Trung tâm Phát triển Sáng tạo Xanh
Sau 2 tuần đàm phán khẩn trương, Hội nghị lần thứ 24 các bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu (COP 24) đã kết thúc tại thành phố Katowice, Ba Lan. Hội nghị đã thông qua các văn kiện hướng dẫn thực hiện chi tiết vấn đề cốt lõi của COP 24, tạo cơ sở thống nhất để triển khai những quy định trong Thỏa thuận Paris năm 2015, nhằm hạn chế sự gia tăng nhiệt độ trái đất không vượt quá 1,50C so với thời kỳ tiền công nghiệp. Hướng tới mục tiêu phát triển bền vững toàn cầu trong giai đoạn tới, bài viết đề cập đến một số quan điểm trao đổi giữa các nhà khoa học và tổ chức nghiên cứu trong thời gian gần đây
Đại dương nóng lên nhanh hơn chúng ta suy nghĩ.
Các đại dương đang ấm lên theo xu hướng gây hại cho sinh vật biển so với ước tính trước đây. Những phép đo được hỗ trợ bởi mạng lưới gồm hàng nghìn chiếc phao quan sát trên các đại dương kể từ năm 2000 cho thấy, nhiệt độ nóng lên của trái đất đã đáng kể từ năm 1971 so với tính toán đánh giá của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu. Phát thải khí nhà kính đang làm nóng bầu khí quyển và phần lớn lượng nhiệt lan tỏa được các đại dương hấp thụ. Sự nóng lên của nước biển buộc các loài thủy sinh phải chạy trốn và gây những tổn hại to lớn. Nhằm hạn chế tác động bất lợi, gần 200 quốc gia đã có kế hoạch loại bỏ nhiên liệu hóa thạch trong thế kỷ này.
Dữ liệu được công bố gần đây cho thấy, năm 2018 là năm nóng kỷ lục của các đại dương. Lijing Cheng, nhà nghiên cứu của Viện Vật lý Khí quyển thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc nhận xét, hồ sơ đại dương nóng lên hàng năm dường như đã bị phá vỡ kể từ năm 2000 và nhiệt độ đại dương ở sâu dưới 2.000 mét đã tăng lên khoảng 0,1 độ C (0,18 độ F) (Alister Doyle 2019).
Nhiệt độ đại dương liên tục gia tăng trong ba thập kỷ gần đây, mặt nước biển sẽ tiếp tục nóng lên do lượng khí nhà kính tích tụ trong khí quyển ngày một lớn. Theo báo cáo của Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên thế giới, Nam bán cầu đã trải qua sự ấm lên dữ dội với nhiệt lượng tích tụ mạnh ở vùng trung du Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Các mô hình El Niño và La Niña tự nhiên tác động thường xuyên đến nhiệt độ trái đất. Tương tự, những trận bão cũng ảnh hưởng đáng kẻ đến nhiệt độ đại dương trong nhiều năm, tháng ... Xu hướng gia tăng tổng thể nhiệt độ trái đất gần đây cho thấy, tình trạng nóng lên toàn cầu là do con người tạo ra. Gần như tất cả nhiệt độ ở các bề mặt đại dương quan sát được đều ở trên mức trung bình do điều kiện tự nhiên luôn kết hợp El Niño với sự nóng lên do con người tạo ra. Trong những quan sát ghi nhận được, khoảng một phần tư đã phá vỡ mức cao kỷ lục .
Trong nhiều thập kỷ, năng lượng hấp thụ luôn lớn hơn so với lượng phát ra. Đại dương có khả năng lưu trữ nhiệt cao, phần lớn năng lượng thải dư thừa được khu vực này thu giữ. Khi các đại dương lưu trữ nhiều nhiệt lượng, chúng sẽ mở rộng. Tình trạng giãn nở nhiệt đã gây ra 1/3 gia tăng mực nước biển dâng. Kể từ năm 1955, hơn 90% lượng nhiệt dư thừa trên trái đất do khí nhà kính gây ra đã được các đại dương hấp thụ. Các nhà khoa học đại dương cảm thấy, dường như trong nghiên cứu BĐKH hiện tượng này đã bị bỏ qua (Tim Wallage 2016).
Mực nước biển dâng đang tăng với tốc độ 3 mm/năm, lớp băng ở Bắc Cực bị thu hẹp và các khu vực ở vĩ độ cao đang nóng lên nhanh chóng. Trên toàn cầu, đại dương đã có 8 trong số 10 năm ấm nhất kể từ 1860. Tác động hỗn hợp của biến đổi khí hậu và biến thiên tự nhiên đẫn đến lũ lụt ven biển gia tăng, hạn hán nghiêm trọng, sóng nhiệt cực đoan và thường xuyên hơn với những cơn bão nhiệt đới nghiêm trọng. Nhằm đưa ra dự báo tin cậy, cần có các mô hình khí hậu được cải thiện của toàn bộ hệ thống trái đất (Agro 2019)
Đại dương hoạt động như khối bọt biển nhiệt khổng lồ, che chở các lục địa và con người sống trên hành tinh. Đại dương gần mặt nước chỉ mất vài thập kỷ để ấm lên, nhưng đại dương sâu thẳm phải mất hàng thế kỷ để làm gia tăng mực nước biển. Đại dương ấm lên nhanh có thể làm tăng khả năng tàn phá của thời tiết khắc nghiệt, như lốc xoáy và bão lớn. Trên thực tế, ảnh hưởng nước biển ấm hơn đã lan rộng rất nhanh trong những thập niên gần đây (Tim Wallage 2016).
Nghiên cứu riêng biệt được thực hiện bởi tổ chức Dịch vụ biến đổi khí hậu Copernicus thuộc Liên minh châu Âu cho biết, năm 2018 là năm thứ tư nhiệt độ toàn cầu nóng nhất kể từ thế kỷ 19. Nhiệt độ đại dương ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi theo từng năm thời tiết; nhưng đại dương sâu thẳm luôn phản ánh khí hậu quá khứ. Trong những hiệu ứng gây ra, hiện tượng ấm lên của đại dương dẫn đến giảm lượng oxy và làm hỏng các rạn san hô. Nước biển nóng lên giải phóng nhiều độ ẩm có thể gây những cơn bão mạnh và làm gia tăng mực nước biển dâng.
Kết quả công bố trên tạp chí Science ngày 11 tháng 01 năm 2019 cho thấy, đại dương đang nóng lên nhanh hơn nhiều so với ước tính. Những cảnh báo từ cộng đồng khoa học đã chỉ ra, từ thập niên 1950, nhiệt độ đại dương liên tục gia tăng và đang tăng hơn 40% so với những tính toán của các nhà khoa học. Theo đó, bụi phóng xạ có thể làm nước biển dâng, phá hủy san hô, làm tan chảy băng và những dòng sông băng, khiến hệ thống thời tiết trở nên khắc nghiệt hơn nhiều. Vào năm 2100, nước biển có thể dâng cao thêm 30cm dẫn đến những hậu quả khó lường (Kamakshi Ayyar 2019).
Biến đổi khí hậu do tác động của con người, xuất phát từ sự mất cân bằng năng lượng hệ thống khí hậu trái đất. Sự mất cân bằng này do có tới 93% năng lượng được tích lũy khi hàm lượng nhiệt đại dương (OHC) tăng cao. Những ước tính dựa trên quan sát gần đây cho thấy, nóng lên của đại dương đã làm gia tăng nhanh cường độ mưa, nước biển dâng, phá hủy rạn san hô, giảm lượng oxy, làm suy giảm sông băng và nhất là tan băng ở các địa cực (Lijing Cheng 2019).
Theo các nhà phân tích, đại dương hấp thụ hơn 90% nhiệt lượng do khí nhà kính bị giữ lại trong khí quyển, khiến chúng trở thành một bộ điều chỉnh quan trọng của bộ điều nhiệt hành tinh. Tuy nhiên, vai trò của đại dương chưa được chú ý vì dữ liệu không đầy đủ và thiếu chính xác.
Cải thiện phương pháp đo lường đánh giá nhiệt độ đại dương
Hiểu và dự đoán được những thay đổi trong bầu khí quyển và đại dương là việc làm cần thiết để hướng dẫn các hành động quốc tế, để tối ưu hóa các chính sách của chính phủ và định hình các chiến lược phát triển. Nhằm đưa ra những dự đoán hữu ích, các nhà khoa học đang hướng tới cải thiện các mô hình khí hậu dựa trên các quan sát bền vững về khí quyển, đại dương và đất đai là những nhân tố gây cản trở sự phát triển của các mô hình khí hậu.
Khắc phục những hạn chế về dữ liệu, giới nghiên cứu đã thực hiện những cải tiến nhằm cải thiện việc thu thập và quan sát bên trong đại dương thông qua việc lấy số lượng mẫu và tăng độ bao phủ cả về thời gian và không gian. Phân tích thông tin dữ liệu được Argo* công bố với một hệ thống quốc tế gồm hàng nghìn phao đo nhiệt độ và độ mặn ở phần trên của đại dương có thể là một hướng mới trong nghiên cứu những tác nhân ảnh hưởng tới BĐKH.
|
* Argo là một dự án quốc tế nhằm thu thập thông tin về nhiệt độ và độ mặn của phần trên của các đại dương. Dự án sử dụng những chiếc phao robot dành phần lớn cuộc đời trôi dạt dưới bề mặt đại dương tới độ sâu 2.000m, nó thực hiện các phép đo nhiệt độ và độ mặn nước biển và truyền dữ liệu tới các vệ tinh. Hiện có hơn 3.800 phao sản xuất thực hiện trên 100.000 hồ sơ nhiệt độ, độ mặn mỗi năm. Cơ chế hoạt động của hệ thống được thực hiện thông qua những chiếc phao được nhấn chìm xuống độ sâu nhất định dưới đáy biển. Sau 10 ngày bơm hơi vào, phao được đẩy lên mặt nước. Ở đây, phao, được định vị bởi các vệ tinh và tải về hồ sơ nhiệt độ, độ mặn. Sau đó xì hơi và phao sẽ chìm trở lại độ sâu để lặp lại các chu kỳ đã định. Phao thu thập dữ liệu được thiết kế để thực hiện khoảng 140 chu kỳ đo lường trong 4 năm. Tuổi thọ của phao phụ thuộc vào độ sâu định hình và mật độ nước mặt mà phao hoạt động. Nhiệt độ trong các cấu hình Argo chính xác đến ± 0,002 ° C và áp suất chính xác đến ± 2,4dbar. Việc hiệu chỉnh được thực hiện cho cả độ lệch cảm biến đã xác định và lỗi độ trễ nhiệt, điều này có thể xảy ra khi phao di chuyển qua một vùng có độ dốc nhiệt độ mạnh. Nguồn Argo Frequently Asked Questions partt of the Intergrated Global Observation Strategy http://www.argo.ucsd.edu/ |
Những nghiên cứu thực hiện đã thể hiện nỗ lực cải thiện phương pháp sử dụng để giải thích cho các khoảng trống không gian và thời gian trong các phép đo nhiệt độ đại dương. Chiến lược lấp đầy khoảng trống truyền thống đã đưa ra một khuynh hướng đối với những thay đổi cường độ thấp. Để giảm thiểu mức độ thiên vị, người ta đã thực hiện quan sát đo độ cao vệ tinh để bổ sung cho độ thưa quan sát đại dương tại chỗ và cập nhật chuỗi thời gian OHC toàn cầu kể từ năm 1970. Cheng và cộng sự đã đề xuất phương pháp lấp đầy khoảng trống mới bằng mô phỏng đa mô hình, cho phép truyền bá thông tin từ các vùng giàu dữ liệu đến các khoảng trống dữ liệu, mở rộng phân tích tới độ sâu 2.000 m và sử dụng phương pháp làm ấm đại dương được phân lập từ tác động trực tiếp của khí thải nhân tạo và nhấn chìm CO2, để ước tính độc lập những thay đổi của OHC theo thời gian sau năm 1991.
Những ước tính OHC dựa trên quan sát gần đây cho thấy, sự nóng lên trong giai đoạn 1971-2010 đối với phần 2.000 m của đại dương đã tăng tốc từ sau năm 1991 với mức độ đến 0,55 đến 0,68 W/m 2.Nhiều bằng chứng từ các nhóm nghiên cứu độc lập cho thấy, sự nóng lên của OHC được quan sát còn mạnh mẽ hơn ( Lijing Cheng et al 2019)
Phao Argo cung cấp vùng phủ sóng dữ liệu toàn cầu cho phần trên 2000 m của đại dương.(Alica Navidad)
Triển khai mạng Argo vào đầu những năm 2000 đã dẫn đến phạm vi quan sát vượt trội và giảm sự không chắc chắn so với thời gian trước đó. Vào thời kỳ 2005-2017, tốc độ ấm lên của nước biển trong các mô hình ở độ sâu 2.000 m có giá trị trung bình là 0,68 ± 0,02 W/m2−2, trong khi các quan sát thu nhận được có tỷ lệ 0,54 ± 0,02; 0,64 ± 0,02 và 0,68 ± 0,06 W/m2 cho thấy, những thay đổi OHC là đáng tin cậy.Tuy nhiên, điều quan trọng là thiết lập được một hệ thống quan sát đại dương sâu để theo dõi những thay đổi dưới độ sâu 2.000 m nhằm cải thiện hồ sơ lịch sử, bằng cách khôi phục các quan sát OHC chưa được số hóa.
Mô phỏng khí hậu tương lai sử dụng tập hợp các kịch bản. Có 2 kịch bản thể hiện hình ảnh nóng lên đáng kể trong thế kỷ 21. Kịch bản Con đường tập trung đại diện, gần với mục tiêu của Thỏa thuận Paris là hạn chế sự nóng lên toàn cầu xuống dưới 2°C, dự kiến đại dương sẽ nóng lên với sự gia tăng 1037 zettajoules (ZJ) vào cuối thế kỷ 21. Với kịch bản kinh doanh,lượng khí thải nhà kính cao hơn, các mô hình dự kiến nóng thêm ở mức gia tăng 2020 ZJ sẽ tác động lớn đến hệ sinh thái. Thông qua giãn nở nhiệt, nước biển sẽ dâng cao thêm 30 cm chưa tính đến sự gia tăng do băng tan trên mặt đất.
Báo cáo từ Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) tháng 10 năm 2018, lo ngại về sự tồn tại của hành tinh. Nhằm tránh tác động do biến đổi khí hậu (BĐKH) tàn phá. Các Chính phủ trên thế giới đã ý thức hơn về trách nhiệm của mình, có gần 200 quốc gia cam kết giảm phát thải khí nhà kính theo hiệp định khí hậu Paris 2015.
Do mức phát thải khí nhà kính gia tăng cao, trái đất nóng lên đang là một thách thức lớn. Đến nay, toàn cầu đã ấm lên 10C và đã vượt qua 2/3 chặng đường để cán mốc tăng 1,50C. Để hạn chế nhiệt độ trái đất tiếp tục gia tăng, đòi hỏi nhân loại phải hành động khẩn cấp, bởi nếu vượt quá giới hạn tăng thêm 1,50C, hành tinh loài người đang sống sẽ nóng hơn nhiều. Ngoài ra, nước biển dâng cao, bão tố, hạn hán và mưa cực đoan sẽ còn tồi tệ hơn. Theo các nhà khoa học, để giữ được nhiệt độ trái đất ấm lên ở mức 1,50C vào năm 2030, lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu cần giảm tới 45% so với mức của năm 2010 và đạt "không số” ( 0 ) vào năm 2050. Muốn giảm lượng khí thải xuống mức độ này, đòi hỏi phải có những thay đổi rộng rãi cả về năng lượng, công nghiệp, xây dựng, giao thông và đô thị hóa (Brandon Miller& Jay Croft 20018).
Biến đổi khí hậu đã xảy ra và những gì tiếp theo có thể còn tồi tệ hơn nhiều. Thông điệp đưa ra trong báo cáo đặc biệt của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) cuối tháng 12 năm 2018 đã nhấn mạnh, chúng ta đã thấy hậu quả nóng lên toàn cầu ở mức 10C thông qua thời tiết khắc nghiệt, nước biển dâng cao và băng biển Bắc cực giảm dần. Ngay cả khi giữ được mức nóng lên ở dưới 1,50C, những tác tác động bất lợi cũng sẽ lan rộng; tại các nước châu Âu trong mùa hè, nhiệt độ có thể tăng thêm trên 30C (IPCC 2018).
Cùng với nhiệt độ gia tăng, hạn hán sẽ dữ dội, các trận mưa lớn sẽ thường xuyên hơn và những rạn san hô trên biển bị ảnh hưởng nghiêm trọng với khoảng 70% đến 90% bị chết. Chung xu thế hiểm họa gia tăng do BĐKH, các nước Nam bán cầu sẽ nằm trong diện tồi tệ và được dự báo sẽ trải qua những tác động lớn nhất đến tăng trưởng kinh tế.
Báo cáo của IPCC đã nhấn mạnh, mức gia tăng nhiệt độ trái đất dù là nhỏ trong mục tiêu cơ sở nhưng cũng sẽ làm xấu đi nhiều do tác động của các thảm họa. Mức tăng nhiệt độ trái đất ở 1,50C so với 20C sẽ làm nước biển dâng toàn cầu thấp hơn 10 cm; đưa Bắc Băng Dương không băng biển vào mùa hè chỉ một lần trong mỗi thế kỷ, thay vì một lần mỗi thập kỷ và các rạn san hô giảm từ 70% đến 90% thay vì bị xóa sổ gần như hoàn toàn (IPCC2018)
Nhằm thực hiện Thỏa thuận Khí hậu Paris 2015,197 quốc gia đã đồng ý với mục tiêu giữ nhiệt độ toàn cầ thấp hơn 2 0C so với mức trước cách mạng công nghiệp và theo đuổi các nỗ lực để giới hạn ở mức 1,50C. Hạn chế nhiệt độ nóng lên toàn cầu có thể thực hiện theo các định luật hóa học và vật lý, nhưng đòi hỏi những thay đổi chưa từng có. Theo đó, hợp tác quốc tế là điều bắt buộc để hạn chế khí thải và những tác động của chúng cũng như phối hợp thích ứng một cách hiệu quả và rộng khắp.
Có 2 cách để loại bỏ dioxit carbon khỏi khí quyển đó là tăng các quá trình tự nhiên hoặc thực hiện các giải pháp công nghệ lưu trữ và loại bỏ. Tuy nhiên, các phương pháp đang ở những giai đoạn phát triển khác nhau, một số còn mang tính khái niệm chưa được thử nghiệm ở quy mô tin cậy. Báo cáo của IPCC cảnh báo và yêu cầu sự tham gia chính trị đáng kể trên toàn cầu nhằm làm giảm lượng khí carbon phát thải. Trước thái độ thờ ơ của Chính phủ một số nước lớn, các nhà khoa học thế giới đã làm rõ hơn những gì đã từng nêu ra. đó là chuyển đổi khẩn cấp và nhanh chóng sang nền kinh tế năng lượng sạch toàn cầu (Brandon Miller& Jay Croft 20018).
Tổng thư ký WMO Petteri Taalas nhận định, xu hướng nóng lên toàn cầu trong thời gian dài diễn ra như điều hiển nhiên, nếu nhân loại vẫn duy trì các hoạt động sinh hoạt và sản xuất như hiện nay. Ông nhấn mạnh “Nhiệt độ Trái đất có nguy cơ tăng từ 3°C đến 5°C kể từ nay cho đến cuối thế kỷ. Nồng độ khí nhà kính sẽ đạt mức kỷ lục. Nếu chúng ta khai thác tất cả các nguồn nhiên liệu hóa thạch, sự gia tăng nhiệt độ sẽ còn đáng sợ hơn nhiều” . Ông kêu gọi “....Cần phải cùng nhau hành động, bởi chúng ta là thế hệ đầu tiên hiểu được tác động của biến đổi khí hậu, nhưng cũng là thế hệ cuối cùng có thể đối phó với vấn đề này trước khi quá muộn” (Minh Duy 2018)
Thay cho lời kết
Trong báo cáo đặc biệt về tác động của sự nóng lên 1,5°C trên toàn cầu so với thời kỳ tiền công nghiệp và lộ trình phát thải khí nhà kính toàn cầu tương ứng, trong bối cảnh tăng cường ứng phó với mối nguy biến đổi khí hậu, phát triển bền vững và các nỗ lực xóa nghèo, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) nhấn mạnh: Tăng cường năng lực cho hành động khí hậu của chính quyền cấp quốc gia và địa phương, xã hội dân sự, khu vực tư nhân, người bản địa và cộng đồng địa phương có thể hỗ trợ thực hiện các hành động đầy tham vọng về hạn chế sự nóng lên toàn cầu ở mức 1,5°C. Theo đó, hợp tác quốc tế có thể tạo một môi trường thuận lợi để đạt được điều này ở tất cả các nước và cho tất cả mọi người. Trong bối cảnh phát triển bền vững. hợp tác quốc tế là một yếu tố tạo điều kiện then chốt cho các nước đang phát triển và các khu vực dễ bị tổn thương. Hy vọng từ những thành công mới trong nghiên cứu BĐKH và tinh thần hợp tác quốc tế sâu rộng sẽ giúp Việt Nam có được những giải pháp hữu hiệu trong ứng phó, khắc phục có hiệu quả những hiểm họa của một quốc gia nằm trong nhóm 10 nước có nguy cơ lớn nhất về BĐKH toàn cầu ./.
Tài liệu tham khảo
IPCC (2018) Báo cáo đặc biệt về sự nóng lên toàn cầu 1.5ºC(tóm tắt dànhcho nhà hoạch định chính sách)
http://www.ipcc.ch/report/sr15/ hoặc www.ipcc.ch Hàn Quốc, ngày 6tháng 10
Alister Doyle (2019) Oceans warming faster than expected set heat record in 2018
https://www.reuters.com/article/us-climatechange-oceans/oceans-warming-faster-than-expected-set-heat-record-in-2018-scientists-idUSKCN1P42H Ngày 11 tháng01
Agro (2019) Argo part of the Intergrated Global Observation Strategy
http://www.argo.ucsd.edu/14 January
Kamakshi Ayyar (2019) Ocean warming climate change impact
http://time.com/5500002/oceans-warming-climate-change-impact/ ngày 11 tháng 01
Lijing Cheng et al (2019) Vì sao các đại dương nóng lên nhanh chóng?
http://science.sciencemag.org/content/363/6423/128 ngày 11 tháng 01
Tim Wallage (2016) . Đại dương đang hấp thụ toàn bộ sức nóng toàn cầu
https://www.nytimes.com/interactive/2016/09/12/science/earth/ocean-warming-climate-change.html 12 tháng 12
Brandon Miller&Jay Croft(2018) Ngăn chặn biến đổi khí hậu thảm khốc,cảnh báo từ các chuyên gia
Minh Duy (2018) 2018 là năm thứ tư liên tiếp có nhiệt độ trung bình cao nhất
