Sự sống trong thời kỳ nhà kính cuối cùng của hành tinh, Eocene. Jay Mymees / Bảo tàng Smithsonian, CC BY

Nồng độ carbon dioxide đang hướng tới các giá trị không thấy trong những năm 200m vừa qua. Mặt trời cũng đã dần dần trở nên mạnh hơn theo thời gian. Đặt lại với nhau, những sự thật này có nghĩa là khí hậu có thể hướng đến sự ấm áp không thấy trong nửa tỷ năm qua.

Rất nhiều điều đã xảy ra trên Trái đất kể từ 500,000,000 năm trước Công nguyên - các lục địa, đại dương và dãy núi đã đến rồi đi, và sự sống phức tạp đã phát triển và di chuyển từ đại dương lên đất liền và lên không trung. Hầu hết những thay đổi này xảy ra trong khoảng thời gian rất dài từ hàng triệu năm trở lên. Tuy nhiên, trong 150 năm qua, nhiệt độ toàn cầu đã tăng khoảng 1°C, các chỏm băng và sông băng tan dần, băng biển ở các vùng cực tan chảy và mực nước biển dâng cao.

Một số người sẽ chỉ ra rằng khí hậu Trái đất có trải qua những thay đổi tương tự trước đây. Vậy thỏa thuận lớn nào?

Các nhà khoa học có thể tìm cách hiểu được khí hậu trong quá khứ bằng cách xem xét các bằng chứng bị nhốt trong đá, trầm tích và hóa thạch. Điều này cho chúng ta biết là có, khí hậu đã thay đổi trong quá khứ, nhưng tốc độ thay đổi hiện tại là rất khác thường. Ví dụ, carbon dioxide đã không được thêm vào khí quyển nhanh như ngày nay ít nhất là trong quá khứ 66m năm.

Trên thực tế, nếu chúng ta tiếp tục đi theo con đường hiện tại và khai thác tất cả các loại nhiên liệu hóa thạch thông thường thì tỷ lệ CO? lượng khí thải, sự nóng lên tuyệt đối của khí hậu cũng có thể là chưa từng có trong ít nhất 420 triệu năm qua. Đó là theo một nghiên cứu mới mà chúng tôi đã công bố trên Nature Communications.

Xét về thời gian địa chất, 1? của sự nóng lên toàn cầu không phải là điều đặc biệt bất thường. Trong phần lớn lịch sử của nó, hành tinh này ấm hơn đáng kể so với ngày nay và trên thực tế, Trái đất thường xuyên ở trạng thái khí hậu “nhà kính”. Trong trạng thái nhà kính cuối cùng cách đây 50 triệu năm, nhiệt độ trung bình toàn cầu là 10-15? ấm hơn ngày nay, các vùng cực không có băng, cây cọ mọc ở bờ biển Nam Cựcvà cá sấu và rùa đắm mình trong những khu rừng đầm lầy ở vùng Bắc Cực thuộc Canada ngày nay.

Ngược lại, bất chấp sự nóng lên hiện tại của chúng tôi, chúng tôi vẫn có kỹ thuật trong trạng thái khí hậu của nhà băng, có nghĩa đơn giản là có băng ở cả hai cực. Trái đất đã tự nhiên đạp xe giữa hai trạng thái khí hậu này mỗi năm 300m.

Ngay trước cuộc cách mạng công nghiệp, cứ một triệu phân tử trong khí quyển thì có khoảng 280 phân tử trong số đó là CO? phân tử (280 phần triệu, hoặc ppm). Ngày nay, chủ yếu do đốt nhiên liệu hóa thạch nên nồng độ khoảng 400 ppm. Trong trường hợp không có bất kỳ nỗ lực nào nhằm hạn chế lượng khí thải của chúng ta, việc đốt nhiên liệu hóa thạch thông thường sẽ tạo ra CO? nồng độ khoảng 2,000ppm vào năm 2250.

Tất nhiên, đây là rất nhiều CO?, nhưng hồ sơ địa chất cho chúng ta biết rằng Trái đất đã từng trải qua nồng độ tương tự nhiều lần trong quá khứ. Ví dụ: dữ liệu tổng hợp mới của chúng tôi cho thấy rằng trong kỷ Triassic, khoảng 200 triệu năm trước, khi khủng long lần đầu tiên tiến hóa, Trái đất có trạng thái khí hậu nhà kính với CO trong khí quyển? khoảng 2,000-3,000ppm.

Vì vậy, nồng độ carbon dioxide cao không nhất thiết làm cho thế giới hoàn toàn không thể ở được. Những con khủng long phát triển mạnh, sau tất cả.

Điều đó không có nghĩa là điều này không phải là vấn đề lớn, tuy nhiên. Để bắt đầu, không có nghi ngờ rằng nhân loại sẽ phải đối mặt với những thách thức kinh tế xã hội lớn đối phó với biến đổi khí hậu mạnh mẽ và nhanh chóng điều đó sẽ dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng lên 2,000 hoặc nhiều ppm hơn.

Nhưng nghiên cứu mới của chúng tôi cũng cho thấy rằng nồng độ carbon tương tự sẽ gây ra sự nóng lên nhiều hơn trong tương lai so với các giai đoạn có lượng carbon dioxide cao trước đây. Điều này là do nhiệt độ Trái đất không chỉ phụ thuộc vào mức độ CO? (hoặc các loại khí nhà kính khác) trong khí quyển. Tất cả năng lượng của chúng ta cuối cùng đều đến từ mặt trời và do cách mặt trời tạo ra năng lượng thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro thành heli, độ sáng của nó tăng lên theo thời gian. Bốn tỷ rưỡi năm trước, khi Trái đất còn trẻ, mặt trời kém sáng hơn khoảng 30%.

Vì vậy, điều thực sự quan trọng là tác động kết hợp giữa cường độ thay đổi của mặt trời và hiệu ứng nhà kính khác nhau. Nhìn lại lịch sử địa chất, chúng ta thường thấy rằng khi mặt trời trở nên mạnh hơn theo thời gian, CO trong khí quyển? giảm dần nên cả hai thay đổi đều triệt tiêu lẫn nhau.

Nhưng trong tương lai thì sao? Chúng tôi không tìm thấy khoảng thời gian trong quá khứ khi các trình điều khiển của khí hậu, hoặc buộc khí hậu, sẽ cao như trong tương lai nếu chúng ta đốt cháy tất cả nhiên liệu hóa thạch có sẵn. Không có gì giống như nó đã được ghi lại trong bản ghi âm đá trong ít nhất là 420m năm.

Một trụ cột trung tâm của khoa học địa chất là nguyên tắc đồng nhất: rằng “hiện tại là chìa khóa của quá khứ”. Nếu chúng ta tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch như hiện nay thì đáng buồn là đến năm 2250, câu ngạn ngữ cũ này không còn đúng nữa. Người ta nghi ngờ rằng lượng CO cao này? tương lai sẽ có một bản sao tương ứng, ngay cả trong phạm vi rộng lớn của hồ sơ địa chất.

Giới thiệu về tác giả

Gavin Foster, giáo sư địa hóa học đồng vị, Đại học Southampton; Dana Royer, Giáo sư Khoa học Trái đất và Môi trường, Đại học Wesleyanvà Dan Lunt, Giáo sư Khoa học Khí hậu, Đại học Bristol

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon