Sông băng đang tan chảy, mực nước biển dâng cao, rừng chết dần chết mòn, và đời sống hoang dã đang tranh đấu để giữ mạng. Rõ ràng con người trong một thế kỷ gần đây đã gây ra hiện tượng ấm lên toàn cầu khi thải ra những loại khí giữ nhiệt (heat-trapping gases) trong quá trình sản xuất năng lượng cho đời sống. Những loại khí này còn gọi là khí nhà kính. Mật độ của chúng hiện nay cao hơn bất kỳ thời điểm nào trong gần một triệu năm trở lại đây.
Chúng ta gọi hiện tượng này là ấm lên toàn cầu (global warming), nhưng nó còn gây ra một loạt các biến đổi khí hậu trên Trái Đất, những kiểu thời tiết ổn định xưa giờ, ở khắp mọi nơi. Ấm lên toàn cầu và biến đổi khí hậu là hai khái niệm khác nhau. Biến đổi khí hậu (climate change) mô tả những sự thay đổi phức tạp hiện đang ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu trên hành tinh chúng ta – một phần vì có nhiều nơi thực sự lạnh hơn chỉ trong thời gian ngắn.
Biến đổi khí hậu không chỉ là sự gia tăng nhiệt độ trung bình, nhưng còn là những hoạt động thời tiết mãnh liệt, biến động số lượng các loài sinh vật, tăng mực nước biển, và một loạt các tác động khác. Tất cả những thay đổi này ngày càng hiện rõ khi con người tiếp tục xả các loại khí nhà kính giữ nhiệt vào bầu khí quyển, làm thay đổi nhịp độ khí hậu mà mọi loài sinh vật đang sống.
Chúng ta sẽ làm gì – hay chúng ta có thể làm gì – để làm chậm hiện tượng ấm lên do con người gây ra này? Chúng ta phải giải quyết thế nào những biến đổi mình đã gây ra? Số phận của Trái Đất đang như ngàn cân treo sợi tóc – rừng, các vùng duyên hải, nông trại, những đỉnh núi phủ tuyết, tất cả đều đang mất cân bằng.
Hiệu ứng nhà kính
Hiệu ứng nhà kính là sự ấm lên xảy ra khi một số loại khí trong bầu khí quyển của Trái Đất giữ nhiệt. Những loại khí này cho ánh sáng đi vào nhưng không cho nhiệt thoát ra, tương tự những bức tường kính của một nhà kính trồng rau. Vậy nên nó mới có tên như vậy.
Khi ánh sáng Mặt Trời chiếu lên bề mặt Trái Đất, năng lượng sẽ được hấp thụ và tỏa nhiệt trở lại bầu khí quyển. Trong bầu khí quyển, các phân tử khí nhà kính sẽ giữ lại một phần nhiệt lượng này, số còn lại tỏa vào không gian. Vậy thì, nồng độ khí nhà kính trong bầu khí quyển càng cao thì lượng nhiệt giữ lại sẽ càng lớn.
Các nhà khoa học đã biết về hiệu ứng nhà kính từ năm 1824, khi Joseph Fourier tính toán rằng Trái Đất sẽ lạnh hơn nếu không có bầu khí quyển. Hiệu ứng nhà kính một cách tự nhiên giúp sưởi ấm Trái Đất để chúng ta có thể sống được. Thiếu nó, bề mặt Trái Đất sẽ có nhiệt độ trung bình lạnh hơn hiện tại 33 độ C.
Năm 1895, nhà hóa học Thụy Điển là Svante Arrhenius khám phá ra rằng con người có thể làm tăng hiệu ứng nhà kính bằng cách tạo ra carbon dioxide, một loại khí giữ nhiệt. Ông đã khởi động công cuộc nghiên cứu kéo dài 100 năm giúp con người hiểu chi tiết về hiện tượng ấm lên toàn cầu.
Nồng độ khí nhà kính tăng giảm qua các thời kỳ lịch sử của Trái Đất, nhưng khá ổn định vài ngàn năm nay. Nhiệt độ trung bình của địa đầu được giữ ổn định trong suốt khoảng thời gian đó, cho tới cách đây 150 năm. Khi con người đốt than đá và làm nhiều việc khác đã thải ra một lượng lớn khí nhà kính, đặc biệt là trong mấy thập kỷ gần đây, bởi chúng ta mà hiệu ứng nhà kính và hiện tượng ấm lên toàn cầu gia tăng đang kể, chắc chắn sẽ dẫn tới nhiều hệ lụy.
Tìm hiểu về Biến đổi Khí hậu:
Nhiệt độ bầu ướt (wet-bulb) và điều kiện sống của con người
Những vấn đề chính về biến đổi khí hậu
Băng vùng cực đang tan chảy và những hệ quả
Thay đổi nhiệt độ có phải chuyện tự nhiên không?
Hoạt động của con người không phải nguyên nhân duy nhất tác động đến khí hậu của Trái Đất. Phun núi lửa, bức xạ mặt trời, gió mặt trời, và vị trí tương đối của Trái Đất đến Mặt Trời cũng có vai trò trong đó. Hiện tượng El Nino trên diện rộng là một ví dụ.
Nhưng các mô hình khí hậu mà giới khoa học dùng để theo dõi nhiệt độ Trái Đất đã tính tới những yếu tố này. Thay đổi mức độ bức xạ mặt trời, cũng như các phân tử lơ lửng trong khí quyển từ những vụ phun trào núi lửa chẳng hạn, chỉ đóng góp 2% cho hiện tượng ấm lên gần đây mà thôi. Số còn lại đến từ các loại khí nhà kính và những tác nhân do con người gây ra, như việc thay đổi sử dụng đất.
Hiện tượng ấm lên trong những khung thời gian ngắn cũng đáng lưu ý. Các vụ phun núi lửa chẳng hạn sẽ phát ra những phân tử làm lạnh bề mặt Trái Đất tạm thời. Nhưng hiệu ứng của chúng chỉ kéo dài vài năm. Mặt khác, các loại biến động tự nhiên nhiệt độ toàn cầu làm tan băng xảy ra theo chu kỳ hàng trăm ngàn năm.
Trong vài ngàn năm nay việc phát tỏa khí nhà kính vào bầu khí quyển luôn cân bằng với khí nhà kính được hấp thụ cách tự nhiên. Kết quả là, nồng độ khí nhà kính và nhiệt độ được giữ ổn định, cho phép con người sinh sống và xây dựng nền văn minh của mình.
Nhưng hiện nay chúng ta đang gia tăng lượng carbon dioxide thải vào khí quyền, nhiều hơn 1/3 so với thời Cách Mạng Công Nghiệp. Những sự thay đổi mà trước đây cần hàng năm nay chỉ xảy ra trong vài thập kỷ.
Ấm lên toàn cầu hệ trọng thế nào
Khí nhà kính tăng nhanh là một rắc rối lớn vì nó làm khí hậu biến đổi nhanh hơn khả năng thích nghi của sinh vật. Vả lại, các kiểu khí hậu mới khó dự đoán hơn đặt ra những thử thách cho mọi dạng sống.
Trong lịch sử khí hậu Trái Đất thường thay đổi các khoảng nhiệt độ như chúng thấy ngày nay, và nhiệt độ đủ lạnh để phủ băng vùng Bắc Mỹ và châu Âu. Sự khác biệt giữa nhiệt độ trung bình ngày nay và trong các kỷ băng hà là khoảng 5 độ C, và mức thay đổi ấy cần tới hàng trăm ngàn năm để xảy ra.
Nhưng nồng độ khí nhà kính gia tăng, các mảng băng còn lại của Trái Đất như Greenland và Antarctica đang bắt đầu tan nhanh. Lượng nước chúng giải phóng ra sẽ làm tăng đáng kể và tăng nhanh mực nước biển. Đến 2050, mực nước biển theo dự báo sẽ tăng khoảng 70cm.
Và khi nhiệt độ tăng, khí hậu sẽ thay đổi khôn lường. Ngoài việc tăng mực nước biển thì thời tiết sẽ còn trở nên khắc nghiệt hơn. Tức là bão sẽ lớn hơn, mưa sẽ nhiều hơn, hạn hán sẽ kéo dài hơn – đó sẽ là thách thức lớn với việc canh tác, sẽ xảy ra các biến đổi với môi trường mà sinh vật sinh sống, thiếu hụt nguồn nước. Tất cả sẽ là hệ quả khi các dòng sông băng tan chảy.
