Con người đã vô tình ngăn chặn một kỷ băng hà mới trên Trái Đất như thế nào?

Dưới lớp băng vĩnh cửu xa xôi, các nhà khoa học vừa khai quật một sự thật chấn động. Bằng việc giải phóng khí thải nhà kính, nhân loại không chỉ làm nóng Trái Đất mà còn vô tình bóp nghẹt một kỷ băng hà mới ngay từ trong trứng nước.

Trên cao nguyên hẻo lánh của đảo Baffin thuộc vùng lãnh thổ Nunavut của Canada, rìa đang tan chảy của chỏm băng Barnes đang để lộ ra một bí mật bị chôn vùi suốt hàng ngàn năm.

Tại đây, những thảm rêu đã chết từ lâu, chưa từng thấy ánh sáng Mặt Trời kể từ thời La Mã, đang dần lộ diện. Trong suốt 2.000 năm, mái vòm băng có kích thước bằng bang Delaware này đã từ từ mở rộng khắp vùng lãnh nguyên và chôn vùi mọi loài thực vật trên đường đi của nó.

Tuy nhiên, vào khoảng năm 1960, sự tiến lên của lớp băng khổng lồ này đã đột ngột đảo chiều một cách bất thường.

Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science, sự tan chảy hiện nay hoàn toàn không phải là một hiện tượng suy giảm cục bộ thông thường. Quá trình mở rộng kéo dài hai thiên niên kỷ của chỏm băng Barnes thực chất đã đánh dấu sự ra đời của kỷ băng hà tiếp theo trên Trái Đất.

Thế nhưng, lượng khí thải nhà kính do con người tạo ra đã chấm dứt quá trình này ngay từ thời kỳ trứng nước. Các nhà khoa học lập luận rằng bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch, nhân loại đã áp đảo hoàn toàn những chu kỳ tinh tế của hành tinh vốn đã chi phối hệ thống khí hậu toàn cầu trong suốt 2,6 triệu năm qua.

Tiến sĩ Nicolás Young, nhà cổ khí hậu học tại đài quan sát Trái Đất Lamont-Doherty thuộc đại học Columbia và là tác giả chính của nghiên cứu, đã chia sẻ với hãng tin CNN rằng mọi thứ vốn đang diễn ra bình thường và quá trình đóng băng tiếp theo đã chuẩn bị xảy ra, nhưng rồi nó lại bị ép phải dừng lại.

Ông khẳng định đây là một ví dụ vô cùng mạnh mẽ cho thấy sự can thiệp của con người đã làm rung chuyển hệ thống khí hậu tự nhiên ở mức độ chưa từng có.

Để hiểu rõ hơn về tác động này, chúng ta cần nhìn lại quá khứ cách đây khoảng 20.000 năm. Khi đó, dải băng Laurentide khổng lồ bao phủ gần 30% diện tích Bắc Mỹ, trải dài từ vòng Bắc Cực đến tận bang Illinois với những lớp băng dày hơn hai dặm.

Ngày nay, chỏm băng Barnes chính là tàn tích cuối cùng còn sót lại của gã khổng lồ cổ đại này. Nằm trên nền đá có độ cao khoảng 500 mét so với mực nước biển, mái vòm dày 700 mét này đóng vai trò là cột mốc lịch sử tối quan trọng đối với quá trình đóng băng ở khu vực Bắc Mỹ.

Thông thường, các dải băng di chuyển sẽ nghiền nát và phá hủy mọi thứ bên dưới chúng. Tuy nhiên, chỏm băng Barnes lại sở hữu một đặc tính khác biệt khi bị đóng băng cứng vào nền đá.

Sau khi dải băng cổ đại co lại trong đợt ấm lên hiện tại - thế Holocene, bắt đầu từ 11.700 năm trước - các loài rêu đã sinh sôi nảy nở trên vùng đất lộ ra.

Khi chỏm băng bắt đầu quá trình mở rộng trở lại, thay vì nghiền nát bề mặt, nó lại hoạt động như một chiếc tủ đông khổng lồ, từ từ bao phủ và bảo quản những loài thực vật mỏng manh nằm nguyên vẹn ở vị trí ban đầu.

Nhóm của Tiến sĩ Young đã cẩn thận chắp vá bằng chứng từ hai chiếc đồng hồ địa chất riêng biệt để tái tạo lại toàn bộ dòng thời gian của chỏm băng. Đầu tiên, họ đo lường mức độ tiếp xúc với tia vũ trụ bằng cách phân tích một dạng berili phóng xạ bị mắc kẹt trong 35 mẫu đá tảng và nền đá. Đồng vị này tiết lộ rằng dải băng cổ đại đã thu hẹp đến mức nhỏ nhất vào khoảng 3.560 năm trước.

Sau đó, họ tiếp tục thu thập 88 mẫu thảm thực vật chết mới được lộ ra khi sự nóng lên hiện đại đẩy rìa băng lùi lại từ 200 đến 800 mét trong giai đoạn từ 1960 đến 2022. Phương pháp xác định niên đại bằng carbon phóng xạ đã cho thấy băng bắt đầu mở rộng trở lại khoảng 2.000 năm trước do sự suy giảm ánh sáng Mặt Trời mùa hè trên khắp Bắc bán cầu.

Quá trình này đã đạt đỉnh điểm trong những mùa hè lạnh giá bất thường kéo dài từ năm 1780 đến 1880. Nhà địa hóa học Joerg Schaefer từ đại học Columbia nhấn mạnh rằng cách tiếp cận này đã mang lại một cơ hội hiếm có để giới khoa học hiểu sâu hơn về cách dải băng Laurentide tự tái tạo.

Vào năm 1960, nồng độ khí nhà kính trong khí quyển đã tăng thêm khoảng 62 phần triệu lượng carbon dioxide tương đương so với mức thời kỳ tiền công nghiệp và tiếp tục tăng mạnh thêm 138 phần triệu tính đến năm 2024. Sự nóng lên hệ lụy này đã khiến chỏm băng Barnes mất đi hoàn toàn vùng tích tụ tuyết kể từ năm 2010. Khí thải nhà kính đã thực sự áp đảo các cơ chế quỹ đạo tự nhiên vốn đang vận hành để làm mát toàn bộ khu vực này.

Phương pháp nghiên cứu đột phá này đã nhận được sự tán thưởng lớn từ giới chuyên môn. Giáo sư khoa học Trái Đất Meredith Kelly tại đại học Dartmouth đánh giá rất cao việc áp dụng phương pháp xác định niên đại carbon phóng xạ mới lạ ở thực vật. Tuy nhiên, vẫn có những luồng ý kiến khoa học trái chiều xung quanh các kết luận được đưa ra.

Nhà vật lý Andrey Ganopolski từ viện nghiên cứu tác động khí hậu Potsdam, người từng công bố trên tạp chí Nature vào năm 2016 rằng khí thải sẽ trì hoãn kỷ băng hà tới 50.000 năm, cho rằng sự phát triển của Barnes là chưa đủ lớn để khẳng định một chu kỳ băng hà mới đã chính thức bắt đầu.

Dựa theo các mô hình truyền thống, một kỷ băng hà chỉ được công nhận khi băng khóa chặt đủ lượng nước để thay đổi vài mét mực nước biển toàn cầu. Đáp lại điều này, nhóm của Tiến sĩ Young phản bác sắc bén rằng nếu tiếp tục chờ đợi những dải băng khổng lồ thành hình, chúng ta sẽ bỏ lỡ khoảnh khắc ra đời thực sự của nó.

Dù các cuộc tranh luận vẫn tiếp diễn, Tiến sĩ Young đã đưa ra một lời cảnh báo đanh thép: không nên coi sự nóng lên toàn cầu là vị cứu tinh giúp nhân loại thoát khỏi một kỷ băng hà.

Chúng ta đang bước vào một giai đoạn chưa từng có trong lịch sử, nơi con người có lẽ đã tự tay đẩy lùi mọi cơ hội đóng băng tự nhiên trong một thời gian rất dài.

Như nhà khoa học Trái Đất Shaun Marcott đã đúc kết trong một bài báo trên tạp chí Science, số lượng chu kỳ băng hà bị hành tinh này bỏ qua hoàn toàn phụ thuộc vào những lựa chọn hiện tại của nhân loại và gắn chặt với lượng khí thải carbon của tương lai.