Lỗ hổng nguy hiểm trong các mô hình khí hậu: Khi biến đổi khí hậu tự tiếp tay cho chính nó

Biến đổi khí hậu đang dần trở thành "nhiên liệu" cho chính nó. Nồng độ khí nhà kính tăng cao khiến nhiệt độ toàn cầu leo thang, kích hoạt những vòng phản hồi nguy hiểm mà các mô hình khí hậu — cũng như các mục tiêu cắt giảm phát thải của chúng ta — vẫn chưa phản ánh đầy đủ. Đây là một lỗ hổng có thể khiến thế giới nóng lên nhanh hơn nhiều so với dự báo.

Khi sự nóng lên sinh ra sự nóng lên

Giới khoa học từ lâu đã cảnh báo rằng nhiệt độ tăng sẽ thúc đẩy thêm nhiều cơ chế làm Trái Đất nóng lên theo nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên, ngày càng nhiều quan sát và nghiên cứu đang giúp chúng ta hình dung rõ hơn sức mạnh thực sự của những hiệu ứng dây chuyền này — và qua đó, cho thấy hành tinh có thể nóng lên nhanh đến mức nào trong thế kỷ này.

Một nghiên cứu công bố trên tạp chí Environmental Research Letters vào tháng 9, tổng hợp kết quả của nhiều công trình trước đó, đã đưa ra con số đáng lo ngại. Chỉ tính riêng lượng CO2 và methane bổ sung phát ra từ băng vĩnh cửu đang tan, các vụ cháy rừng ngày càng dữ dội, hồ và hồ chứa bị nóng lên cùng các vùng đất ngập nước ấm và ẩm hơn, nhiệt độ trung bình toàn cầu có thể tăng thêm từ 0,2°C đến 0,4°C trong thế kỷ này.

Đáng chú ý, đó là mức tăng cộng thêm vào con số 2,6°C mà các nhà mô hình hóa vốn đã dự báo cho giai đoạn đến năm 2100. Phần nhiệt dư này có thể khiến nhiều thành phố trên thế giới phải chịu những đợt nắng nóng kéo dài hàng tháng trời và đẩy hàng trăm triệu người vào nguy cơ lũ lụt.

Vấn đề là không một mô hình nào đang được dùng để xây dựng các báo cáo khí hậu lớn của Liên Hợp Quốc — vốn đánh giá mức độ nóng lên theo các kịch bản phát thải khác nhau — tính đến đầy đủ các hiệu ứng phản hồi kể trên. Nhiều mô hình thậm chí không đưa vào bất kỳ yếu tố nào trong số đó. Điều này tạo ra một lỗ hổng lớn trong hiểu biết của chúng ta về mức độ nóng lên thực tế trong những thập kỷ tới, cũng như về tốc độ cắt giảm phát thải mà các quốc gia cần đạt được để giữ trong các ngưỡng an toàn.

Các mục tiêu khí hậu có thể đã bị "lệch" xa hơn chúng ta tưởng

Một phân tích khác công bố trên One Earth vào tháng 3, xem xét tác động của vấn đề phản hồi đối với các mục tiêu khí hậu quốc tế, đã đi đến kết luận rằng thế giới có thể đang chệch hướng xa hơn nhiều so với nhận định phổ biến. Nghiên cứu phát hiện chỉ ba nguồn phát thải khu vực do nóng lên — băng vĩnh cửu tan, cháy rừng gia tăng ở rừng phương Bắc và đất ngập nước nhiệt đới bị ấm lên — có thể rút ngắn tới 25% thời gian trước khi hành tinh liên tục vượt các ngưỡng 1,5°C và 2°C.

Các mô hình khí hậu và báo cáo của Liên Hợp Quốc rõ ràng cần được cập nhật để phản ánh tốt hơn những hiệu ứng này. Các quốc gia cũng phải đẩy mạnh nỗ lực cắt giảm phát thải để phản ánh hiểu biết ngày càng rõ hơn về những nguy hiểm mà chúng ta đang đối mặt — Sam Abernethy, tác giả chính của nghiên cứu và nhà khoa học khí hậu tại Spark Climate Solutions, nhận định.

Những nỗ lực cập nhật mô hình bắt đầu hình thành

Một số thay đổi đã bắt đầu diễn ra. Spark Climate Solutions, tổ chức nghiên cứu phi lợi nhuận có trụ sở tại San Francisco, đã khởi động một sáng kiến mang tên Warming-Induced Greenhouse Gas Emissions Model Intercomparison Project. Thông qua dự án này, hơn 20 nhóm nghiên cứu quốc tế đang chạy cùng một bộ phân tích trên các mô hình khác nhau nhằm hiểu rõ hơn sức mạnh tiềm tàng của các hiệu ứng phản hồi.

Các nhà nghiên cứu tham gia kỳ vọng Liên Hợp Quốc sẽ đưa những kết quả này vào báo cáo đánh giá khí hậu lớn tiếp theo, dự kiến công bố vào năm 2029. Báo cáo đó sẽ cập nhật ước tính về lượng phát thải còn lại có thể thải ra trước khi thế giới vượt các ngưỡng nhiệt độ then chốt.

Song điều đã rõ ràng là hành tinh đang nóng lên nhanh chóng, và các quốc gia chưa làm đủ để cắt giảm ô nhiễm từ nhiên liệu hóa thạch. Ngay cả khi chúng ta xoay xở dừng được nguồn phát thải này, lượng phát thải do nóng lên gây ra vẫn có thể tiếp tục.

Từ nghiên cứu đến giải pháp can thiệp

Chính vì vậy, nhiều nhóm nghiên cứu tham gia các công trình gần đây đã bắt đầu tìm hiểu những gì các quốc gia có thể làm để kiểm soát lượng phát thải từ các vòng phản hồi:

• Ngăn chặn và dập lửa sớm: Các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Khí hậu Woodwell (Massachusetts) đang nghiên cứu khả năng phòng ngừa cháy rừng hoặc phát hiện nhanh và dập tắt kịp thời trước khi lửa thiêu rụi lớp thảm thực vật và đất giúp cách nhiệt cho những mảng băng vĩnh cửu giàu carbon.
• Can thiệp vào đất ngập nước: Sáng kiến Đổi mới Khí hậu của Quỹ Bảo vệ Môi trường (EDF) đã tài trợ nghiên cứu phòng thí nghiệm về tiềm năng bổ sung sulfate, sắt hoặc các hợp chất khác vào đất ngập nước nhằm đối phó với tốc độ gia tăng nhanh chóng của khí methane.
• Giải pháp từ startup: Một số công ty khởi nghiệp đang thử nghiệm các ý tưởng như giảm các cú sét đánh — nguyên nhân gây ra ngày càng nhiều đám cháy ở vĩ độ cao, phủ thảm nhân tạo lên băng vĩnh cửu để ngăn tan chảy, hay triển khai drone tự hành dập tắt nhanh các đám cháy có nguy cơ phát thải cao trước khi mất kiểm soát.

Việc nghiên cứu những ý tưởng này là đáng giá. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu mới chỉ ở giai đoạn đầu trong việc xác định những nỗ lực đó có thể cắt giảm được bao nhiêu phát thải trên các hệ sinh thái toàn cầu rộng lớn đang biến đổi mạnh mẽ.

Con đường chắc chắn nhất vẫn là con đường cũ

Dù các giải pháp can thiệp công nghệ có triển vọng đến đâu, con đường chắc chắn nhất để giảm thiểu hiệu ứng "nóng lên do nóng lên" vẫn là điều chúng ta đã biết từ lâu: cắt đứt sự phụ thuộc của xã hội vào nhiên liệu hóa thạch.

Đối với độc giả quan tâm đến công nghệ, câu chuyện này cũng là lời nhắc nhở về vai trò ngày càng lớn của mô hình hóa và trí tuệ nhân tạo trong nghiên cứu khí hậu. Việc tích hợp các vòng phản hồi phức tạp vào mô hình đòi hỏi năng lực tính toán và dữ liệu lớn hơn nhiều — và chính các tiến bộ trong AI, học máy và điện toán hiệu năng cao đang mở ra khả năng tái hiện những tương tác phức tạp giữa băng quyển, sinh quyển và khí quyển mà trước đây các mô hình truyền thống bỏ sót.