Trong thời kỳ băng hà cuối cùng, các tảng băng rộng lớn bao phủ phần lớn thế giới. Shutterstock

Từ 115,000 đến 11,700 năm trước, Trái đất hầu như không thể nhận biết được. Những tảng băng khổng lồ bao phủ Bắc Âu và Bắc Á, và khoảng một nửa Bắc Mỹ, và mực nước biển toàn cầu thấp hơn ngày nay tới 130 mét.

Vào thời kỳ này, được gọi là "thời kỳ băng hà cuối cùng", khí hậu mát hơn và khô hơn nhiều so với ngày nay. Nó đã bị đánh dấu bởi một số sự kiện thay đổi khí hậu lớn nhất và nhanh nhất trong lịch sử địa chất gần đây của Trái đất.

Trong một thời gian dài, các nhà khoa học đã cân nhắc về thời gian chặt chẽ của những sự kiện thay đổi khí hậu đột ngột này giữa Greenland và các khu vực khác trên thế giới - vượt xa Bắc Cực.

Trong nghiên cứu của chúng tôi, xuất bản ngày hôm nay trên tạp chí Khoa học, chúng tôi đã cho thấy những thay đổi khí hậu đột ngột trên khắp Bắc bán cầu và vào các vĩ độ trung nam xảy ra đồng thời, trong vòng nhiều thập kỷ cách nhau, trong suốt thời kỳ băng hà cuối cùng. Chúng tôi cũng đã xác định chính xác thời điểm những thay đổi đột ngột xảy ra, chính xác hơn nhiều so với trước đây.

Điều này có thể giúp chúng tôi dự đoán những thay đổi khí hậu đột ngột có thể diễn ra như thế nào trong tương lai.

Một loạt các thay đổi khí hậu đột ngột

Các nhà khoa học có thể xem xét lịch sử khí hậu của Trái đất thông qua các trụ băng dài, được gọi là “lõi băng”, được khoan từ dải băng Greenland. Những thay đổi trong thành phần hóa học của các lõi băng này cho thấy nhiệt độ khí quyển xung quanh liên tục ấm lên từ 8-16°C và mỗi lần chỉ trong vòng vài thập kỷ.

Mỗi sự kiện nóng lên được theo sau bởi một khoảng thời gian nguội dần. Những sự kiện nóng lên và nguội đi đột ngột này đã xảy ra hơn 25 lần trong suốt thời kỳ băng hà cuối cùng, và được gọi là Sự kiện Dansgaard-Oeschger. Chúng phản ánh những thay đổi trong mô hình lưu thông của Đại Tây Dương.

Mặc dù chúng tôi có hồ sơ về những thay đổi khí hậu từ nhiều khu vực, nhưng thời gian tương đối của những thay đổi này giữa Greenland và trên bán cầu bắc vào vùng cận nhiệt đới phía nam vẫn chưa được hiểu rõ.

Điều này rất khó giải quyết vì chúng tôi cần hồ sơ ghi ngày tháng rất chính xác để so sánh chính xác về thời gian. Lõi băng cung cấp nhiều thông tin về các sự kiện Dansgaard-Oeschger. Nhưng trong khi chúng tái tạo một cách trung thực các kiểu khí hậu trong quá khứ, chúng rất khó xác định niên đại một cách chính xác.

Viên nang thời gian pha lê dưới chân chúng ta

Đối với nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã chuyển sang các hồ sơ khí hậu có thể dữ liệu chính xác hơn: đó là từ hang động măng đá.

Măng đá là các mỏ khoáng chất trong hang động, được tích tụ từng lớp trên nền hang. Sự phát triển của chúng được nuôi dưỡng nhờ nước nhỏ giọt từ trần hang động, mang theo tín hiệu hóa học về điều kiện nhiệt độ và lượng mưa bên trên hang động vào thời điểm đó. Tín hiệu này bị mắc kẹt trong cấu trúc tinh thể của thạch nhũ đang phát triển.

Măng đá có thể được xác định niên đại rất chính xác, bằng cách đo sự phân rã của một lượng nhỏ uranium bị mắc kẹt trong chúng. Tính năng chính này cho phép chúng tôi so sánh thời gian của các sự kiện khí hậu từ nơi này sang nơi khác.

Các măng đá lưu giữ các tín hiệu hóa học tiết lộ khí hậu phía trên hang động như thế nào từ hàng nghìn năm trước. Shutterstock

Tuy nhiên, những kỷ lục về nhũ đá dài, chất lượng cao là rất hiếm. Các nhà khoa học trên khắp thế giới đã làm việc trong hơn 20 năm để tạo ra những kỷ lục này. Hiện tại chỉ có đủ hồ sơ, chúng tôi mới có thể so sánh chính xác thời gian của các sự kiện Dansgaard-Oeschger giữa các khu vực khác nhau.

Chúng tôi đã đối chiếu và so sánh 63 hồ sơ thạch nhũ đã được công bố từ các hang động ở châu Á, châu Âu và Nam Mỹ, và chúng tôi xác định thời gian thay đổi khí hậu đột ngột ở mỗi hang động.

Những gì chúng ta thấy

Kết quả của chúng tôi cho thấy trong mỗi sự kiện Dansgaard-Oeschger, những thay đổi khí hậu ở châu Á, Nam Mỹ và châu Âu xảy ra trong vòng nhiều thập kỷ so với nhau. Có thể xác định mức độ đồng bộ này là điều đáng chú ý, vì chúng ta đang xem xét các sự kiện đã xảy ra cách đây hàng chục nghìn năm.

Điều này có nghĩa là khi sự gia tăng nhiệt độ lớn xảy ra ở Greenland, thì nhiệt độ không khí và lượng mưa cũng xảy ra đột ngột ở châu Âu, và trong hệ thống gió mùa ở châu Á và Nam Mỹ.

Vì vậy, tại sao điều này lại quan trọng? Trước hết, việc phát hiện ra rằng các sự kiện biến đổi khí hậu đã xảy ra ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới trong nhiều thập kỷ cung cấp manh mối về cách chúng bắt đầu ngay từ đầu.

Nó cho chúng ta biết những thay đổi có khả năng được lan truyền từ khu vực Bắc Đại Tây Dương đến các địa điểm này thông qua việc tổ chức lại các mẫu trong hoàn lưu khí quyển. Và biết được điều này có thể giúp các nhà khoa học thu hẹp các nguyên nhân cơ bản vẫn chưa được kết luận.

Và những phát hiện của chúng tôi có nghĩa là tuổi chính xác của măng đá có thể được sử dụng để xác định niên đại tốt hơn cho lõi băng, nâng cao một trong những ghi nhận quan trọng nhất mà chúng ta có về khí hậu băng hà cuối cùng.

Ý nghĩa cho tương lai

Những thay đổi đột ngột về khí hậu mà chúng tôi đã nghiên cứu xảy ra trong những điều kiện rất khác so với khí hậu ngày nay.

Trong khi tổ tiên của chúng ta đã sống qua thời kỳ băng hà cuối cùng, con người khó có thể trải qua các sự kiện Dansgaard-Oeschger trong nhiều nghìn năm, cho đến khi trái đất lại nguội dần theo nhiệt độ băng giá.

Tuy nhiên, việc ghép câu đố về sự thay đổi khí hậu đột ngột diễn ra như thế nào trong quá khứ sẽ giúp chúng ta hiểu được những thay đổi khí hậu đột ngột có thể xảy ra như thế nào trong tương lai. Ví dụ, phát hiện của chúng tôi sẽ giúp xác thực các mô hình khí hậu được sử dụng để dự đoán những thay đổi khí hậu.

Cho thấy những thay đổi sâu sắc về khí hậu có thể xảy ra đồng thời trên các vùng rộng lớn của Trái đất cho thấy hệ thống khí hậu của chúng ta có thể không ổn định và liên kết với nhau như thế nào.

Về các tác giả

Ellen Corrick, Ứng viên Tiến sĩ, University of Melbourne; John Hellstrom, Chuyên gia Địa hóa U-Series, University of Melbourne, và Russell Drysdale, Phó giáo sư, University of Melbourne

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Cuộc sống sau carbon: Sự chuyển đổi toàn cầu tiếp theo của các thành phố

by Peter Plastrik, John Cleveland
Tương lai của các thành phố của chúng ta không giống như trước đây. Mô hình thành phố hiện đại đã nắm giữ trên toàn cầu trong thế kỷ XX đã vượt qua sự hữu ích của nó. Nó không thể giải quyết các vấn đề mà nó đã giúp tạo ra đặc biệt là sự nóng lên toàn cầu. May mắn thay, một mô hình mới cho phát triển đô thị đang nổi lên ở các thành phố để tích cực giải quyết thực tế của biến đổi khí hậu. Nó biến đổi cách các thành phố thiết kế và sử dụng không gian vật lý, tạo ra sự giàu có về kinh tế, tiêu thụ và xử lý tài nguyên, khai thác và duy trì hệ sinh thái tự nhiên và chuẩn bị cho tương lai. Có sẵn trên Amazon

Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên

của Elizabeth Kolbert
Trong nửa tỷ năm qua, đã có Năm sự tuyệt chủng hàng loạt, khi sự đa dạng của sự sống trên trái đất đột ngột và ký hợp đồng đột ngột. Các nhà khoa học trên thế giới hiện đang theo dõi sự tuyệt chủng thứ sáu, được dự đoán là sự kiện tuyệt chủng tàn khốc nhất kể từ khi tác động của tiểu hành tinh quét sạch khủng long. Lần này, thảm họa là chúng ta. Trong văn xuôi đó là ngay lập tức, giải trí, và thông tin sâu sắc, New Yorker nhà văn Elizabeth Kolbert cho chúng ta biết lý do tại sao và làm thế nào con người đã thay đổi cuộc sống trên hành tinh theo cách mà không có loài nào có trước đây. Nghiên cứu đan xen trong nửa tá môn học, mô tả về các loài hấp dẫn đã bị mất và lịch sử tuyệt chủng như một khái niệm, Kolbert cung cấp một tài khoản cảm động và toàn diện về những vụ mất tích xảy ra trước mắt chúng ta. Bà cho thấy sự tuyệt chủng thứ sáu có khả năng là di sản lâu dài nhất của loài người, buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về câu hỏi cơ bản về ý nghĩa của con người. Có sẵn trên Amazon

Cuộc chiến khí hậu: Cuộc chiến sinh tồn khi thế giới quá nóng

bởi Gwynne Dyer
Sóng của người tị nạn khí hậu. Hàng chục quốc gia thất bại. Chiến tranh toàn diện. Từ một trong những nhà phân tích địa chính trị vĩ đại của thế giới đến một cái nhìn kinh hoàng về thực tế chiến lược của tương lai gần, khi biến đổi khí hậu thúc đẩy các cường quốc của thế giới hướng tới chính trị sinh tồn. Tiên tri và vô cảm, Chiến tranh khí hậu sẽ là một trong những cuốn sách quan trọng nhất trong những năm tới. Đọc nó và tìm hiểu những gì chúng ta đang hướng tới. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, và ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.