• Đại dịch COVID-19 đã mang lại những lợi ích môi trường bất ngờ, ví dụ như động vật hoang dã có thể đi trên đường phố đô thị mà không sợ con người và lượng khí thải carbon trong năm 2020 giảm xuống mức thấp nhất kể từ Chiến tranh Thế giới lần thứ II. Nhưng giờ đây, giới nghiên cứu đang tự hỏi liệu kỷ lục tăng nhiệt và nắng nóng đang bắt đầu mùa biển băng tan rã ở Bắc Cực có quan hệ gì với đại dịch Coronavirus hay không.
• Nguyên nhân có thể là: tình trạng giảm bụi khí ô nhiễm sulphate trong bầu khí quyển, do các nhà máy, tàu biển và nhiều nguồn khác tạo ra. Bụi khí sulphate làm tăng lượng mây và có khả năng tạo bức mán phản chiếu bức xạ nhiệt trong bầu khí quyển, do đó che bớt cường độ của hiện tượng nóng lên toàn cầu – làm cho Bắc Cực phủ đầy mây và lạnh hơn.
• Giới khoa học đang làm việc để xác định xem liệu có phải, và định lượng bao nhiêu, bụi khí sulphate đã suy giảm do tình trạng suy thoái công nghiệp vì đại dịch COVID-19 gây ra hay không.
• Những số liệu này có thể giúp họ xác định chính xác hơn việc bụi khí (aerosol) đã ức chế hiệu ứng ấm lên bầu khí quyển trên toàn thế giới, đặc biệt là ở Bắc Cực, như thế nào. Một nghiên cứu cho thấy những đám mây chứa bụi khí sulphate có thể che đi khoảng một phần ba hiệu ứng giữ nhiệt của khí nhà kính. Tuy nhiên, vấn đề đó vẫn còn chưa rõ ràng lắm.

Vào giữa tháng Năm vừa qua, một khối khí nóng hừng hực dịch chuyển từ khu vực phía Bắc Siberia và lan ra khắp Bắc Băng Dương đến tận Greenland, kích hoạt một đợt sóng nhiệt chưa từng có. Ở Khatanga, một ngôi làng của Nga nằm phía trên Vòng Bắc Cực, thường luôn giữ nền nhiệt dưới mức đóng băng vào mùa xuân, nhiệt kế thủy ngân đã chạm mức 25°C (77°F), phá vỡ kỷ lục trước đó là 13°C (23°F). Theo các ghi nhận về nhiệt độ từ năm 1958, không có năm nào nóng hơn mức như thế ở Bắc Cực trong cùng khoảng thời gian này.

Kể từ đó, sự bất thường về thời tiết này đã gây ra các vụ cháy rừng đáng kể ở Nga và góp phần làm tan nhanh chóng biển băng ở Bắc Băng Dương – có thể bắt đầu vào mùa tan băng trong năm nay. Thật vậy, biển băng hiện đang ở mức thấp thứ tư trong khoảng thời gian này của năm kể từ khi con người bắt đầu ghi nhận các mức nhiệt ở đây vào thập niên 1970.

Mark Serreze, giám đốc Trung tâm Dữ liệu Băng Tuyết Quốc gia Hoa Kỳ (NSIDC), cho biết:

“Nói chung, mùa đông năm nay không quá ấm, nhưng giờ đây, chuyện đó đã bị lật ngược trong tháng trước, và chúng tôi thực sự nhìn thấy các hiệu ứng. Các lỗ hổng lớn [do nền đất đóng băng vĩnh cửu tan rã và sụp xuống] đang mở ra dọc theo bờ biển Siberia, nơi chạm mức nhiệt cao nhất.”

Các nhà nghiên cứu cho biết, sóng nhiệt ở khu vực Trung Bắc Cực này có thể không phải là sự kiện xảy ra một lần duy nhất vào mùa xuân năm 2020. Thay vào đó, nếu mật độ của các chất bụi công nghiệp gây ô nhiễm không khí trên toàn cầu tiếp tục giảm do đại dịch COVID-19, thì hiện trạng ấm áp hiện tại ở Bắc Cực có thể là một hồi chuông cảnh báo cho những gì mà sẽ diễn ra vào mùa hè này, lúc thời điểm băng biển tan chảy hàng năm chuyển sang giai đoạn tan rã nhanh chóng.

Theo một nghiên cứu gần đây trên tập san Nature Climate Change, lượng khí thải nhà kính toàn cầu hàng ngày đã giảm 17% vào đầu tháng 4/2020 so với con số năm ngoái. Nếu duy trì được như vậy, thì mức giảm ô nhiễm carbon là một điều tốt để ổn định khí hậu toàn cầu và tránh những hậu quả nghiêm trọng nhất của cuộc khủng hoảng biến đổi khí hậu.

Nhưng trong thời gian ngắn hạn, việc hạ giảm bụi ô nhiễm trong khí quyển thực sự có thể gây ra một mức tăng nhẹ của hiện tượng nóng lên toàn cầu. Đó là vì các loại khí bẫy nhiệt như carbon dioxide và methane không chỉ là yếu tố duy nhất được giải phóng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch. Các bụi khí sulphate cũng được tung vào bầu khí quyển, và các bụi khí này được xác định là có tác dụng tạo ra hiệu ứng làm mát cho bề mặt của hành tinh, giảm một phần quá trình nóng lên do khí nhà kính gây ra. Nếu phát thải bụi khí giảm, thì có thể chúng ta sẽ chứng kiến một mức tăng nhiệt nhẹ vào mùa xuân và mùa hè này, mà từ đó có thể làm tăng tốc độ tan rã biển băng ở Bắc Cực.

Ts. Michael Mann, một nhà khí hậu học nổi tiếng và là giám đốc của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Hệ thống Trái đất tại Đại học Bang Pennsylvania (Hoa Kỳ), cho biết:

“Rốt cuộc, chúng ta cũng cần phải xóa bỏ ô nhiễm lưu huỳnh và bụi khí sulphate vì chúng gây ra nhiều vấn đề khác, ví dụ như mưa a-xít chẳng hạn.

Tuy nhiên, đó là một sự đánh cược với ma quỷ (Faustian bargain), theo nghĩa là [việc giảm ô nhiễm bụi khí] sẽ làm lộ ra một số hiện tượng nóng lên toàn cầu còn ẩn giấu bởi ô nhiễm bụi khí sulphate trong nhiều thập kỷ.”

Bụi khí sulphate phản xạ lại nhiệt lượng Mặt Trời

Không giống như các chất khí nhà kính có thể tồn tại trong bầu khí quyển qua nhiều năm, thời gian tồn tại của các bụi khí sulphate tương đối ngắn. Chúng thường bị “rửa trôi” khỏi tầng đối lưu (troposphere) chỉ trong vài tuần lễ, và do đó cần phải được bổ sung liên tục bởi hoạt động công nghiệp để duy trì chức năng làm mát khí quyển của chúng.

Bụi khí sulphate chống lại hiện tượng nóng lên của hành tinh theo hai cách khác nhau. Theo cách thứ nhất, chúng có tác dụng phản xạ rất cao.

Ts. Michael Diamond, một nhà khoa học khí quyển tại Đại học Washington (Hoa Kỳ), giải thích:

“Chúng phản xạ rất nhiều tia sáng Mặt Trời ngược trở lại không gian, thay vì hấp thụ và làm ấm Trái Đất. Chúng cũng có thể làm thay đổi đặc tính của các đám mây. Mây không chỉ bao gồm nước tinh khiết – chúng cần những hạt giống hoặc hạt nhân siêu nhỏ để hình thành.

Bụi khí sulphate cung cấp các hạt nhân siêu nhỏ như vậy để hơi nước ngưng tụ và bám vào xung quanh, tạo ra nhiều loại mây phong phú hơn, cũng như nhiều đám mây có tác dụng phản xạ nhiệt hơn – một hiệu ứng được gọi là ‘làm sáng đám mây.’

Điều đó cũng giống như rất nhiều tấm gương nhỏ phản chiếu lại ánh sáng Mặt Trời ngược trở vào không gian.”

Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu của Liên Hợp Quốc (IPCC) từ lâu đã nỗ lực xác định chính xác tác dụng làm mát của bụi khí sulphate. Theo Ts. Mann, bụi mù khí quyển có khả năng làm mát, giảm đi khoảng 0,4°C của hiện tượng hâm nóng trên toàn bề mặt Trái Đất, và giảm một lượng tăng nhiệt lớn hơn rất nhiều – hơn 1°C (1,8°F) – ở các khu vực thuộc vĩ độ giữa trong mùa hè, khi phản xạ nhiều tia sáng Mặt Trời ngược vào không gian.

Một nghiên cứu đăng trên Tập san AGU Advances vào tháng 3/2020 đã tìm cách định lượng hơn nữa tác động của bụi mù khí quyển đối với việc “làm sáng các đám mây”, và các nhà nghiên cứu tập trung vào ngành vận chuyển đường thủy bằng tàu biển ở khu vực Đông Nam Đại Tây Dương. Ts. Diamond, tác giả chính của nghiên cứu đó, phát hiện ra rằng bụi khí sulphate thải ra từ ngành vận tải tàu biển có tác dụng làm giảm sự tăng nhiệt khoảng hai watt trên một mét vuông [bề mặt hành tinh]. Khi đặt phát hiện trên vào cùng bối cảnh để so sánh, thì khí nhà kính có tác dụng gia nhiệt khoảng 4 watt trên mỗi mét vuông. Khi Ts. Diamond và nhóm nghiên cứu của ông tính toán hiệu ứng làm mát toàn cầu từ tất cả các hoạt động công nghiệp trên khắp thế giới, trên đất liền và trên biển, họ phát hiện ra rằng những đám mây chứa hạt bụi khí sulphate có tác dụng che đi khoảng một phần ba tổng mức nhiệt do khí nhà kính gây ra.

Và rồi đại dịch coronavirus xảy ra

Giới nghiên cứu trên toàn cầu hiện đang cố gắng phân tích xem, các biện pháp phong tỏa xã hội trong đại dịch coronavirus đã ảnh hưởng như thế nào đến lượng phát thải khí nhà kính. Trong một nghiên cứu được đăng trong Tập san Nature Climate Change hồi tháng trước, một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng, lượng khí thải CO2 hàng ngày đã giảm 17% ở đỉnh điểm phong tỏa xã hội do đại dịch coronavirus. Tuy nhiên, mức phát thải đang tăng trở lại khi các biện pháp cách li được nới lỏng. Và đến cuối năm nay, thì dự báo cho biết lượng khí thải CO2 trong năm 2020 ​​sẽ giảm từ 4% đến 7% so với năm 2019 – mức giảm lớn nhất kể từ Chiến tranh Thế giới thứ II.

Một nghiên cứu khác được công bố trên Tạp chí khoa học Geophysical Research Letters hồi tháng 5/2020 cho thấy ô nhiễm khí nitrogen dioxide ở Trung Quốc, Tây Âu và Hoa Kỳ đã giảm đến 60% vào đầu năm 2020 so với cùng kỳ năm ngoái. Và một nghiên cứu tập trung vào miền Bắc Trung Quốc đã phát hiện ra rằng mật độ ô nhiễm bụi mịn có độ lớn 2.5 μm – là một mối nguy hiểm đáng chú ý đối với sức khỏe con người – đã giảm khoảng 60% trong tháng 1 và tháng 2/2020.

Nhưng Ts. Diamond nói rằng toàn cảnh vấn đề còn chưa rõ ràng khi bàn về bụi khí quyển. Nhóm nghiên cứu của ông đã kiểm tra mức phát thải từ Trung Quốc vào tháng 2/2020. Ông nói:

“Trong những đám mây trên vùng Đồng bằng phía Nam Trung Quốc và Biển Hoa Đông, bạn sẽ không nhận ra bất kỳ sự khác biệt nào về kích thước của những giọt ngưng tụ trong mây đó, cho thấy không có sự thay đổi đáng kể về mức độ của các bụi khí sulphate trong bầu khí quyển.”

Lý do có thể là theo dữ liệu từ chính phủ Trung Quốc, mặc dù lưu lượng giao thông đã giảm trong đại dịch, nhưng sản lượng điện cho hoạt động đốt công nghiệp chỉ giảm khoảng 10%.

Tuy nhiên, thật trùng hợp khi mà vào tháng 1/2020, Tổ chức Hàng hải Quốc tế của Liên Hợp Quốc (United Nations International Maritime Organization) đã thực hiện chính sách cấm tàu ​​biển sử dụng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh trên 0,5%, dẫn đến mức giảm phát thải loại bụi khí này đến bảy lần, từ 3,5%.

Ts. Diamond cho biết:

“Ngay bây giờ, bất kỳ dấu hiệu giảm phát thải [bụi khí sulphate] nào mà chúng ta chứng kiến trong vận chuyển hàng hải quốc tế, chính là do sự kết hợp của chính sách này và đại dịch.”

Patricia Quinn, người đứng đầu bộ phận kiểm soát hóa học khí quyển tại Phòng Thí nghiệm Môi trường Biển Thái Bình Dương (Pacific Marine Environmental Lab) thuộc Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Hoa Kỳ và khí quyển quốc gia Hoa Kỳ (U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration – NOAA), cho biết rằng mật độ bụi khí sulphate cũng đã đang giảm đi trên lãnh thổ Mỹ do việc áp dụng Đạo luật Không Khí Sạch (Clean Air Act). Kể từ thập kỷ 1980, bụi khí sulphate dường như giảm từ 30% – 50%.

Ts. Quinn nói:

“Nó không còn đóng vai trò giảm nhẹ quá nhiều [hiệu ứng nóng lên khí quyển] như đã từng trước đây. Các nhà máy nhiệt điện hoạt động bằng than đá — nguồn phát thải bụi khí chủ yếu — đang không được sử dụng nhiều như cách đây vài năm vì giờ đây, đó là một dạng sản xuất năng lượng đắt đỏ hơn.”

Thật ra, trong một nghiên cứu vào năm 2017, giới khoa học đã thừa nhận rằng các bụi khí sulphate được giải phóng từ hoạt động của con người đã che bớt đi hiện tượng suy giảm biển băng ở Bắc Cực vào giữa thế kỷ 20, trước khi Đạo luật Không Khí Sạch đi vào hiệu lực, và còn thậm chí khiến biển băng phát triển thêm.

Một câu hỏi hóc búa, bao phủ toàn diện bởi sự khó hiểu, nằm bên trong một bí ẩn lớn.

Vậy làm thế nào việc giảm mật độ bụi khí sulphate có thể ảnh hưởng đến Bắc Cực trong thời đại dịch Coronavirus?

Điều đó có thể là rất nhiều đấy. Ts. Juan Acosta Navarro là một nhà khoa học về môi trường tại Trung tâm Siêu Máy tính Barcelona (Barcelona Supercomputing Center). Ông cho biết:

“Bắc Cực dường như khá nhạy cảm với những thay đổi trong phát thải bụi khí sulphate.”

Khi sử dụng mô hình tính toán hệ thống Trái Đất, các mô phỏng của ông cho thấy rằng, việc suy giảm bụi khí sulphate ở châu Âu kể từ năm 1980 có tiềm năng giải thích một phần đáng kể về hiện tượng nóng lên ở Bắc Cực trong suốt giai đoạn đó. Cụ thể là, Bắc Cực đã nhận được một nguồn năng lượng bằng khoảng 0,3 watt trên mỗi mét vuông, ấm lên trung bình 0,5°C (0,9°F) khi lượng phát thải lưu huỳnh ở Châu Âu giảm đi.

Nghiên cứu của Ts. Juan Acosta Navarro được đăng trên Nature Geoscience khẳng định:

“Chúng tôi kết luận rằng các hệ thống điều khiển tính chất không khí ở Bắc Bán Cầu, đại dương và lưu thông khí quyển, cũng như khí hậu tại Bắc Cực, vốn đã liên kết với nhau rất chặt chẽ.”

Nhưng như mọi khi, các dao động thời tiết và rối loạn hệ thống khí hậu vẫn là một trở ngại để đưa ra bất kỳ dự báo lâu dài nào về tình trạng biển băng trong năm nay, hoặc bất kỳ năm nào.

Ts. Serreze thuộc Trung tâm Dữ liệu Băng Tuyết Quốc gia Hoa Kỳ (NSIDC) nói:

“Các mô hình lưu thông khí quyển sẽ đóng một vai trò lớn trong việc quyết định thời tiết mùa hè sẽ như thế nào. Chúng ta có thể chứng kiến mức nhiệt độ toàn cầu tăng cao kỷ lục trong năm nay? Có lẽ. Hiện chúng ta đã đang đi theo khuynh hướng đó. Điều gì sẽ xảy ra với biển băng? Chúng ta biết rằng độ phủ của biển băng đang ở dưới mức trung bình ngay bây giờ, nhưng [các dao động thời tiết] có thể chống lại hiệu ứng của khí nhà kính trong ngắn hạn.”

Cho đến nay, ông tiến sĩ vẫn sốt sắng thực hiện các nghiên cứu — dĩ nhiên không phải là về đại dịch COVID-19, mà là về triển vọng có khả năng trắc nghiệm được vai trò của bụi khí sulphate đối với hiện tượng nóng lên toàn cầu. Ông chia sẻ:

“Giờ đây, theo nghĩa mặc nhiên rõ ràng, chúng tôi đang tiến hành thí nghiệm toàn cầu đáng kinh ngạc này. Có lẽ chúng ta sẽ chứng kiến những hiệu ứng nào [của việc giảm mật độ bụi khí sulphate] và điều đó có liên quan như thế nào đối với biển băng. “

Và ông cũng kết luận:

“Đám mây nào cũng có một lớp vỏ bạc. Trong cái rủi luôn có điều may mắn.”