Biến đổi khí hậu lớn đến cỡ nào? (Phần 1)
Biến đổi khí hậu là một chủ đề được nhắc đến vô cùng nhiều trên các phương tiện truyền thông hiện nay. Những cụm từ như khủng hoảng...
Biến đổi khí hậu là một chủ đề được nhắc đến vô cùng nhiều trên các phương tiện truyền thông hiện nay. Những cụm từ như khủng hoảng khí hậu (climate crisis) nhấn mạnh tính nghiêm trọng của vấn đề, hay chuyển đổi bền vững (sustainable transition), chuyển đổi xanh (ecological transition) là những phương hướng được đề ra. Các chính trị gia, các nhà nhà khoa học, các doanh nhân liên tục đề cập đến vấn đề này khi được phát biểu. Điều này có lẽ sẽ khiến bạn tự hỏi: Liệu biến đổi khí hậu lớn đến mức nào? Bài viết này sẽ cố gắng tóm tắt một vài thông tin giúp bạn hình dung một cách cụ thể và định lượng hơn về quy mô của cuộc khủng hoảng môi trường mà chúng ta đang đối diện hiện nay và cả trong tương lai.
Trước khi đi vào nội dung chính, mình sẽ đưa ra một luận điểm rằng nhiệt độ toàn cầu tăng lên như chúng ta thấy hiện nay là có nguyên do chính là bởi lượng khí nhà kính con người bơm vào bầu khí quyển. Đối với những ai tin vào điều này thì sẽ thấy nó là rất hiển nhiên, còn đối với ai phủ nhận biến đổi khí hậu thì sẽ thấy điều này còn nhiều ngờ vực. Tuy nhiên vì phần lớn các nhà khoa học đã đồng tinh với nhận định trên, trong bài viết này, chúng ta hãy cùng thừa nhận điều đó.
Nền kinh tế của chúng ta được xây dựng hoàn toàn dựa trên carbon
Có bao giờ bạn nghĩ, nếu như chúng ta đã xác định được vấn đề của biến đổi khí hậu đến từ việc phát thải khí nhà kính, chủ yếu là CO2 (carbon dioxide) và CH4 (methane), thì chỉ cần giảm thiểu và loại bỏ các khí này trong quá trình sản xuất? Trên thực tế, một ví dụ tương tự đã được thấy trong quá khứ đó chính là vấn đề thủng tầng ozone. Vào những năm 70s-80s của thế kỉ trước, các nhà khoa học tìm thấy mối liên hệ của việc phát thải một họ các chất hóa học công nghiệp đối với sức khỏe của tầng ozone. Ngay lập tức, các nỗ lực của cộng đồng quốc tế được tạo ra để giảm thiểu loại bỏ khí này trong các sản phẩm gia dụng và công nghiệp. Sau 30 năm, thủng tầng ozone không còn được biết đến như là một thảm họa môi trường mà chúng ta đã từng được nghe[Xem thêm]. Nếu như chúng ta đã xử lý những vấn đề tương tự như vậy trong quá khứ, điều gì khiến phát thải khí nhà kính trở lên vô cùng khó khăn để giải quyết? Sự khác biệt ở đây là các loại khí gây ra hiệu ứng thủng tầng ozone chỉ được sử dụng trong một số sản phẩm gia dụng như tủ lạnh và các loại bình xịt, đồng thời các sản phẩm thay thế đã tồn tại và hoàn toàn có khả năng thương mại hóa. Mặt khác, nền kinh tế của chúng ta được xây dựng hoàn toàn dựa trên sự phát thải của các khí nhà kính, mà chủ yếu ở đây là carbon. Để dễ hình dung, chúng ta cùng tập trung vào loại khí nhà kính được nhắc tới nhiều nhất: CO2.
Nguyên liệu hóa thạch được sử dụng để vận hành nền kinh tế của chúng ta. Ví dụ, than đá được dùng chủ yếu để sản xuất điện bởi các nhà máy nhiệt điện. Chúng cũng được sử dụng để tạo ra nhiệt trực tiếp để sưởi ấm. Các loại dầu mỏ thường được tìm thấy trong các loại phương tiện bởi thể lỏng và dễ vận chuyển. Các loại khí đốt xuất hiện ngày càng nhiều và dần thay thế vai trò của than đá ở các nước phát triển. Mặc dù ít ô nhiễm hơn than đá, chúng vẫn tạo ra một lượng khí thải lớn khi sử dụng. Ngoài ra còn phải kể đến sự rỏ rỉ khí methane (cũng là một loại khí nhà kính vô cùng mạnh) trong quá trình khai thác chúng.
Fig 1: Phát thải khí nhà kính có thể tìm thấy ở tất cả các lĩnh vực. Năng lượng chiếm tỉ trọng nhiều nhất khi tạo ra ¾ lượng khí thải, theo sau là nông nghiệp với khoảng 20%
Nếu như ngày mai, một nguồn năng lượng mới được tạo ra thay thế hoàn toàn nguyên liệu hóa thạch, thì CO2 cũng không biến mất hoàn toàn bởi vì khí CO2 cũng là sản phẩm phụ của rất nhiều quá trình công nghiệp. Ví dụ điển hình chính ra quá trình sản xuất xi măng. Xi măng được sản xuất trong công nghiệp bằng cách tách CaO bằng than đá. Than tiếp xúc với CaO tạo ra Ca và sản phẩm còn lại chính là CO2. Và đây gần như là quá trình hóa học duy nhất được sử dụng trong sản xuất xi măng công nghiệp. Quá trình canh tác nông nghiệp cũng phát thải ra một lượng lớn khí nhà kính. Ví dụ, việc chăn nuôi bò có thể tạo ra rất nhiều khí methane bởi ,do đặc tính của động vật nhai lại, thức ăn được các loài này tiêu hóa có thể được trào ngược lại một lần nữa, mang theo cùng với đó là khí CH4. Ngoài ra, việc sử dụng các loại phân bón nói chung cũng tạo ra khí N2O, cũng là một khí nhà kính vô cùng mạnh[mit]. Điều đó có nghĩa là ngay cả khi một nguồn năng lượng vô tận được tìm ra trong nay mai, chúng chúng ta vẫn cần rất nhiều nỗ lực trong tất cả các lĩnh vực khác để có thể hoàn toàn đạt được trung hòa carbon.
Fig 2: Sự tương quan giữa lượng phát thải carbon cá nhân và GDP trên đầu người
Ngoài ra, Có một lý do khác lý giải tại sao lại vô cùng khó để thay thế nhiên liệu hóa thạch. Lý do là bởi sự phát triển mà chúng ta có hiện nay được xây dựng dựa trên chúng và do đó, chúng ta hầu như đã xây dựng rất nhiều cơ sở hạ tầng cho việc khai thác và vận chuyển, ban hành các chính sách ưu đãi, thậm chí cả cách lách luật để sao cho việc khai thác các nhiên liệu hóa thạch được tối ưu nhất. Hãy cùng nhìn vào cách chính sách trợ giá của các quốc gia đối với than và khí đốt tự nhiên. Mặc dù trên các phương tiện thông tin đại chúng, hàng loạt các thông tin tích cực về chính sách của nhiều chính phủ và doanh nghiệp thúc đẩy sự đầu tư vào các lĩnh vực năng lượng xanh thì các nguyên liệu hóa thạch thực sự vẫn nhận được những chính sách ưu đãi nhất định từ chính phủ. Một ví dụ khác là về định giá năng lượng các nguồn năng lượng tái tạo. Mặc dù đã có nhiều tiến bộ về mặt công nghệ, các nhà hoạch định chính sách vẫn đang loay hoay tìm ra giải pháp để có thể tích hợp chúng vào lưới điện quốc gia và thúc đẩy sự phát triển kinh tế dựa trên trên các nguồn năng lượng này. Điều này cho thấy được rằng mặc dù mọi người đều ý thức được tác hại to lớn của việc phát thải, các chính sách và phương pháp để chuyển dịch khỏi các nguồn năng lượng hóa thạch là vô cùng phức tạp (Mình sẽ nói nhiều hơn về năng lượng tái tạo trong các bài viết tới).
Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, hậu quả của phát thải khí nhà kính, ở quy mô toàn cầu
Sự biến đổi của hệ thống khí hậu toàn cầu
Biến đổi khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp rất nhiều đến các hiện tượng khí hậu trên thế giới.
Các cơn bão mạnh xảy ra thường xuyên hơn và gây ra những thiệt hại vô cùng lớn. Rất nhiều cơn bão mạnh từng được ghi nhận xảy ra ở đầu thế kỉ này như là bão Nargis[nar] (2008) ở Myanmar, khiến ít nhất 146000 người chết và mất tích, bão Haiyen[hai] (2013) ở Philippines, là một trong những cơn bão mạnh nhất từng ghi nhận, dẫn tới ít nhất 8000 người chết và mất tích… Mặc dù vẫn cần nhiều dẫn chứng và nghiên cứu để kết luận, một điều được chấp nhận trong giới khoa học là những cơn bão này được tiếp sức bởi nhiệt độ bề mặt nước biển tăng lên. Ngoài ra, các đợt sóng nhiệt ngày càng kéo dài và trở lên cực đoan hơn. Các đợt sóng này gia tăng cả về cường độ, tần suất, thời gian diễn ra, …
Mặc dù có một điều chắc chắn rằng biến đổi khí hậu đang diễn ra và nó xuất phát từ sự phát thải của khí nhà kính gây ra bởi con người, dự đoán và định lượng các ảnh hưởng trực tiếp của biến đổi khí hậu vẫn là một vấn đề lớn đối với các nhà khoa học. Chính sự thiếu thông tin này khiến cho biến đổi khí hậu càng trở lên đáng sợ vì Trái Đất là một hệ vô cùng phức tạp và sự thay đổi khí hậu không thay đổi tuyến tính với tốc độ gia tăng của nhiệt độ. Điều đó có nghĩa là chúng ta không thể ngoại suy những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu ở ngưỡng 1.5-2°C (so với thời kì tiền công nghiệp) từ những gì chúng ta thấy hiện nay (ở mức 1.1-1.2°C). Các sự thay đổi sẽ là phi tuyến tính và có thể gây ra hậu quả không lường trước được. Để hiểu rõ hơn, hãy tìm hiều khái niệm tipping points dưới đây.
Tipping points: Khi Trái Đất đạt tới tới các điểm tới hạn, sự thay thay đổi sẽ là vô cùng khó lường và không thể bị đạo ngược. Tưởng tượng bạn kéo một cái lò xo, ở một mức độ nào đó, cái lò xo vẫn có thể trở lại trạng thái ban đầu. Tuy nhiên, bắt đầu từ một độ chênh lệch nhất định, khi bạn thả tay, cái lò xo hoàn toàn bị biến dạng. Điều tương tự hoàn toàn có thể xảy ra đối với các hệ thống khí hậu toàn cầu: khi một ngưỡng nhất định bị vượt qua (mà chúng ta sẽ gọi là điểm tới hạn), trạng thái của hệ thống sẽ bị thay đổi mà trong đó sự thay đổi này thường là không thể đảo ngược. Chúng ta cũng thậm chí không rõ sự thay đổi này sẽ dẫn đến hậu quả thực sự nào lên toàn hệ thống khí hậu của Trái Đất.
Hình 1: Thử tưởng tượng hệ thống khí hậu của Trái Đất giống như trái bóng đỏ. Giả sử ban đầu quả bóng ở trong khu vực A. Đối với những thay đổi nhỏ, quả bóng chỉ dao động trong khu vực này. Tuy nhiên, khi chịu tác động đủ lớn khiến cho quỹ đạo của nó vượt tới điểm tới hạn, quả bóng hoàn toàn có thể rơi vào khu vực B mà sự chuyển đổi trạng thái này là không thể đảo ngược.
Đầu những năm 2000s, các nhà khoa học tin rằng hầu hết các điểm tới hạn sẽ bị chạm đến khi nhiệt độ toàn cầu tăng lên 4°C. Tuy nhiên, ngày càng có sự đồng thuận trong giới khoa học rằng ngay cả ở mức tăng 1.5°C, thì một cơ số các ngưỡng này có thể sẽ bị chạm đến. Hãy nhìn xem một số tipping points[exe][ear]:
Thảm băng ở Greenland (Greenland Ice Sheet)
Thảm băng ở Greenland nóng lên nhanh gấp 3-4 lần so với phần còn lại của thế giới, đóng góp vào gần 1mm vào mực dâng của nước biển hàng năm. Điều này là bởi nước biển và đất liền hấp thụ nhiệt tốt hơn băng, do đó khi băng tan, một phần đất liền và khu vực được thay thế bởi nước biển lộ ra làm cho khu vực này nóng lên, dẫn đến nhiều băng tan hơn.
Băng ở Bắc cực được dự đoán rằng nếu tan chảy hoàn toàn, có thể làm tăng mực nước biển lên tới 7.2m và mức tăng 1.5°C được coi là một điểm tới hạn mà việc tan băng ở khu vực này là không thể đảo ngược.
2. Băng vĩnh cửu (Permafrost).
Băng vĩnh cửu là những khu vực dưới đất được đóng băng ít nhất 2 năm liên tiếp, chủ yếu hình thành bởi đất, đá băng và các vật liệu hữu cơ như cây, cỏ mục. Băng vĩnh cửu được chủ yếu tìm thấy ở Siberia, Alaska, Bắc Canada và cao nguyên Tây Tạng và được coi là nguồn trữ carbon lớn nhất từ thảm thực vật và động vật trong hàng ngàn năm. Các nhà khoa học dự báo chúng trữ 1700 tỉ tấn carbon[nas]. Với việc nhiệt độ toàn cầu tăng lên, lớp băng vĩnh cửu này tan ra làm rò rỉ ra nhiều carbon vào bầu khí quyển dẫn đến nhiệt độ toàn cầu tiếp tục tăng.
3.AMOC (Atlantic meridional overturning circulation)
AMOC là một dòng hoàn lưu đại dương hoạt động dựa trên sự chênh lệch của mật độ và nồng độ muối trong nước biển. Nước biển ở gần xích đạo nhận được nhiều nhiệt lượng nên mật độ chúng thấp, khiến cho chúng di chuyển ở phía trên. Trong quá trình hoàn lưu lên phía bắc, một phần nước biển bốc hơi làm cho mật độ nước và nồng độ muối tăng lên. Khi tiếp xúc với băng ở phía bắc, dòng nước biển trở lên nặng hơn và chìm xuống dưới. Dòng nước này sau đó chảy xuống phía nam. AMOC được coi là một băng truyền nhiệt lượng từ xích đạo lên phía bắc và là một lý do khiến cho châu Âu trở lên ấm hơn. Khi băng tan (từ Greenland), một lượng nước ngọt chảy ra làm mật độ nước biển và nồng độ muối giảm, làm yếu và cuối cùng có thể làm sụp đổ hệ thống hoàn lưu này. Điều này có thể dẫn đến thay đổi các hiện tượng thời tiết ở nhiều nơi trên thế giới. Lần cuối cùng hệ thống này bị đứt đoạn một phần là khoảng 12000 năm trước. Khi đó nhiệt độ của châu Âu và bắc Mĩ giảm tới vài độ °C và kéo dài tới 1200 năm[ear].
Vấn đề thực sự của biến đổi khí hậu
Timing:Ok chúng ta đã hình dung được một chút về tầm ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên hệ sinh thái trên Trái Đất. Tuy nhiên, trong lịch sử tới hàng tỷ năm, khí hậu Trái Đất còn có những thời điểm “khắc nghiệt” hơn nhiều. Hãy cùng nhìn vào sự thay đổi của nhiệt độ trong quá khứ
Hình : Nhiệt độ Trái đất thay đổi từ năm 500 tới 2000.
Nhìn rộng ra trong một khoảng thời gian dài hơn, có những thời điểm nhiệt độ Trái Đất tăng hoặc giảm 5°C so với thời kì tiền công nghiệp. Đôi khi có người sẽ nhìn vào thực tế này để nói rằng sự thay đổi của khí hậu và nhiệt độ mang tính chu kì và tất yếu và rằng chúng ta chẳng thể làm gì đối với điều đó cả.Tuy nhiên điều thực sự đáng lo ngại ở đây là tốc độ của sự thay đổi này và khả năng thích ứng của hệ sinh thái với chúng. Trong chu kì tự nhiên của Trái Đất, vào thời điểm nhiệt độ dao động mạnh nhất khi Trái Đất kết thúc các kỉ băng hà, thường sẽ phải mất khoảng 5000 năm để nhiệt độ thay đổi khoảng 5°C, vào Tuy nhiên, tính từ thời điểm tiền công nghiệp, từ năm 1880, nhiệt độ Trái Đất đã tăng khoảng 1.1°C và dự đoán rằng tốc độ sẽ tăng lên trong các thập kỉ tới[cli]. Với tốc độ như vậy, nhiều loài sẽ không thể thích ứng kịp dẫn đến tuyệt chủng. Ví dụ, các loài đã phải di chuyển lên địa hình cao thêm 11m và 16.9km lên kinh tuyến cao hơn bởi vì biến đổi khí hậu[agr]. Do đó, các loài không có khả năng di chuyển thường đối mặt với nguy cơ bị tuyệt chủng rất cao. Trong cùng bài báo[agr], các nhà khoa học khảo sát 1103 loài và nhận thấy đối với các loài với khả năng di cư hạn chế, tỉ lệ tuyệt chủng là 21-23% và con số này với các loài không có khả năng di cư là 38-52%. Sự biến mất đa dạng sinh học này có thể dẫn đến đứt gãy chuỗi thức ăn và gây ra thiệt hại lên toàn bộ hệ thống. Xét về những ảnh hưởng lên con người, chúng ta có thể kể đến hậu quả của nước biển dâng dẫn đến sự biến mất của những cụm dân cư ven biển. Ví dụ, người ta dự đoán từ những số liệu vệ tinh rằng đến năm 2050, miền nam Việt Nam có thể biến mất hoàn toàn dưới tác động của nước biển dâng[nyt]. Một ví dụ khác là các cơn sóng nhiệt gần đây xuất hiện càng nhiều với cường độ càng mạnh đã gây ra thiệt hại to lớn về người ở rất nhiều thành phố lớn.
Thời gian hạn chế cũng thách thức khả năng thích ứng của con người trong việc giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Theo như thỏa thuận Paris 2015 về biến đổi khí hậu, mục tiêu cho đến năm 2100, nhiệt độ toàn cầu phải được giữ ở mức dưới 2°C so với tiền công nghiệp và trường hợp khả quan nhất là dưới 1.5°C. Nên nhớ rằng chúng ta đã đạt mức 1.1-1.2°C chỉ với một phần dân số thế giới bước qua giai đoạn phát triển công nghiệp trong khi phần còn lại vẫn còn lạc hậu. Nếu như chúng ta vẫn giữ các làm kinh tế như hiện tại, kịch bản nhiệt độ tăng tới 3-4°C là hoàn toàn có thể xảy ra.
Mặc dù thời gian gấp gáp như vậy, nhưng chúng ta cũng đã thấy được thế giới đang rục rịch chuyển mình đến với các lĩnh vực xanh và cố gắng tránh phụ thuộc các nguồn nguyên liệu hóa thạch. Ví dụ, Liên hiệp châu Âu đã cam kết sẽ giảm tới 55% lượng carbon phát thải so với mức độ vào năm 1990 trước năm 2030 và đạt carbon trung hòa (carbon neutral) vào năm 2050. Việt Nam cũng đưa ra cam kết đạt được carbon neutral vào cùng thời điểm đó. Hãy cùng hi vọng rằng thông qua hoạt động hợp tác giữa các nước phát triển và đang phát triển, những tiến bộ về công nghệ và hoạch định chính sách có thể áp dụng ở khắp nơi trên thế giới và do đó, chúng ta sẽ có sự dịch chuyển tới một nền kinh tế xanh và bền vững hơn.
Trên đây mình đã tóm tắt một chút về nguyên nhân và các khó khăn trong việc cắt giảm phát thải khí nhà kính và đối phó với biến đổi khí hậu, đồng thời những hậu quả trực tiếp của biến đổi khí hậu lên hệ sinh thái toàn cầu.
Trong bài viết tới, mình sẽ khảo sát những sự chuyển dịch xanh trong các lĩnh vực công nghiệp dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và ảnh hưởng của nó đối với kinh tế toàn cầu.
Ref:
TeivX_
@Viet1004
Khoa học - Công nghệ
/khoa-hoc-cong-nghe
Bài viết nổi bật khác
- Hot nhất
- Mới nhất