Biến đổi khí hậu thường diễn ra trong khoảng thời gian dài, nhưng trong thời kỳ băng hà cuối cùng, những biến động nơi nền nhiệt độ cực đoan đã xảy ra trong vòng chỉ vài năm mà thôi. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Basel hiện đã có thể chứng minh hiện tượng này đã xảy ra trong thời kỳ băng hà cuối cùng [ngay trước buổi bình minh của loài người].

Trong lịch sử địa chất gần đây, còn gọi là phân đại Đệ Tứ (Quaternary period), đã có nhiều thời kỳ băng hà và giai đoạn ấm áp lập đi lập lại. Các nhà nghiên cứu có khả năng xác định những thay đổi của nền khí hậu trong quá khứ nhờ sự kết hợp của các hồ sơ khí hậu được ghi lại [bằng nhiều cách khác nhau]. Trong trường hợp của thời kỳ băng hà cuối cùng cách đây 100.000 năm, những lõi băng được lấy từ Greenland đặc biệt cung cấp cho giới nghiên cứu nhiều dữ liệu chi tiết.

Ví dụ như, lõi băng ở Greenland cho thấy nền nhiệt độ [hành tinh] liên tục tăng nhanh. Giáo sư Dominik Fleitmann, một chuyên gia về địa chất thuộc phân đại Đệ Tứ tại Đại học Basel (Thụy Sĩ), giải thích rằng “chúng ta đang nói về các mức tăng nhiệt trung bình từ 5 đến 10 độ trong vòng 30 đến 40 năm đối với trường hợp của Châu Âu. Người Neanderthal có thể đã trải nghiệm những sự kiện tăng nhiệt độ trung bình vài độ trong đời họ.” Ông gọi hiện tượng này là “nấc cục khí hậu” ().

Những sự kiện Dansgaard-Oeschger này (thường viết tắt là sự kiện D-O, chỉ sự biến động khí hậu nhanh chóng và đã xảy ra 25 lần vào thời kỳ băng hà cuối cùng, là hiện tượng được đặt tên theo hai nhà nghiên cứu cổ khí hậu học người Đan Mạch là Willi Dansgaard và Hans Oeschger) được ghi chép rõ ràng về thời kỳ băng hà cuối cùng, nhưng hồ sơ khí hậu từ Greenland chỉ bao gồm 120.000 năm qua. Do đó, trước đây người ta chưa biết liệu những sự kiện Dansgaard-Oeschger này có xảy ra trong thời kỳ băng hà áp chót cách đây từ 135.000 đến 190.000 năm hay không. Ts. Frederick Held, một nghiên cứu sinh tiến sĩ trong nhóm nghiên cứu của Gs. Fleitmann, đã có thể chỉ ra rằng các sự kiện Dansgaard-Oeschger cũng xảy ra trong thời kỳ băng hà áp chót bằng cách sử dụng những phép đo đồng vị trên măng đá (stalagmites). Ông là tác giả chính của nghiên cứu này, được công bố trên tập san khoa học Nature Communications.

Bắc Đại Tây Dương là nguồn gốc của sự thay đổi

Các măng đá được phân tích nghiên cứu được lấy mẫu từ Hang Sofular ở Thổ Nhĩ Kỳ, nằm ở khu vực rất nhạy cảm với biến đổi khí hậu. Do đó, các nhà nghiên cứu xem đây là khu vực trọng điểm vì nó chịu ảnh hưởng của những cơn gió từ Bắc Đại Tây Dương, cũng như Biển Đen chỉ cách đó vài ki-lô-mét thôi. Ts. Frederick Held giải thích: “Chúng tôi đã dùng thành phần đồng vị nằm trong măng đá để xác định những nguồn hơi ẩm mà nhờ đó, chúng được hình thành – [những nguồn hơi ẩm đó] đến từ Biển Đen, Biển Địa Trung Hải và Bắc Đại Tây Dương”.

Lần đầu tiên, các đánh giá khoa học được thực hiện trên những chiếc măng đá lấy từ Hang Sofular đã chứng minh rằng, các sự kiện [biến động khí hậu] Dansgaard-Oeschger cũng đã xảy ra trong thời kỳ băng hà cuối cùng này [của Trái Đất]. Ông cho biết: “Trước đây, người ta chưa biết liệu những sự kiện thay đổi nhiệt độ tương đối ngắn này có thực sự xảy ra trong những thời kỳ băng hà trước đó hay không”. Tuy nhiên, chúng xảy ra ít thường xuyên hơn trong giai đoạn băng hà áp chót so với thời kỳ trước đó: “Các mốc nhiệt đạt đỉnh nằm cách xa nhau gấp đôi, nghĩa là giữa chúng có những pha lạnh dài hơn”.

Trước đây người ta chưa biết liệu những sự kiện biến thiên nhiệt độ tương đối ngắn này có thực sự xảy ra trong thời kỳ băng hà trước đó hay không – Frederick Held

Những biến động nền nhiệt độ này bắt nguồn từ khu vực Bắc Đại Tây Dương, do dòng chảy của đại dương đóng vai trò như một vành đai tải nhiệt toàn cầu, đôi khi có thể hoạt động mạnh hơn và đôi khi trở nên yếu đi. Ts. Held giải thích: “Ví dụ như, dòng tuần hoàn nơi đại dương ảnh hưởng đến sự trao đổi nhiệt giữa khí quyển và đại dương, từ đó tác động đến trạng thái cân bằng nhiệt ở Bắc Bán Cầu, cũng như các luồng không khí và lượng mưa”. Ông cho rằng việc dòng tuần hoàn suy yếu cũng làm giảm lượng CO2 mà đại dương hấp thụ được từ khí quyển.

Các dòng hải lưu trong thời kỳ băng hà cuối cùng đã [hoạt động] khác với thời kỳ [băng hà] trước đó, và điều này giải thích những khoảng thời gian xuất hiện khác nhau giữa các sự kiện biến động khí hậu Dansgaard-Oeschger. Điều này cho thấy không phải mọi thời kỳ băng hà đều giống nhau và cũng không phải mọi thời kỳ ấm áp đều giống nhau.

Các nhà nghiên cứu đã so sánh dữ liệu từ măng đá với lõi trầm tích biển, cũng là vật liệu trung gian đóng vai trò kho lưu trữ [thông số] khí hậu tự nhiên. Càng có nhiều mảnh ghép thì bức tranh mô tả về những gì đã xảy ra [trong quá khứ] càng chính xác, và cơ chế phản hồi có thể được nắm bắt chính xác hơn.

Hiểu rõ hơn về các nguyên lý hoạt động [của sự biến chuyển khí hậu trong một khoảng thời gian ngắn]

Khi nhìn vào hai thời kỳ băng hà vừa qua, chúng ta có thể thấy rõ nền khí hậu thay đổi nhanh như thế nào. Gs. Dominik Fleitmann cho biết:

“Biến đổi khí hậu thúc đẩy các hệ sinh thái mới [sinh ra]. Giấc mơ của chúng tôi là tạo ra được một bộ dữ liệu liên tục trong 600.000 đến 700.000 năm qua, và thu hẹp mọi lỗ hổng kiến thức của chúng tôi [về quá khứ].”

Các đánh giá này giúp chúng ta hiểu rõ hơn Trái Đất, về những yếu tố nào dẫn đến hiện tượng biến động đột ngột của nền khí hậu, những xu hướng nào có thể được quan sát, cũng như cách thức và điều kiện nào đã khiến hình thái dòng tuần hoàn của đại dương phải thay đổi.

Các mô hình khí hậu hiện tại có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng dữ liệu từ quá khứ. Gs. Fleitmann giải thích: “Những hình thái được thiết lập có thể giúp giới khoa học nghiên cứu khí hậu cải thiện hơn nữa các mô hình của họ, và nhờ đó tinh chỉnh các giả định cho những xu hướng [của biến đổi khí hậu] trong tương lai”.

Nhà địa chất học này cũng hy vọng sẽ làm sáng tỏ mọi câu hỏi còn tồn tại bằng các phân tích bổ sung. Nghiên cứu sinh tiến sĩ Frederick Held cho biết thêm: “Ví dụ như, chúng ta vẫn chưa biết liệu sự gia tăng nhiệt độ mang tính chu kỳ tuần hoàn hay do ngẫu nhiên. Cho đến nay, chúng tôi đã có thể mô tả các xu hướng, nhưng sẽ thật tuyệt nếu chúng tôi thiết lập được một giá trị nhiệt độ tuyệt đối”.