho-3
  Carbon dioxide ...
 
18/4/2012

CARBON DIOXIDE VÀ HÂM NÓNG TOÀN CẦU

Trần-Đăng Hồng, PhD

 


       Hiện tượng nhiệt độ gia tăng toàn cầu là vấn đề sinh tử của Địa cầu. Con người có thể làm thay đổi hiện tượng để cứu vảng sự sống trên địa cầu? Vấn đề quá to lớn, và rất phức tạp. Kiến thức khoa học loài người hiện nay giống như người mù sờ mó một bộ phận nhỏ trên cơ thể to lớn của khủng long. Vì vậy, các nhà khoa học khắp thế giới, hoặc riêng rẽ, hoặc hợp tác liên-đại-học và học-viện nghiên-cứu của nhiều quốc gia để tìm hiểu thêm vấn đề.

          Đầu tháng 4/2012, trên tạp chí Nature Geoscience, 28 nhà khoa học tường trình một nghiên cứu do Dr Rowlands thuộc Đại Học Oxford (Anh quốc) chỉ đạo, theo đó nhiệt độ địa cầu sẽ gia tăng từ 1,4º đến 3,0ºC vào năm 2050. Để được kết quả này, nhóm nghiên cứu trên đã cộng tác với hàng ngàn nhà khoa học tự nguyện khác để chạy trên 10.000 mô hình giả định (simulations) nhiệt độ, từ các mô hình giản dị cho tới các mô hình phức tạp liên kết nhiều yếu tố tương quan giữa khí quyển và đại dương, với mọi lượng sa thải khí nhà kiến vào khí quyển Một điều kỳ thú là kết quả mô hình rất chính xác phù hợp với việc gia tăng nhiệt độ trong 50 năm qua.

          Theo dự đoán lần 4 (AR4) của IPPC (Intergovernmental Panel on Climate Change), nhiệt độ toàn cầu sẽ gia tăng từ nay đến cuối thế kỷ 21 khoảng  1,1° đến 2,9 °C nếu con người sa thải ít, từ 2,4° đến 6,4 °C nếu con người sa thải nhiều CO2. Như vậy, con số tiên đoán của nhóm đại học Oxford xấp xỉ với tiên đoán của IPPC trong trường hợp con người sa thải nhiều CO2.

          Như vậy, dầu con người không thải vào khí quyển lượng CO2, nhiệt độ trung bình của địa cầu vẫn gia tăng, và gia tăng nhiều hơn, nhanh hơn nếu con người sa thải càng nhiều.

Con người chỉ mới sa thải nhiều khí nhà kiến vào khí quyển trong vòng 200 năm nay, trong lúc địa cầu đã trải qua ít nhất 4 lần biến đổi khí hậu trong vòng 350.000 năm qua, với chu kỳ cách nhau khoảng 100.000 năm. Vậy CO 2 từ đâu đến để ảnh hưởng vào gia tăng nhiệt độ toàn cầu ?

Nhiều nhà khoa học cho rằng thời đại băng-hà (Ice age) trên địa cầu vừa qua, khoảng 20.000 năm trước, chấm dứt là do nhiệt độ toàn cầu gia tăng, nhưng không đưa ra lý do hay nguyên nhân rõ ràng của sự gia tăng nhiệt độ.

          Ngày 5/4/2012, tạp chí Nature (số 484, trang 49-54) tường trình về kết quả của nhóm nghiên cứu của đại học Oregon State University (Hoa Kỳ), do National Science Foundation bảo trợ. Theo tường trình này, chính CO2 là nguyên nhân chánh làm gia tăng nhiệt độ toàn cầu thời đó, mà hậu quả đưa đến sự chấm dứt của thời đại băng-hà.

          Nhóm nghiên cứu phân tích thành phần số lượng khí CO2 còn kẹt trong băng hà thời Pleistocene (từ 2,6 triệu tới 12 ngàn năm trước, thời kỳ có nhiều băng hà) cho thấy có sự liên quan giữa lượng CO2 và hiện tượng băng hà tan thành nước, và sự kiện gia tăng CO2 xảy ra trước gia tăng nhiệt độ. Vào thời kỳ này, CO2 từ đâu mà có để kẹt trong băng hà?

          Biến đổi quỷ đạo trái đất quanh mặt trời, do tâm điểm xê dịch từ 0.00 đến 0.06 trong một chu kỳ khoảng 100.000 năm, làm ảnh hưởng đến năng lượng mặt trời chiếu xuống địa cầu. Vào thời đại này bắc bán-cầu nhận nhiều năng lượng mặt trời, làm tan băng hà bao phủ lục địa Canada và Âu Châu. Nước băng tan chảy từ lục địa vào Đại Tây Dương, chìm xuống đáy và đẩy phần nước nóng từ xích đạo chảy đến trồi lên mặt, tạo thủy lưu mang ấm áp cho Âu châu. Dòng thủy lưu làm ấm bắc bán cầu, trong lúc nam bán cầu trở nên lạnh vì thiếu năng lượng mặt trời.

Nhưng một khi băng hà ở bắc bán cầu tan hết vào cuối thời đại, không còn nước tan chảy vào Đại Tây Dương nên làm biến đổi dòng thủy lưu ở bắc bán cầu. Bắc bán cầu trở nên lạnh, đồng thời do tâm điểm quỷ đạo trái đất xê dịch, nhiệt mặt trời bấy giờ hun nóng nam bán cầu. Phần đại dương ở nam bán cầu nhỏ hơn nên bị hâm nóng nhanh, làm thay đổi hướng gió và làm tan băng hà trên biển. Nam cực bị hâm nóng nhanh. Hậu quả của nước đại dương nam bán cầu bị hâm nóng là khí CO2 tồn trữ trong đại dương thải hồi vào khí quyển. Đại dương nam bán cầu là nơi thông thương với tất cả đáy đại dương của địa cầu. Vì vậy, việc gia tăng  nhiệt độ nước biển ở nam bán cầu kích động việc thải hồi khí CO2 tồn trữ trong đại dương vào khí quyển, không những ở đại dương nam bán cầu mà trên toàn đại dương của địa cầu, nên là một số lượng khổng lồ.

Khi tái tạo lại khí hậu vào thời kỳ cuối băng hà, các nhà khoa học nhận xét là sự kiện gia tăng khí CO2 xảy ra trước khi sự kiện nhiệt độ gia tăng. Phải mất nhiều ngàn năm, địa cầu mới ra khỏi thời kỳ băng hà.

Trước đây, năm 2009 GS Peter Clark và cọng sự cũng ở Đại Học Oregon đã có giả thuyết đăng trên tạp chí Science cho rằng sự lắc lư của trục địa cầu làm biến đổi năng lượng mặt trời, tạo  băng hà tan ở bắc bán cầu. Trục địa cầu bị chi phối bởi sức hút của  các hành tinh lớn như Jupiter và Saturn, và sự lắc lư xảy theo theo chu kỳ.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Oregon bình luận thêm là sự gia tăng lượng CO2 trong khí quyển hiện nay chỉ tương đương với 200 năm, và như vậy sẽ còn gia tăng thêm nữa và địa cầu chỉ mới bắt đầu phản ứng gia tăng nhiệt độ. Như vậy có nghĩa rằng lượng CO2 sẽ tiếp tục gia tăng dầu con người có kiểm soát sa thải hay không, và nhiệt độ gia tăng phần lớn là do chu kỳ của địa cầu.

Một câu hỏi vẫn tồn tại là việc kiểm soát sa thải CO2 do con người đốt nhiên liệu cổ sinh có thật sự ngăn chặn, hay giảm thiểu, hay làm chậm hiện tượng hâm nóng toàn cầu xảy ra không ?

Tổng số CO2 sa thải bởi con người trên thế giới vào năm 2008 khoảng gần 30 tỉ tấn (số chánh thức 29.888.121.000), và tổng số CO2 chứa trong khí quyển là 720 tỉ tấn, trong lúc đại dương chứa 37.400 tỉ tấn. Chỉ cần 1% Carbon trong đại dương thoát vào khí quyển cũng đã gấp 13 lần lượng CO2 loài người sa thải vào khí quyển. Vì vậy sự sa thải CO2 của loài người hiện nay vẫn là một tỉ lệ nhỏ so với sa thải vào khí quyển của đại dương.

Trong chu trình Carbon toàn cầu hiện nay, địa cầu sa thải vào khí quyển tổng cộng khoảng 800 tỉ tấn, gồm qua đốt nhiên liệu cổ sinh (30 tỉ), do thảo mộc và đất đai (439 tỉ), và đại dương (332 tỉ). Ngược lại, địa cầu nhận lại tổng cộng  788 tỉ Carbon từ khí quyển, qua lục hóa (photosynthesis) của thảo mộc (450 tỉ), và hấp thụ của đại dương (338 tỉ). Tổng kết kế toán giữa xuất (sa thải 800 tỉ), và nhập (hấp thụ 788 tỉ), như vậy hàng năm khí quyển gia tăng thêm 12 tỉ tấn Carbon.

Việc con người đốt nhiều nhiên liệu cổ sinh, sa thải nhiều C vào khí quyển thì liệu có làm ảnh hưởng đến nhiệt độ toàn cầu không? Các nhà khoa học tranh luận, có và không. Giới biện luận “không” cho rằng con người sa thải vào khí quyển một số lượng chưa đáng kể, nếu so với đại dượng, mà con người không thể kiềm chế nổi. Đã tới thời kỳ đại dương sa thải C vào khí quyển, thì việc hạn chế sa thải C vào khí quyển chỉ là biện pháp chính trị. Hưởng lợi nhất là các chính phủ có lý do đánh thuế vào nhiên liệu cổ sinh, nhất là trong thời buổi khủng hoảng kinh tế toàn cầu và thâm thủng ngân sách quốc gia. Dùng áp lực công luận thế giới để làm chậm phát triển công nghiệp ở các nước xử dụng nhiều nhiên liệu cổ sinh (như Trung quốc), ít tùy thuộc vào các nước dầu hỏa ở Trung Đông. Ngoài ra, các quốc gia đang phát triển phải tùy thuộc vào kỹ thuật “sạch”, nhiên liệu “sạch” của các nước Âu Mỹ đã phát triển và hoàn bị trước hàng thập niên, nghĩa là thế giới vẫn phải chạy theo đuôi nền công nghiệp “xanh” mới và tân tiến của Âu Mỹ.

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÁNH

1.                 Daniel J. Rowlands, David J. Frame, Duncan Ackerley, Tolu Aina, Ben B. B. Booth, Carl Christensen, Matthew Collins, Nicholas Faull, Chris E. Forest, Benjamin S. Grandey, Edward Gryspeerdt, Eleanor J. Highwood, William J. Ingram, Sylvia Knight, Ana Lopez, Neil Massey, Frances McNamara, Nicolai Meinshausen, Claudio Piani, Suzanne M. Rosier, Benjamin M. Sanderson, Leonard A. Smith, Dáithí A. Stone, Milo Thurston, Kuniko Yamazaki, Y. Hiro Yamazaki, Myles R. Allen. Broad range of 2050 warming from an observationally constrained large climate model ensemble. Nature Geoscience, 2012; 5 (4): 256 DOI: 10.1038/ngeo1430.

2.                 Jeremy D. Shakun, Peter U. Clark, Feng He,Shaun A. Marcott, Alan C. Mix, Zhengyu Liu, Bette Otto-Bliesner, Andreas Schmittner & Edouard Bard. (05 April 2012). Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation. Nature, 484, 49–54.

 

Reading, 4/2012

Trần-Đăng Hồng, PhD

 

 

 
  Số lượt người đọc từ ngày đầu tháng: 233043 visitors (871444 hits)  
 
=> Do you also want a homepage for free? Then click here! <=