Bắc Cực đang nóng nhanh gấp đôi so với tốc độ trung bình của toàn thế giới. Nguyên nhân do đâu?

Bắc Cực đang là nơi chịu tác động nặng nề và rõ ràng nhất của biến đổi khí hậu, nhiều lớp băng vĩnh cửu, sông băng, thềm băng biến mất. Tốc độ diễn biến nhiệt độ tại Bắc Cực được xác định cao nhất trên hành tinh; trung bình cứ 1 độ Trái Đất nóng lên, Bắc Cực sẽ tăng tối thiểu 2 độ. Vì sao lại như vậy?

Nhiệt độ bất thường được ghi nhận từ 19/3/2020 đến 20/6/2020. Màu đỏ mô tả các khu vực nóng hơn, màu xanh mô tả khu vực lạnh hơn so với mức nhiệt trung bình cùng kỳ trong giai đoạn 2003-2008.

Đêm trước ngày hạ chí, vài điều tồi tệ đã xảy ra tại Vòng Bắc Cực. Đo đạc tại thị một trị trấn thuộc vùng Siberia xa xôi lạnh giá, lần đầu tiên trong lịch sử ghi nhận mức nhiệt đạt 38°C (101°F). Con số kỷ lục được biết đến tại đây từ trước đến nay, ấm hơn 18°C so với nhiệt độ trung bình ngày nóng nhất ở các nơi khác trên thế giới trong tháng Sáu.

Những kỷ lục mới liên tiếp được thiết lập mỗi năm không chỉ về nhiệt độ mà còn về vấn đề băng tan và cháy rừng. Nguyên nhân là bởi nhiệt độ không khí của Bắc Cực đang tăng nhanh gấp đôi so với trung bình tốc độ tăng toàn cầu.

Hiện tượng gia tăng nhiệt độ có nguyên nhân riêng và đồng thời mang lại hệ lụy nhất định. Khoảng thời gian nắng nóng gần đây tại Siberia và nhiệt độ mùa hè tăng cao trong vài năm trở lại đây, đã và đang đẩy nhanh quá trình tan chảy băng vĩnh cửu tại Bắc Cực. Băng vĩnh cửu là tầng đất đóng băng lâu đời, nơi có một lớp bề mặt mỏng, tan ra và tái tạo liên tục qua nhiều năm. Khi nhiệt độ tăng, lớp bề mặt trở nên sâu hơn và kết cấu phía trong sẽ sụp đổ do nền đất bên dưới bị mở rộng và co lại. Một phần vấn đề được cho là bởi hậu quả của thảm kịch tràn dầu xảy ra tại Siberia hồi tháng Sáu vừa qua. Một bể chứa nguyên liệu của nhà máy nhiệt điện đã gặp sự cố, khiến hơn 21.000 tấn nhiên liệu bị rò rỉ. Đây là sự cố tràn nhiên liệu lớn nhất tại Bắc Cực trong lịch sử hiện đại.

Vậy Bắc Cực đã xảy ra điều gì? Tại sao biến đổi khí hậu tại đây lại có vẻ nghiêm trọng hơn nhiều so với những nơi khác trên thế giới?

Khói từ đám cháy dữ dội tại Siberia ngày 23/6/2020.

Các mô hình thời tiết dự đoán điều gì?

Các nhà khoa học đã phát triển nhiều mô hình liên quan đến hệ thống khí hậu toàn cầu, gọi chung là Mô hình hoàn lưu toàn cầu - General circulation models (GCMs), giúp tái hiện lại một số mẫu thời tiết điển hình đã quan sát được. Điều này giúp chúng ta có thể theo dõi và dự đoán hành vi của các hiện tượng thời tiết như gió mùa Ấn Độ, El Niño, Dao động phương Nam (Southern Osciallations), hoàn lưu biển cùng dòng chảy đại dương tại các khu vực vùng vịnh.

GCMs từng được sử dụng để dự báo thay đổi khí hậu từ những năm 1990s, khi lượng CO2 trong khí quyển tăng cao. Các mô hình này phát hiện một hiệu ứng chung có tên "khuếch đại cực", mô tả sự gia tăng nhiệt độ dữ dội tại các vùng cực, đặc biệt là Bắc Cực. Sự khuyếch đại nằm trong khoảng từ 2-2.5 lần, nghĩa là cứ với mỗi 1 độ Trái đất ấm lên, Bắc Cực sẽ nóng hơn tối thiểu là gấp đôi. Nguyên nhân do đâu?

Tuyết là bề mặt tự nhiên sáng nhất hành tinh. Công suất phản chiếu;(albedo) của nó ở mức 0.85, tức là 85% bức xạ mặt trời khi chiếu vào bề mặt phủ đầy tuyết sẽ được phản xạ ngược trở lại vào không gian. Đối lập với tuyết, đại dương sâu thẳm lại là bề mặt tối nhất hành tinh. Nơi đây sẽ chỉ phản xạ lại được 10% (tương đương công suất phản chiếu 0.1). Vào mùa đông, Bắc Băng Dương, đại dương phủ quanh Bắc Cực, đắm chìm trong băng biển với một lớp tuyết phía trên. Lớp tuyết đóng vai trò như một tấm chăn giữ nhiệt khổng lồ, sáng chói, bảo vệ phần đại dương thẫm màu bên dưới. Khi nhiệt độ tăng lên vào mùa xuân, băng biển tan chảy, làm lộ ra đại dương, nơi sẽ hấp thụ nhiều bức xạ mặt trời hơn, làm khu vực ấm lên, đồng thời cũng góp phần làm nhiều băng tan chảy hơn. Vòng lặp đều đặn này được xem là cơ chế phản hồi của băng (the ice-albedo feedback mechanisim).

Băng biển tan chảy ở Bắc Cực đang làm hiện tượng ấm lên trong khu vực trở nên nghiêm trọng hơn.

Phản hồi của băng (nói đúng hơn là phản hồi của tuyết) diễn ra đặc biệt mạnh ở Bắc Cực bởi vùng Bắc Băng Dương gần như được bao bọc tuyệt đối bởi lục địa Á – Âu và Bắc Mỹ, khó hơn (so với Nam Cực) để dòng hải lưu vận động xung quanh và di chuyển ra khỏi khu vực. Vì lý do này, băng biển lớn hơn 1 năm tuổi tại Bắc Cực đã mất dần 13% qua mỗi thập kỷ kể từ cuối những năm 1970s, khi hồ sơ vệ tinh bắt đầu được lưu trữ.

Trên thực tế, có nhiều bằng chứng chỉ ra rằng diện tích băng biển đã không xuống mức thấp như thế trong ít nhất 1.500 năm qua. Các sự kiện tan chảy lớn diễn ra ở thềm băng Greenland từng xảy ra mỗi 150 năm một lần, lần gần nhất quan sát được là vào năm 2012 và 2019. Dữ liệu lõi băng cho thấy sự tan chảy bề mặt tại thềm băng vừa qua là chưa từng có trong suốt hơn 3,5 thế kỷ và thậm chí là 7.000 năm qua.

Nói cách khác, kỷ lục nhiệt độ mới được xác lập trong mùa hè này ở Bắc Cực là một phần của xu hướng dài hạn mà các mô hình theo dõi khí hậu đã dự đoán được từ nhiều thập kỷ trước. Và ngày nay, chúng ta đã kiểm chứng được kết quả, đó là sự tan chảy băng vĩnh cửu, băng biển và các thềm băng lớn. Bắc Cực đôi khi được ví như chú chim hoàng yến trong mỏ than, đang cố cất tiếng cảnh báo nguy cơ cho nhân loại. Với diễn biến khó lường của biến đổi khí hậu, Bắc Cực đang khẩn thiết kêu cứu, và có thể nó sẽ còn kêu to hơn nữa trong những năm tiếp theo.

Shirley theo The Conversation