Băng vĩnh cửu quanh Bắc Cực có thể thải CO2 vào bầu khí quyển

Theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS), carbon liên kết trong chất hữu cơ và metan hiện bị mắc kẹt trong lớp băng vĩnh cửu dưới đáy biển. Đây là trầm tích đóng băng được bao phủ bởi 120 m nước biển vào cuối kỷ băng hà đồ đá cũ, khoảng 18.000 đến 14.000 năm trước.

Nhiệt độ nước biển tại đây chỉ cao hơn mức đóng băng vài độ nhưng nó đã làm tan chảy băng giá vĩnh cửu hay tầng đất đóng vĩnh cửu ở bên dưới, khiến hàng tỷ tấn chất hữu cơ bị vi sinh vật phân hủy. Quá trình này giải phóng carbon dioxide (C02) và methane (CH4), hai trong số các khí nhà kính có tác động lớn nhất tới biến đổi khí hậu.

Một số nhà khoa học cho rằng, lớp băng này là một quả bom hẹn giờ. Nó có thể bất ngờ thải CO2 vào bầu khí quyển và gây thảm họa khí hậu. Tuy nhiên, Sayedi và các đồng nghiệp đưa ra một kịch bản khác: Thay vì giải phóng đột ngột, những chất khí này rỉ ra từ lớp băng vĩnh cửu trong nhiều thế kỷ.

Biến đổi khí hậu do con người gây ra vẫn có thể làm cho tình hình tồi tệ hơn bằng cách tăng tốc độ phát thải, nhưng sự gia tốc này sẽ xảy ra trong vài thế kỷ, thay vì vài thập kỷ hay năm.

Trong nghiên cứu mới được công bố, nhóm nghiên cứu đã cố gắng thu thập một bức tranh toàn cảnh về lớp băng vĩnh cửu dưới biển bằng cách sử dụng tất cả các dữ liệu hiện có, họ cũng yêu cầu 25 nhà khoa học về lớp băng vĩnh cửu sử dụng chuyên môn của họ để ước tính lượng carbon hữu cơ ẩn trong mỗi lớp băng vĩnh cửu dưới biển cụ thể.

Mỗi năm, có khoảng 128 tấn CO2 và 4,8 tấn khí metan thoát ra từ lớp băng vĩnh cửu.

Bằng cách kết hợp dữ liệu từ nhiều nghiên cứu đã công bố và chưa công bố, Sayedi cùng các cộng sự ước tính tầng đất đóng băng vĩnh cửu dưới Bắc Băng Dương hiện lưu trữ khoảng 60 tỷ tấn khí methane và 560 tỷ tấn carbon hữu cơ trong trầm tích và đất. Con số này còn cao hơn mức 500 tỷ tấn carbon mà con người đã thải vào khí quyển kể từ cuộc cách mạng công nghiệp.

Nhóm nghiên cứu cho biết bể chứa carbon và methane khổng lồ này đã giải phóng một lượng khí nhà kính đáng kể, nhưng chủ yếu là do tác động biến đổi khí hậu mạnh mẽ từ 14.000 năm trước hơn là tác động hiện tại của con người.

Trên thực tế, trong 300 năm tới, các chuyên gia kỳ vọng tỉ lệ phát thải khí nhà kính từ lớp băng vĩnh cửu dưới đáy biển sẽ tăng lên đáng kể nếu lượng khí thải carbon từ hoạt động của con người tiếp tục như bình thường.

Nếu lượng khí thải tăng lên trong suốt thế kỷ XXI, lớp băng vĩnh cửu sẽ thải ra lượng khí nhà kính nhiều gấp 4 lần so với lượng khí thải bắt đầu giảm vào cuối năm nay và đạt mức ròng vào năm 2100.

Sự gia tăng lượng khí thải sẽ gia tăng trong vài thế kỷ tới, nhưng vẫn không đủ để tạo ra cái gọi là “bom mêtan”.

Một nghiên cứu do Trung tâm Dữ liệu băng tuyết quốc gia Mỹ (có trụ sở ở bang Colorado) tiến hành và công bố trên tạp chí Nature Communications ngày 16/9 cho biết, nếu lượng khí carbon tiếp tục được thải ra ở mức như hiện nay, một lượng lớn thủy ngân dưới lớp băng vĩnh cửu sẽ bị rò rỉ, khiến các loài cá trên sông Yukon ở Bắc Mỹ có thể trở nên độc hại nếu con người ăn phải trong vòng vài thập kỷ tới.

Theo nghiên cứu trên, lượng phát thải khí carbon gây hiệu ứng nhà kính hiện nay có thể khiến băng tan, kéo theo lượng thủy ngân trong cá trên sông Yukon vượt ngưỡng chỉ tiêu an toàn của chính phủ liên bang vào năm 2050.

Nồng độ thủy ngân trên con sông này được dự báo sẽ tăng gấp đôi vào cuối thế kỉ 21, nếu lượng khí thải carbon tiếp tục tăng với tốc độ hiện nay. Tuy nhiên, nếu lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính này giảm xuống bằng với mục tiêu được đề ra trong Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu năm 2015, nồng độ thủy ngân sẽ chỉ tăng 14% cho tới cuối thế kỷ 21, giúp lượng thủy ngân trong cá ở mức ngang bằng hoặc thấp hơn so với chỉ tiêu an toàn.

Nhà nghiên cứu Sayedi cho biết, các nhà khoa học có nguy cơ tính toán sai lượng khí nhà kính thải vào bầu khí quyển. Điều đó có thể ảnh hưởng tới mục tiêu giảm phát thải.

Sayedi bày tỏ hy vọng rằng, 5 – 10 năm tới, nghiên cứu về lớp băng vĩnh cửu dưới đáy biển có thể cung cấp chắc chắn về lượng carbon thực sự ở dưới đó. Các yếu tố khác, như mức độ bao phủ của băng biển, cũng có thể ảnh hưởng đến lượng CO2 rò rỉ vào khí quyển.

Nguyên Bình