Địa kỹ thuật: Một cứu cánh tồi tệ

Đến cuối thế kỷ 21, con người sẽ trở nên kiệt quệ. Hàng thập kỷ chịu đựng sự gia tăng nhiệt độ và hạn hán không thể kiểm soát cuối cùng dẫn đến tình trạng khan hiếm nông sản, trong khi đại dương ấm dần lên, khiến sản lượng hải sản giảm theo từng năm. Ở những nước nhiệt đới, nạn đói và cuộc chiến tranh giành tài nguyên đẩy hàng triệu người di cư về phía bắc. Khi tình hình trở nên tồi tệ hơn, các chính phủ trên thế giới trở nên tuyệt vọng và phải đưa ra quyết định kích hoạt một kế hoạch khẩn cấp...

Một tình cảnh ngặt nghèo như vậy có thể là quá xa xôi để bàn tới vào lúc này, nhưng những thất bại gần đây của giới lãnh đạo trong việc thông cáo minh bạch và kiểm soát tình trạng biến đổi khí hậu khiến nó trở nên rõ ràng hơn bao giờ hết. Vì vậy, có thể trong tương lai không xa, chúng ta sẽ buộc phải thử dùng tới một giải pháp triệt để giúp làm chậm tiến trình biến đổi khí hậu: địa kỹ thuật.

Địa kỹ thuật là sự can thiệp trên diện rộng, tới mức nó có thể xóa bỏ hàng thế kỷ tác động của con người và nền công nghiệp lên Trái Đất, hoặc khuếch đại những tác động này lên hàng chục lần. Vậy, địa kỹ thuật là gì, chúng ta liệu có phải dùng đến nó, và nếu mọi chuyện đổ bể thì sao?

Địa kỹ thuật bao gồm nhiều ý tưởng, từ “bay bổng” như một tấm chắn lớn che chắn Trái Đất khỏi ánh sáng Mặt trời, đưa muối lên các đám mây, hoặc điên rồ hơn như thả sắt xuống biển để thúc đẩy sự phát triển của tảo. Trong video này, chúng ta sẽ tập trung vào một ý tưởng hoàn toàn có thể trở thành hiện thực trong tương lai gần: phun tiêm tầng bình lưu (Stratospheric Aerosol Injection, SAI), một cái tên vụng về chỉ việc phun hóa chất vào bầu khí quyển ở độ cao nhất định để che đi ánh sáng Mặt trời.

Carbon dioxide và methane không làm gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái đất, mà là năng lượng từ Mặt trời dưới dạng sóng điện từ. Khoảng 71 % năng lượng này được hấp thụ bởi bề mặt và bầu khí quyển Trái đất, và được phát xạ trở lại vào không gian dưới dạng các bước sóng dài hơn, tia hồng ngoại. Về căn bản, các khí carbon giữ lại những bức xạ này trong bầu khí quyển một khoảng thời gian nhất định. Hãy tưởng tượng một sáng mùa đông lạnh lẽo, bạn nằm trên giường và đắp chăn. Chiếc chăn không giúp bạn ấm hơn, mà giữ lại một phần thân nhiệt bạn tỏa ra và làm ấm không khí trong chăn. Vậy, một trong những cách để làm mát không khí là giảm sự ngăn trở mất nhiệt này, điều đang diễn ra một cách tự nhiên quanh ta. Khoảng 29 % năng lượng bức xạ đến Trái đất bị phản xạ lại bởi các bề mặt sáng như sa mạc, băng, tuyết hay mây. Càng phản xạ nhiều, càng ít năng lượng, càng đỡ nóng.

Ta có thể nhìn lại lịch sử tự nhiên để giúp hình dung ý tưởng. Năm 1991, núi lửa Pinatubo phun trào, được xem là vụ phun trào núi lửa lớn thứ hai trong thế kỷ 20. Bên cạnh sức tàn phá của dung nham và gần 900 mạng người bị cướp đi, các nhà khoa học còn chú ý tới tác động mạnh mẽ của sự kiện lên khí hậu toàn cầu. Vụ nổ đưa hàng triệu tấn tro bụi và khí lên độ cao ngang với tầng bình lưu, và chúng không rơi xuống ngay mà tiếp tục ở lại trên đó chơi mấy năm. Trong đó, địa kỹ thuật có công chuyện tương đối với sulfur dioxide, một chất khí không màu có mùi khó chịu. Ở trên cao, chúng phản ứng với nước trong không khí và tạo thành các đám mây mù chứa đầy H2SO4 và che phủ trên diện tích rộng. Những tấm màn này giảm lượng ánh sáng tới được bề mặt Trái đất đi gần 1 %. Nhiệt độ toàn cầu tại thời điểm đó giảm thẳng 0,5 độ C, và mất 3 năm thì hiệu ứng làm mát này mới chấm dứt.

Con người có thể bắt chước sự kiện này bằng cách phun thẳng các hạt lưu huỳnh vào tầng bình lưu. Theo nhiều nhà khoa học, quá trình này có thể được tiến hành một cách dễ dàng mà không cần tới những bước tiến lớn về công nghệ để thành hiện thực. Theo một nghiên cứu, phương pháp này tiêu tốn tương đối ít nếu so với thiệt hại gây ra bởi biến đổi khí hậu. Mỗi năm một lần, một đội bay nhỏ sẽ được cho bay lên độ cao cần thiết, phun hóa chất vào tầng bình lưu phía trên xích đạo, từ đó hóa chất sẽ lan ra và bao phủ Trái đất. Một số nhà khoa học chỉ ra rằng chỉ với từ 5 đến 8 triệu tấn lưu huỳnh được phun vào bầu khí quyển nỗi năm, chúng sẽ giúp giảm lượng ánh sáng mặt trời đủ để làm chậm hoặc thậm chí chặn đứng sự nóng lên toàn cầu, trong khi đó con người sẽ có đủ thời gian để chấm dứt khai thác và đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Đáng tiếc, chúng ta cũng sẽ phải đối mặt với một số tác dụng phụ không mong muốn.

SAI tồn tại một số tác dụng phụ mà ta có thể không vui cho lắm khi đối mặt. Thành phần nước mưa có thế là một vấn đề, ảnh hưởng trực tiếp và tiêu cực hơn đến nông nghiệp và gây ra nạn đói trầm trọng, gây ra tình trạng khốn cùng cho hàng tỷ người. Nhìn lại sự kiện năm 1991, những tấm màn acid loãng không chỉ giúp giảm nhiệt độ bề mặt, chúng còn làm tăng nhiệt độ của tầng bình lưu. Đồng thời, acid cũng có hại cho sức khỏe của tầng ozone. Trong thực tế, nó đã mở rộng lỗ hổng ozone trên Nam Cực tới mức chưa từng thấy.

Quá trình phun tiêm của chúng ta cũng có thể có tác động tương tự. Các nhà khoa học, do đó, đã đề nghị sử dụng các khoáng chất ít gây hại hơn đối với tầng ozone, nhưng chúng ta cần nghiên cứu và thí nghiệm nhiều hơn để chắc chắn không bị tính già hóa non. Giả sử ta có thể để tầng ozone được yên, những rủi ro khác vẫn tồn tại. Các nhà chính trị và lãnh đạo có thể coi SAI và hiệu quả của nó như cái cớ để trì hoãn quá trình chuyển biến nền kinh tế sang trung hòa về carbon (không phát thải thêm khí thải carbon, chủ yếu là CO2 và methal). Lúc này, mặc dù hiện tượng nóng lên đã bị kiềm hãm, lượng carbon được tiếp tục tạo ra này sẽ được hấp thụ bởi các đại dương, làm giảm độ pH của nước biển. Tình trạng này đã diễn ra và đang bắt đầu giết chết các hệ sinh thái biển lớn, chẳng hạn như các rặng san hô. Tình trạng càng kéo dài, tình hình càng tồi tệ.

Nhưng tình hình vẫn còn có thể tồi tệ hơn. Một khi con người bắt đầu quá trình phun tiêm diện rộng, chúng ta phải tiếp tục trong một khoảng thời gian đủ dài, hoặc ta phải chịu tác động của hiệu ứng dừng đột ngột.

Hiệu ứng này liên quan tới việc khi con người trở nên chủ quan và không có động thái cắt giảm khí thải carbon đủ mạnh, chúng ta sẽ tự đặt mình vào tình thế không có đường lùi. Một khi chấm dứt quá trình địa kỹ thuật, các chu trình tự nhiên lại tiếp diễn, và điều gì đến cũng phải đến: Trái đất sẽ lại nóng lên. Tuy nhiên, sau hàng thập kỷ dài duy trì tình trạng “mát lạnh nhân tạo” trong khi tiếp tục đưa vào khí quyển các “khí nhà kính”, quá trình nóng lên này sẽ diễn ra rất nhanh so với trước khi thực hiện địa kỹ thuật. Nhiệt độ sẽ tăng với tốc độ kinh hoàng. Mức nhiệt độ vốn cần 50 năm để đạt được, chúng ta sẽ đến đó trong vòng 10 năm hoặc ít hơn.Cú sốc nhiệt này có thể phá hủy sự cân bằng của hầu hết các hệ thống tự nhiên, đến mức chúng không thể thích ứng kịp.

Kịch bản tệ nhất có thể diễn ra là nạn đói diện rộng cùng với sự suy sụp của các hệ sinh thái. Con người có thể sống sót, nhưng những gì còn lại của thế giới sẽ chỉ là một đống tro tàn và sự tranh giành khốc liệt các nguồn tài nguyên còn sót lại.

Trong viễn cảnh tốt đẹp nhất, khi con người dần nhận ra những mối nguy sống còn của quá trình biến đổi khí hậu, địa kỹ thuật sẽ là phương tiện hữu hiệu để trì hoãn sự sụp đổ trong một vài thập kỷ, giúp chúng ta có đủ thời gian để loại bỏ phát thải, thậm chí lọc khí thải carbon ra khỏi bầu khí quyển. Những công nghệ này có thể được chúng ta bàn đến trong những video (Cục-sạc) trong tương lai.

Địa kỹ thuật mà một ý tưởng đáng sợ. Đây không phải là giải pháp cho biến đổi khí hậu, thậm chí có thể trở thành cái cớ cho việc tiếp tục đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và trì hoãn sự chuyển hóa nền công nghiệp. Trong nhiều năm qua, địa kỹ thuật đã trở thành một vấn đề tranh cãi sôi nổi, khiến nhiều nhà khoa học vẫn còn chùn bước trong tiến hành các nghiên cứu và thí nghiệm chuyên sâu về nó. Nhưng bác bỏ thẳng thừng ý nghĩa của địa kỹ thuật sẽ là rất thiển cận.

Một sự thật đáng buồn, chúng ta hiện đã phải tiến hành những thí nghiệm địa kỹ thuật. Chúng ta đang kiểm tra xem thế giới sẽ thay đổi thế nào nếu 40 tỷ tấn CO2 được thải vào bầu khí quyển mỗi năm. Thí nghiệm này càng ngày càng trở nên thú vị và thu hút hơn. Hy vọng trong tương lai, địa kỹ thuật sẽ chỉ là một cơn ác mộng thoáng qua, và chúng ta không cần phải nói về nó thêm lần nào nữa. Nhưng chuẩn bị thì vẫn hơn không, các nghiên cứu nghiêm túc và kỹ càng là điều chúng ta cần làm ngay lúc này. Nếu không, trong con hoảng loạn và tuyệt vọng, con người có thể vô tình nhấn phải nút tự hủy...