Biến đổi khí hậu ở hai cực: băng tan, nước biển dâng và Việt Nam

Biến đổi khí hậu đang diễn ra ở hai cực nhanh hơn và theo hai kiểu khác nhau. Bắc Cực ấm lên nhanh gần gấp bốn lần mức trung bình toàn cầu kể từ cuối thập niên 1970, băng biển mùa hè thu hẹp rõ rệt. Nam Cực phức tạp hơn: băng biển dao động mạnh, nhưng các dải băng lớn ở Tây Nam Cực đang mất khối lượng, góp phần làm mực nước biển dâng. Hai cực không phải chuyện xa xôi, vì băng tan ở đó cuối cùng hiện ra dưới dạng nước biển dâng ở các vùng ven biển, trong đó có đồng bằng sông Cửu Long.

Bắc Cực và Nam Cực khác nhau thế nào

Một điểm hay bị nhầm: băng biển tan không trực tiếp làm nước biển dâng, vì nó vốn đã nổi trên nước, giống cục đá tan trong cốc nước không làm cốc tràn. Thứ làm nước biển dâng là băng trên đất liền, như Greenland và Nam Cực, chảy hoặc tan ra biển, cùng với việc nước biển nở ra khi ấm lên.

Bắc Cực: nơi ấm lên nhanh nhất hành tinh

Một nghiên cứu năm 2022 của nhóm Mika Rantanen ở Viện Khí tượng Phần Lan cho thấy từ năm 1979 Bắc Cực ấm lên nhanh gần gấp bốn lần trung bình toàn cầu, cao hơn con số "gấp đôi" vẫn hay được nhắc trước đó. Hiện tượng này gọi là khuếch đại Bắc Cực.

Vòng lặp phản xạ ánh sáng

Nguyên nhân chính là một vòng lặp tự khuếch đại. Băng và tuyết trắng phản xạ phần lớn ánh nắng trở lại không gian. Khi băng tan, mặt biển tối màu lộ ra, hấp thụ nhiều nhiệt hơn, làm nước ấm lên, làm thêm băng tan. Các nhà khoa học gọi tỷ lệ phản xạ ánh sáng là suất phản chiếu (albedo).

Băng biển mùa hè thu hẹp

Vệ tinh theo dõi băng biển Bắc Cực liên tục từ năm 1979. Diện tích băng nhỏ nhất mỗi năm, thường vào tháng 9, đã giảm trung bình khoảng 12–13% mỗi thập kỷ. Mức thấp kỷ lục ghi nhận năm 2012, khoảng 3,4 triệu km². Băng cũng mỏng đi: lớp băng nhiều năm tuổi, dày và bền, nay chỉ còn một phần nhỏ so với thập niên 1980, phần lớn thay bằng băng một năm mỏng hơn. Nhiều mô hình cho rằng Bắc Cực có thể có những mùa hè gần như không còn băng biển trước giữa thế kỷ này, dù thời điểm cụ thể còn nhiều bất định.

Greenland và đất đóng băng vĩnh cửu

Dải băng Greenland đang mất khối lượng mỗi năm qua băng tan trên bề mặt và sông băng đổ ra biển. Ở vùng đất liền quanh Bắc Cực, lớp đất đóng băng vĩnh cửu (permafrost) chứa lượng lớn carbon hữu cơ tích tụ từ hàng nghìn năm. Khi tan, vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ, giải phóng CO₂ và khí metan, có thể tiếp tục làm Trái Đất ấm thêm. Đất tan cũng làm sụt lún nhà cửa, đường sá ở các thị trấn phương bắc.

Nam Cực: chậm hơn nhưng lớn hơn

Đông Nam Cực, phần lớn nhất, nằm trên nền đá cao và khá ổn định. Điểm đáng lo là Tây Nam Cực, nơi nhiều dải băng nằm trên nền đá thấp hơn mực nước biển. Nước biển ấm hơn len vào bên dưới thềm băng nổi, làm tan từ dưới lên, khiến sông băng phía sau chảy ra biển nhanh hơn.

Sông băng Thwaites

Sông băng Thwaites ở Tây Nam Cực, rộng khoảng 120 km, thường được báo chí gọi là "sông băng ngày tận thế". Riêng nó nếu tan hết có thể làm nước biển dâng khoảng 65 cm, và nó còn đóng vai trò như cái nút giữ các dải băng phía sau. Một chương trình hợp tác Anh – Mỹ từ năm 2018 đã đưa robot lặn xuống dưới thềm băng để đo trực tiếp quá trình tan.

Thềm băng sụp đổ

• Larsen A trên bán đảo Nam Cực tan rã năm 1995.
• Larsen B vỡ vụn trong vài tuần đầu năm 2002, mất khoảng 3.250 km² băng. Sau đó các sông băng phía sau chảy ra biển nhanh hơn hẳn.
• Larsen C năm 2017 tách ra tảng băng trôi A68, rộng khoảng 5.800 km², một trong những tảng lớn nhất từng được ghi nhận.

Băng biển quanh Nam Cực thì khó đoán hơn: suốt nhiều năm sau 1979 nó còn tăng nhẹ, rồi từ năm 2016 giảm mạnh, chạm mức thấp kỷ lục tháng 2 năm 2023. Các nhà khoa học vẫn đang tranh luận đây là dao động tự nhiên hay bước chuyển lâu dài.

Động vật vùng cực bị ảnh hưởng ra sao

Gấu Bắc Cực săn hải cẩu trên băng biển. Mùa không có băng dài ra nghĩa là chúng phải nhịn đói lâu hơn trên đất liền, và một số quần thể đã giảm cân nặng trung bình, giảm số con non sống sót. Hải mã kéo lên bờ thành những đàn đông đúc khi không còn tảng băng để nghỉ.

Ở Nam Cực, chim cánh cụt hoàng đế cần băng biển ổn định từ khoảng tháng 4 tới tháng 12 để đẻ và nuôi con. Một nghiên cứu của Cục Khảo sát Nam Cực Anh công bố năm 2023, dựa trên ảnh vệ tinh, cho thấy năm 2022 băng biển ở biển Bellingshausen tan sớm, khiến bốn trong năm đàn ở đây gần như không có con non nào sống sót. Loài nhuyễn thể (krill), thức ăn nền tảng của cá voi, hải cẩu và chim cánh cụt, cũng phụ thuộc vào băng biển trong một phần vòng đời.

Lõi băng kể chuyện quá khứ

Hai cực là nơi biến đổi khí hậu được quan sát rõ, và cũng là nơi lưu giữ bằng chứng khí hậu xưa nhất. Bọt khí trong lõi băng Nam Cực cho thấy suốt khoảng 800.000 năm qua, nồng độ CO₂ trong khí quyển dao động khoảng 180 đến 300 phần triệu (ppm) theo các chu kỳ băng hà. Trước Cách mạng Công nghiệp, con số là khoảng 280 ppm. Ngày nay nó đã vượt 420 ppm, cao hơn bất cứ thời điểm nào trong toàn bộ dữ liệu lõi băng. Theo báo cáo đánh giá lần thứ sáu của IPCC (2021), mực nước biển trung bình toàn cầu đã dâng khoảng 20 cm từ năm 1901 tới 2018, và tốc độ dâng đang tăng.

Góc nhìn hôm nay: hai cực và Việt Nam

Với Việt Nam, câu chuyện ở hai cực nối thẳng tới bờ biển dài hơn 3.000 km và hai đồng bằng thấp. Đồng bằng sông Cửu Long phần lớn chỉ cao hơn mực nước biển khoảng một mét, nên mỗi chục cm nước biển dâng đều có ý nghĩa, cộng thêm sụt lún do khai thác nước ngầm và thiếu phù sa. Nhiễm mặn mùa khô là thứ người dân miền Tây đã cảm nhận rõ.

Muốn theo dõi bằng số liệu thật, có thể xem:

• Trung tâm Dữ liệu Băng Tuyết Quốc gia Mỹ (NSIDC): cập nhật diện tích băng biển hai cực gần như hằng ngày.
• Báo cáo của IPCC, đặc biệt phần tóm tắt cho nhà hoạch định chính sách của Báo cáo đặc biệt về Đại dương và Băng quyển (2019), viết khá dễ hiểu.
• Trang của Cục Khảo sát Nam Cực Anh và Viện Vùng cực Na Uy, có nhiều bài phổ biến khoa học và ảnh thực địa.

Những nhà thám hiểm đầu thế kỷ 20 đi tới hai cực để vẽ nốt những mảng trắng trên bản đồ. Các nhà khoa học hôm nay quay lại đó để đọc tương lai của chính những vùng ven biển nơi phần lớn nhân loại đang sống.