Tại sao chúng ta lại hướng đến khí hậu ấm áp nhất trong nửa tỷ năm

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

Rất nhiều điều đã xảy ra trên Trái đất kể từ 500,000,000BC - lục địa, đại dương và dãy núi đã đến và biến mất, và cuộc sống phức tạp đã phát triển và di chuyển từ các 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 những năm qua 150, nhiệt độ toàn cầu đã tăng thêm khoảng 1 ℃, các tảng băng và sông băng đã rút lui, băng biển cực đã tan chảy và mực nước biển đã tăng lên.

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 trên con đường hiện tại của mình và khai thác tất cả các nhiên liệu hóa thạch theo quy ước, cũng như tỷ lệ phát thải CO₂, sự nóng lên tuyệt đối của khí hậu cũng có khả năng là chưa từng có trong ít nhất là trong những năm qua 420m. Đó là theo một nghiên cứu mới, chúng tôi đã công bố trong Nature Communications.

Về mặt thời gian địa chất, 1 ℃ của sự nóng lên toàn cầu không phải là đặc biệt. Trong phần lớn lịch sử của nó, hành tinh này ấm hơn đáng kể so với ngày nay và trên thực tế thường xuyên hơn không phải Trái đất nằm trong cái được gọi là trạng thái khí hậu nhà kính của nhà kính. Trong trạng thái nhà kính cuối cùng 50m năm trước, nhiệt độ trung bình toàn cầu là 10-15 ℃ ấm hơn so với 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 mỗi triệu phân tử trong khí quyển, khoảng 280 trong số chúng là các phân tử CO₂ (280 phần triệu, hoặc ppm). Ngày nay, chủ yếu là do đốt nhiên liệu hóa thạch, nồng độ là khoảng 400 ppm. Trong trường hợp không có bất kỳ nỗ lực nào để giảm lượng khí thải của chúng ta, việc đốt nhiên liệu hóa thạch thông thường sẽ khiến nồng độ CO₂ ở khoảng 2,000ppm vào năm 2250.

Điều này tất nhiên là rất nhiều CO₂, nhưng hồ sơ địa chất cho chúng ta biết rằng Trái đất đã trải qua các nồng độ tương tự nhiều lần trong quá khứ. Chẳng hạn, việc tổng hợp dữ liệu mới của chúng tôi cho thấy rằng trong Triassic, khoảng 200m năm trước, khi khủng long tiến hóa lần đầu tiên, Trái đất có trạng thái khí hậu nhà kính với CO₂ trong khí quyển xung quanh 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 chỉ ra rằng cùng một nồng độ carbon sẽ gây ra sự nóng lên trong tương lai so với các giai đoạn trước của carbon dioxide cao. Điều này là do nhiệt độ của Trái đất không chỉ phụ thuộc vào mức độ CO₂ (hoặc các loại khí nhà kính khác) trong khí quyển. Tất cả năng lượng của chúng ta cuối cùng đến từ mặt trời, và do cách mặt trời tạo ra năng lượng thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro thành helium, độ sáng của nó đã tăng theo thời gian. Bốn tỷ rưỡi năm trước khi Trái đất còn trẻ, mặt trời sáng hơn khoảng 30%.

Vì vậy, điều thực sự quan trọng là hiệu ứng kết hợp giữa sức mạnh thay đổi của mặt trời và hiệu ứng nhà kính khác nhau. Nhìn qua lịch sử địa chất, chúng ta thường thấy rằng khi mặt trời trở nên mạnh hơn theo thời gian, CO₂ trong khí quyển giảm dần, vì vậy cả hai thay đổi đều loại bỏ nhau trung bình.

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: mà hiện tại là chìa khóa cho quá khứ. Nếu chúng ta tiếp tục đốt nhiên liệu hóa thạch như hiện tại, bởi 2250 thì câu ngạn ngữ cũ này thật đáng buồn không còn đúng nữa. Người ta nghi ngờ rằng tương lai CO cao này sẽ có một đối tác, ngay cả trong sự 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

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = khí hậu; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}