Theo một báo cáo phân tích rủi ro, các phiến băng và dòng hải lưu có nguy cơ chịu ảnh hưởng của những điểm bùng phát khí hậu (điểm tới hạn), có thể tác động lên nhau và làm suy yếu lẫn nhau theo tiến trình tăng nhiệt của trái đất, dẫn đến một hiệu ứng sụp đổ dây chuyền domino có hậu quả khủng khiếp cho nhân loại.

Các điểm bùng phát xảy ra khi tiến trình tăng nhiệt toàn cầu đẩy các mức nhiệt qua khỏi một ngưỡng tới hạn, kéo theo những ảnh hưởng không ngừng gia tốc và không thể đảo ngược. Giới khoa học cho rằng một số phiến băng lớn ở Nam Cực đã vượt quá điểm bùng phát của chúng, đồng nghĩa với việc nước biển sẽ dâng trên diện rộng trong những thế kỉ sắp tới.

Nghiên cứu mới này tìm hiểu mối tương tác giữa các phiến băng ở khu vực phía Tây của lục địa Nam Cực, tại đảo Greenland, ở dòng Gulf Stream Bắc Đại Tây Dương, và nơi rừng mưa nhiệt đới Amazon. Các nhà khoa học đã thực hiện 3 triệu mô phỏng trên máy tính và phát hiện hiệu ứng domino trong một phần ba số đó, ngay cả khi các mức tăng nhiệt chỉ nằm dưới 2 độ C, giới hạn cao nhất được cho phép theo Hiệp định Khí hậu Paris (năm 2016).

Nghiên cứu cho thấy sự tương tác giữa các hệ thống khí hậu này có thể làm giảm các ngưỡng tới hạn của nhiệt độ mà ở đó, mỗi hệ thống sẽ vượt qua điểm bùng phát của riêng nó. Nghiên cứu phát hiện các phiến băng có thể là điểm khởi đầu cho chuỗi bùng phát liên hoàn, với các dòng hải lưu Đại Tây Dương đóng vai trò lan truyền và dần dần cuối cùng tác động lên rừng Amazon.

Giáo sư Ricarda Winkelmann, tại Viện Nghiên cứu Tác động Khí hậu Potsdam (Potsdam Institute for Climate Impact Research – PIK), CHLB Đức, cho biết:

“Chúng tôi cung cấp một báo cáo phân tích rủi ro chứ không phải một dự báo, nhưng những gì chúng tôi tìm ra vẫn làm dấy lên nhiều lo ngại. [Các phát hiện của chúng tôi] có thể mang ý nghĩa là chúng ta còn ít thời gian hơn nữa để cắt giảm khí thải nhà kính mà vẫn tránh được các tiến trình bùng phát.”

Mức CO₂ trong khí quyển đủ để đẩy nhiệt độ tăng vượt các ngưỡng bùng phát có thể đạt tới trong tương lai rất gần. Bà giáo sư cho biết:

“Trong một vài năm hay vài thập kỉ tới, chúng ta có thể đẩy các thế hệ tương lai vào chỗ phải chịu những hậu quả thực sự nghiêm trọng.”

Những hậu quả khả dĩ này bao gồm nước biển dâng lên nhiều mét do băng tan, ảnh hưởng lên hàng loạt thành phố ven biển.

Jonathan Donges, một thành viên khác của nhóm nghiên cứu cùng công tác tại PIK, nhận xét:

“Chúng ta đang tự đẩy mình vào thế bất lợi – rõ ràng ta càng làm hành tinh này nóng lên thì rủi ro cho chúng ta càng lớn hơn.”

Vào tháng Năm vừa qua (năm 2021), giới khoa học báo cáo rằng một phần đáng kể của phiến băng Greenland đang đứng mấp mé ở lằn ranh của một điểm bùng phát. Một phân tích trong năm 2019 do Giáo sư Tim Lenton điều hành tại Đại học Exeter đưa ra nhận định rằng thế giới có thể đã vượt quá một loạt điểm bùng phát khí hậu, dẫn đến hệ quả mà các nhà nghiên cứu gọi là

“một mối đe dọa đến sự tồn vong của nền văn minh con người”.

Cuộc khủng hoảng khí hậu còn có thể bao gồm việc phần lớn rừng Amazon đang gần chạm điểm tới hạn, mà ở đó rừng nhiệt đới vốn đóng vai trò bồn chứa carbon bị thay thế bởi hoang mạc (savannah), như các nhà nghiên cứu đã cảnh báo. Các dòng đối lưu kinh tuyến Đại Tây Dương (Atlantic Meridional Overturning Circulation – AMOC), trong đó có dòng Gulf Stream là một phần quan trọng đóng vai trò điều tiết cho nền khí hậu ôn hòa ở khu vực Tây Âu, hiện đang ở tình trạng yếu nhất trong hơn một thiên niên kỉ qua.

Nghiên cứu này, được xuất bản trên tạp chí Các Động lực Hệ thống trên Trái đất (Earth Systems Dynamics), sử dụng một kiểu mô hình khí hậu mới bởi vì các mô hình hiện có rất phức tạp và đòi hỏi những máy tính có mức năng lượng tiêu thụ khổng lồ, khiến cho việc chạy mô hình nhiều lần trở nên rất tốn kém. Thay vào đó, các nhà nghiên cứu đã dùng cách tiếp cận tập trung cụ thể vào các ngưỡng nhiệt độ bùng phát thay đổi trong quá trình các hệ thống tương tác với nhau, và điều này cho phép họ thực hiện được tới 3 triệu mô phỏng.

Một ví dụ cho chuỗi tương tác phức tạp mà các nhà khoa học theo dõi được, là quá trình băng tan ở đảo Greenland. Quá trình này giải phóng nước ngọt vào đại dương và khiến các dòng đối lưu kinh tuyến Đại Tây Dương chảy chậm lại, vì sự hoạt động của chúng được hình thành một phần là nhờ nước mặn và đậm đặc bị kéo xuống đáy biển. Việc các dòng đối lưu kinh tuyến Đại Tây Dương yếu đi mang ý nghĩa là ít nhiệt lượng hơn được vận tải từ các vùng nhiệt đới về phía cực bắc hơn, và điều này lại dẫn đến việc nước biển trong khu vực Nam Đại Dương sẽ ấm hơn. Nước ấm lên ở đây gây bất ổn cho các phiến băng ở lục địa Nam Cực, làm mực nước biển trên toàn cầu dâng lên khi tan rã và lại làm cho các bờ rìa của phiến băng ở đảo Greenland tan nhanh hơn.

Giáo sư Lenton cho biết thêm:

“Nghiên cứu chỉ ra rằng ngay cả với mức tăng nhiệt trung bình toàn cầu thấp hơn 2 độ C – tương đương khoảng nhiệt mục tiêu của Hiệp định Khí hậu Paris – vẫn có thể có nguy cơ đáng kể kích hoạt liên hoàn một chuỗi các điểm tới hạn. Điều mà nghiên cứu mới này chưa làm được là tính toán chi tiết trình tự thời gian mà theo đó các điểm tới hạn thay đổi và các chuỗi liên hoàn có thể phát sinh – thay vào đó nó tập trung chỉ ra những hậu quả chung cuộc. Kết quả nghiên cứu này nên được xem là các ‘sự thật chắc chắn’ về những chuỗi thay đổi không thể đảo ngược mà chúng ta có thể sẽ phải sớm đối mặt và để lại cho các thế hệ tương lai một thứ di sản khắc nghiệt.”

Tuy nhiên, theo Giáo sư Anders Levermann, người cũng đang công tác tại PIK nhưng không tham gia vào công trình nghiên cứu mới này, khả năng xảy ra một chuỗi bùng phát liên hoàn dẫn đến một tình huống “vỡ trận” hiệu ứng nhà kính, khi hành tinh cứ nóng lên mãi ngay cả khi con người ngừng phát thải carbon, là rất thấp. Ông nói:

“Chúng ta làm Trái Đất nóng lên bao nhiêu thì nó sẽ tăng nhiệt lên bấy nhiêu, có nghĩa là chúng ta cũng chính là kẻ phải dừng tiến trình này lại.”