Hiệu ứng nhà kính khiến hành tinh trở nên quá khô cằn

Một hành tinh có quỹ đạo nằm quá gần ngôi sao mẹ sẽ trở nên khô cằn. Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications hôm 9/2, mức độ khô nóng của một hành tinh tùy thuộc vào khí CO2. Loại khí góp phần tạo ra hiệu ứng nhà kính này cũng có tác động mạnh mẽ như nhiệt lượng hành tinh nhận được từ ngôi sao mẹ.

“Phát hiện này rất thú vị. Bạn cần biết nhiều điều hơn ngoài vị trí của một hành tinh để xác định liệu nó có phải nơi sinh sống được hay không”, Live Science dẫn lời nhà khoa học Max Popp ở Viện khí tượng Max Planck, Hamburg, Đức, tác giả chính của nghiên cứu chính.

Trong trường hợp của sao Kim, nước bốc hơi từ bề mặt hành tinh tích tụ ở tầng cao trong bầu khí quyển, sau đó thoát vào không gian. Quá trình này còn được gọi là “hiệu ứng nhà kính ẩm”. Đến nay, gần như toàn bộ bầu khí quyển của sao Kim là khí CO2. Ngược lại, Trái Đất có khả năng giữ nước, bởi vì tầng khí quyển trên cao của nó khá khô.

Để hiểu rõ hơn những điều kiện tạo ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính ở mức độ cao, Popp và cộng sự tạo ra mô hình 3D của một hành tinh giống Trái Đất. Hành tinh giả lập này được bao phủ hoàn toàn bởi nước. Nhóm nghiên cứu bỏ qua những tác động phức tạp của các lục địa và mùa trong năm.

Kết quả cho thấy, khi lượng khí CO2 trong mô hình đạt mức 1.520 phần triệu (tức 1.520 phân tử CO2 trong một triệu phân tử không khí), khí hậu hành tinh trở nên không ổn định. Nhiệt độ bề mặt nhanh chóng tăng lên đến khoảng 57°C, tạo ra môi trường giống nhà kính ấm áp và ẩm ướt. “Hành tinh giống Trái Đất cuối cùng sẽ chuyển sang khí hậu rất nóng một cách tương đối đột ngột”, Popp nói.

Theo nhóm nghiên cứu, các loại khí nhà kính có thể làm tổn hại sự sống trên một hành tinh chuyển động trên quỹ đạo quá gần ngôi sao mẹ. Điều này xảy ra khi lượng khí CO2 trên hành tinh cao hơn nhiều so với Trái Đất ngày nay. “Nghiên cứu được thiết kế để đưa ra so sánh giữa sức nóng từ năng lượng Mặt Trời và từ khí CO2”, Popp nói.

Mối hiểm nguy “nhà kính”

Khái niệm hiệu ứng nhà kính dễ hiểu nhất trong trường hợp cụ thể với một ngôi nhà kín mít, bốn phía và mái đều bằng kính trong suốt. Có thể lấy ví dụ của một nhà trồng hoa ở xứ lạnh Đà Lạt. Ở đây, do bức xạ của tia sáng mặt trời xuyên qua được các bức tường và mái nhà bằng kính, nhiệt lượng của ánh sáng Mặt Trời được hấp thụ bởi khối không khí trong nhà và sưởi ấm toàn bộ không gian chứ không chỉ ở những chỗ được chiếu sáng trực tiếp và nhiệt lượng này được giữ kín trong đó trong một thời gian dài. Hiện tượng hấp thụ và giữ kín nhiệt lượng như vậy quả là hoàn toàn chính xác khi gọi đó là hiệu ứng nhà kính.

“Lớp kính” đặc biệt này không cản trở ánh sáng Mặt Trời (thành phần chủ yếu là các tia bức xạ sóng ngắn hay tia cực tím) xuyên qua và chiếu vào bề mặt Quả Đất, nhưng lại ngăn chặn ánh sáng phản xạ (thành phần chủ yếu là các tia bức xạ sóng dài hay tia hồng ngoại) thoát vào bầu khí quyển sau khi ánh sáng Mặt Trời được Quả Đất hấp thụ một phần và phần còn lại phản xạ ngược vào không gian.                                     

Như vậy, khí CO2 và các thứ khí nhà kính nói trên có tác dụng giữ lại nhiệt của Mặt Trời, không cho nó phản xạ vào không gian vũ trụ. Nếu các khí nhà kính tồn tại với nồng độ vừa phải thì chúng giúp cho nhiệt độ Quả Đất không quá lạnh nhưng nếu nồng độ cao như hiện nay thì hậu quả là bầu khí quyển và bề mặt của Quả Đất sẽ nóng lên. Trong thực tế, nồng độ hiện nay của khí đioxit cacbon CO2 vào khoảng 0,036% làm cho nhiệt độ Quả Đất tăng lên đến khoảng 30°C. Nhưng nếu không có các loại khí nhà kính nói trên nhiệt độ sẽ rớt xuống vào khoảng – 15°C.

Rõ ràng, chính các loại khí nhà kính do con người phát thải ra, bằng hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ Quả Đất đã gia tăng đến mức khí hậu toàn cầu biển đổi ngày càng ảnh hưởng xấu đến cuộc sống loài người. Với đà gia tăng đó, mức độ nguy hiểm sẽ đến lúc đe dọa mạng sống hàng trăm triệu người, nếu không nói đến sự tồn vong của nhân loại. Trước mắt, các ảnh hưởng của sự biến đổi khí hậu đã và đang thể hiện ở nhiều mặt.

Chẳng hạn, ảnh hưởng đến các nguồn nước dẫn đến sự thiếu hụt nước uống, nước cho các ngành nông nghiệp (để tưới tiêu, nuôi thủy hải sản…), cho công nghiệp (cung cấp cho thủy điện…), cho ngành lâm nghiệp (nạn cháy rừng …).

Đối với hệ sinh vật, sự nóng lên của Quả Đất làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật (nhiều loài bị thu hẹp về diện tích sống hoặc bị tiêu diệt…) và đe dọa sức khỏe con người (sức khoẻ của con người bị suy giảm, nhiều loại bệnh mới xuất hiện, các loại dịch bệnh lan tràn…)

Đặc biệt, đến một lúc nào đó, nếu nhiệt độ của Quả Đất đủ cao có thể làm tan nhanh băng tuyết ở Bắc Cực và Nam Cực, làm cho mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể dẫn đến nạn hồng thủy. Có thể đưa ra một dẫn liệu ở Hoa Kỳ, mực nước biển dự đoán tăng 50 cm vào năm 2100 và như vậy có thể làm biến mất 5.000 dặm vuông đất cao ráo và 4.000 dặm vuông đất ướt.

Chung tay cứu Trái Đất

Không khí trong và ngoài Hôi nghị Thượng đỉnh về biến đổi khí hậu năm nay ở New York đã chứng tỏ Quả Đất thật sự bước vào thời kỳ lâm nguy cùng với sự gia tăng phát thải khí nhà kính, chủ yếu khí dioxyt carbon CO2. Và cũng đã đến lúc mọi quốc gia, mọi người phải ra tay, chung tay cứu nguy cho Quả Đất.

Tổng Thư Ký LHQ trên diễn đàn Hội nghị New York 2014 đã phát ra lời hiệu triệu: “Để đi qua được bão tố này, chúng ta cần sự chung tay của tất cả các nước. Chúng ta chưa bao giờ đối mặt với một thử thách nào tương tự”. Và mục tiêu trước đây giữ nhiệt độ toàn cầu không tăng quá 2 độ C tiếp tục được ông nhắc lại và khẳng định là điều quan trọng của các chương trình hành động chống biến đổi khí hậu.

Bằng lời tuyên bố, bằng chính sách hoặc bằng triển khai cụ thể, hầu hết các quốc gia chứng tỏ cũng đã sẵn sàng vào cuộc cứu lấy Quả Đất tức cứu đất nước mình, cứu lấy nhân loại tức cứu dân tộc mình, bản thân mình và cả con cháu mai sau.

Ở Hội nghị Thượng đỉnh New York tháng Chín vừa qua, các chính phủ đã thống nhất nguyên tắc với nhau trong việc mở rộng sử dụng năng lượng tái tạo, điện hạt nhân và tăng cường hỗ trợ các quốc gia đang phát triển trong nỗ lực thực hiện mục tiêu làm chậm sự ấm lên toàn cầu.

Và trong thực tế, một số nước, chẳng hạn, các quốc gia Bắc Âu, Đức, Tây Ban Nha v.v… đã chuyển hướng đầu tư vào điện gió và điện mặt trời, dù giá thành còn cao. Các nước như Pháp, Mỹ, Hàn Quốc duy trì hay bổ sung mới các nhà máy điện hạt nhân. Không ít nước như Ấn Độ, Ba Lan, Trung Quốc, các nước mới phát triển ở Trung Đông, Đông Nam Á, thậm chí châu Phi chọn con đường phát triển điện hạt nhân và giảm dần điện than.

Mặt khác, các vị đứng đầu các quốc gia còn đưa ra mục tiêu đến năm 2030 ngăn chặn thiệt hại của nạn phá rừng, nâng cao sản lượng lương thực và tăng số lượng sử dụng phương tiện bằng điện ở các thành phố lên 30%.

Không chỉ các chính phủ, các doanh nghiệp cũng đồng tình đầu tư cho nền kinh tế “khí thải carbon thấp”. Tổng cộng đầu tư của các quốc gia và các doanh nghiệp lên tới 200 tỉ đô la từ nay tới năm 2015. Một số thành phố đang đóng góp đến 70% hiệu ứng nhà kính như New York, Paris, Johannesburg, Séoul và không ít thành phố lớn khác đã đã đưa ra những bản giao ước giảm lượng khí thải CO2.

Rõ ràng, từ Hội nghị Thượng đỉnh New York tháng Chín 2014 đã phát ra những tín hiệu đáng mừng cho sự nghiệp cứu Quả Đất khỏi sự lâm nguy vì biến đổi khí hậu.

Thế nhưng vẫn còn nhiều điều băn khoăn. Nhiều nước lớn, nước quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu vẫn không gửi người có vị trí cao nhất đến Hội nghị. Đặc biệt Hội nghị qua rồi mà vẫn thiếu một thỏa thuận quốc tế có khả năng ấn định những tiêu chí, những bước đi cụ thể với sự phân công trách nhiệm cho mỗi nước v.v…