Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các mẫu bọt biển từ Đông Caribe. Shutterstock
Theo dự báo, nhiệt độ toàn cầu đã vượt quá mức nóng lên 1.5°C và có thể vượt quá 2°C vào cuối thập kỷ này. một nghiên cứu đầu tiên trên thế giới Tôi đã dẫn đầu. Những phát hiện đáng lo ngại, dựa trên hồ sơ nhiệt độ có trong bộ xương bọt biển, cho thấy biến đổi khí hậu toàn cầu đã tiến triển xa hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Phát thải khí nhà kính do con người gây ra thúc đẩy sự nóng lên toàn cầu Việc thu thập thông tin chính xác về mức độ nóng lên là rất quan trọng vì nó giúp chúng ta hiểu liệu các hiện tượng thời tiết cực đoan có xảy ra nhiều hơn trong tương lai gần hay không và liệu thế giới có đạt được tiến bộ trong việc giảm lượng khí thải hay không.
Cho đến nay, các ước tính về sự nóng lên của đại dương phía trên chủ yếu dựa trên các hồ sơ nhiệt độ mặt nước biển, tuy nhiên những ước tính này chỉ có niên đại khoảng 180 năm. Thay vào đó, chúng tôi nghiên cứu hồ sơ 300 năm được bảo tồn trong bộ xương của bọt biển sống lâu năm ở Đông Caribe. Đặc biệt, chúng tôi đã kiểm tra những thay đổi về lượng hóa chất được gọi là “strontium” trong bộ xương của chúng, điều này phản ánh sự thay đổi nhiệt độ nước biển trong suốt vòng đời của sinh vật.
Giữ mức tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu dưới 1.5°C kể từ thời kỳ tiền công nghiệp là mục tiêu của Thỏa thuận khí hậu Paris năm 2015. Nghiên cứu của chúng tôi, được công bố trên tạp chí Nature Climate Change, cho thấy cơ hội đã trôi qua. Trên thực tế, Trái đất có thể đã nóng lên ít nhất 1.7°C kể từ thời tiền công nghiệp – một khám phá hết sức đáng lo ngại.
Đo nhiệt độ đại dương
Sự nóng lên toàn cầu đang gây ra những thay đổi lớn đối với khí hậu Trái đất. Điều này đã được chứng minh gần đây trong thời gian chưa từng có đợt nóng khắp miền nam châu Âu, Trung Quốc và phần lớn Bắc Mỹ.
đại dương bao phủ hơn 70% bề mặt Trái đất và hấp thụ một lượng nhiệt và carbon dioxide khổng lồ. Nhiệt độ bề mặt toàn cầu theo truyền thống được tính bằng cách lấy trung bình nhiệt độ của nước ở mặt biển và không khí ngay trên bề mặt đất liền.
Nhưng các ghi chép về nhiệt độ trong lịch sử của các đại dương rất chắp vá. Những ghi chép sớm nhất về nhiệt độ nước biển được thu thập bằng cách đưa nhiệt kế vào mẫu nước được tàu thu thập. Các hồ sơ có hệ thống chỉ có sẵn từ những năm 1850 - và chỉ sau đó với mức độ bao phủ hạn chế. Do thiếu dữ liệu trước đó nên Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu đã xác định thời kỳ tiền công nghiệp là từ 1850 để 1900.
Nhưng con người đã bơm một lượng đáng kể carbon dioxide vào khí quyển ít nhất kể từ khi đầu những năm 1800. Vì vậy, khoảng thời gian cơ bản để đo sự nóng lên lý tưởng nhất nên được xác định từ giữa những năm 1700 hoặc sớm hơn.
Hơn nữa, một loạt đặc biệt núi lửa phun trào lớn xảy ra vào đầu những năm 1800, gây ra hiện tượng lạnh đi toàn cầu trên quy mô lớn. Điều này khiến việc tái tạo chính xác nhiệt độ cơ bản ổn định của đại dương trở nên khó khăn hơn.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu có cách đo chính xác nhiệt độ đại dương qua nhiều thế kỷ trước? Có, và nó được gọi là “nhiệt kế sclerosponge”.
Nghiên cứu một miếng bọt biển đặc biệt
Xốp xơ cứng là một nhóm bọt biển giống san hô cứng ở chỗ chúng tạo ra bộ xương cacbonat. Nhưng chúng phát triển với tốc độ chậm hơn nhiều và có thể sống hàng trăm năm.
Bộ xương kết hợp một số nguyên tố hóa học bao gồm strontium và canxi. Tỷ lệ của hai yếu tố này thay đổi trong thời kỳ ấm hơn và mát hơn. Điều này có nghĩa là sclerosponges có thể cung cấp nhật ký chi tiết về nhiệt độ nước biển, với độ phân giải chỉ 0.1°C.
Chúng tôi đã nghiên cứu các loài bọt biển Ceratoporella nicholsoni. Chúng xảy ra ở Đông Caribe, nơi có sự biến đổi tự nhiên của nhiệt độ phía trên đại dương thấp, khiến việc phát hiện tác động của biến đổi khí hậu trở nên dễ dàng hơn. Chúng tôi muốn điều tra nhiệt độ ở một phần của đại dương được gọi là “lớp hỗn hợp đại dương”. Đây là phần trên của đại dương, nơi nhiệt được trao đổi giữa khí quyển và bên trong đại dương.
Chúng tôi đã xem xét nhiệt độ cách đây 300 năm để xem liệu khoảng thời gian hiện tại xác định nhiệt độ thời tiền công nghiệp có chính xác hay không. Vậy chúng tôi đã tìm thấy gì?
Các hồ sơ về bọt biển cho thấy nhiệt độ gần như không đổi từ năm 1700 đến năm 1790 và từ năm 1840 đến năm 1860 (có một khoảng trống ở giữa do núi lửa nguội đi). Chúng tôi nhận thấy nhiệt độ đại dương tăng lên bắt đầu từ giữa những năm 1860 và rõ ràng là vào giữa những năm 1870. Điều này cho thấy thời kỳ tiền công nghiệp nên được xác định là những năm 1700 đến 1860.
Ý nghĩa của những phát hiện này là sâu sắc.
Điều này có ý nghĩa gì đối với sự nóng lên toàn cầu?
Sử dụng đường cơ sở mới này, một bức tranh rất khác về hiện tượng nóng lên toàn cầu sẽ xuất hiện. Nó cho thấy sự nóng lên của đại dương do con người gây ra đã bắt đầu sớm hơn ít nhất vài thập kỷ so với giả định trước đây của IPCC.
Biến đổi khí hậu dài hạn thường được đo lường dựa trên sự nóng lên trung bình trong 30 năm từ 1961 đến 1990, cũng như sự nóng lên trong những thập kỷ gần đây.
Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng trong khoảng thời gian từ khi kết thúc thời kỳ tiền công nghiệp mới được xác định đến mức trung bình 30 năm được đề cập ở trên, nhiệt độ của đại dương và bề mặt đất liền đã tăng 0.9°C. Con số này cao hơn nhiều so với mức nóng lên 0.4°C mà IPCC đã ước tính, sử dụng khung thời gian thông thường cho thời kỳ tiền công nghiệp.
Thêm vào đó sự nóng lên toàn cầu trung bình 0.8°C từ năm 1990 đến những năm gần đây, và Trái đất có thể đã ấm lên trung bình ít nhất 1.7°C kể từ thời tiền công nghiệp. Điều này cho thấy chúng ta đã vượt qua mục tiêu 1.5°C của Thỏa thuận Paris.
Nó cũng cho thấy mục tiêu quan trọng nhất của thỏa thuận là duy trì mức độ nóng lên toàn cầu trung bình dưới 2°C, hiện rất có thể sẽ đạt được vào cuối những năm 2020 - sớm hơn gần hai thập kỷ so với dự kiến.
Nghiên cứu của chúng tôi cũng đưa ra một phát hiện đáng báo động khác. Kể từ cuối thế kỷ 20, nhiệt độ không khí trên đất liền đã tăng với tốc độ gần gấp đôi so với bề mặt đại dương và hiện cao hơn mức tiền công nghiệp hơn 2°C. Điều này phù hợp với sự suy giảm được ghi nhận rõ ràng ở vùng băng vĩnh cửu ở Bắc Cực và tần suất gia tăng trên khắp thế giới của các đợt nắng nóng, cháy rừng và hạn hán.
Chúng ta phải hành động ngay bây giờ
Các ước tính đã sửa đổi của chúng tôi cho thấy biến đổi khí hậu đang ở giai đoạn phức tạp hơn chúng tôi nghĩ. Đây là nguyên nhân gây ra mối quan tâm lớn.
Có vẻ như nhân loại đã bỏ lỡ cơ hội hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức 1.5°C và có một nhiệm vụ rất khó khăn phía trước là giữ mức tăng nhiệt độ dưới 2°C. Điều này nhấn mạnh nhu cầu cấp thiết phải giảm một nửa lượng khí thải toàn cầu vào năm 2030.
Malcolm McCulloch, Giáo sư, Đại học Tây Úc
Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.
Sách liên quan:
Tương lai chúng ta chọn: Sống sót qua Khủng hoảng Khí hậu
của Christiana Figueres và Tom Rivett-Carnac
Các tác giả, những người đóng vai trò quan trọng trong Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để giải quyết khủng hoảng khí hậu, bao gồm cả hành động cá nhân và tập thể.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
Trái đất không thể ở được: Sự sống sau khi ấm lên
của David Wallace-Wells
Cuốn sách này khám phá những hậu quả tiềm tàng của biến đổi khí hậu không được kiểm soát, bao gồm sự tuyệt chủng hàng loạt, khan hiếm thực phẩm và nước, và bất ổn chính trị.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
Bộ cho tương lai: Tiểu thuyết
bởi Kim Stanley Robinson
Cuốn tiểu thuyết này tưởng tượng về một thế giới trong tương lai gần đang vật lộn với những tác động của biến đổi khí hậu và đưa ra một tầm nhìn về cách xã hội có thể chuyển đổi để giải quyết khủng hoảng.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
Dưới bầu trời trắng: Bản chất của tương lai
của Elizabeth Kolbert
Tác giả khám phá tác động của con người đối với thế giới tự nhiên, bao gồm biến đổi khí hậu và tiềm năng của các giải pháp công nghệ để giải quyết các thách thức môi trường.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu
Paul Hawken biên tập
Cuốn sách này trình bày một kế hoạch toàn diện để giải quyết biến đổi khí hậu, bao gồm các giải pháp từ nhiều lĩnh vực như năng lượng, nông nghiệp và giao thông vận tải.
