Theo tờ Guardian (Anh), một nghiên cứu mới cho thấy hệ thống hải lưu quan trọng ở Đại Tây Dương có nguy cơ sụp đổ cao hơn đáng kể so với các ước tính trước đây. Các nhà khoa học đánh giá đây là tín hiệu rất đáng lo ngại, do hệ thống này giữ vai trò then chốt đối với khí hậu toàn cầu.
Hệ tuần hoàn đối lưu kinh tuyến Đại Tây Dương (the Atlantic Meridional Overturning Circulation, gọi tắt là AMOC), được ví như “băng chuyền” của đại dương, là một cấu phần then chốt của khí hậu toàn cầu. Đây là hệ thống hải lưu khổng lồ vận chuyển nhiệt lượng, chất dinh dưỡng và oxy từ khu vực xích đạo lên phía Bắc Đại Tây Dương.
Giới nghiên cứu trước đây đã xác định rằng do hệ quả của biến đổi khí hậu, AMOC đang ở mức yếu nhất trong 1.600 năm qua. Năm 2021, các dấu hiệu cảnh báo về một sự sụp đổ hoàn toàn đã được quan sát thấy và các bằng chứng từ lịch sử Trái Đất cho thấy hệ thống này từng đổ vỡ trong quá khứ.
Để dự báo khí hậu, các nhà khoa học sử dụng hàng chục mô hình máy tính khác nhau. Tuy nhiên, với hệ thống phức tạp như AMOC, các mô hình này cho kết quả rất khác biệt: từ kịch bản không có gì thay đổi cho đến năm 2100, đến khả năng dòng chảy này giảm tốc tới khoảng 65%, ngay cả nếu thế giới cắt giảm được mức phát thải ròng carbon từ nhiên liệu hóa thạch về 0.
Nghiên cứu mới đã kết hợp dữ liệu quan sát đại dương thực tế với các mô hình nhằm xác định những kịch bản đáng tin cậy nhất, qua đó thu hẹp đáng kể mức độ bất định. Kết quả cho thấy AMOC có thể suy yếu từ 42% đến 58% vào năm 2100, mức suy yếu được cho là có thể đẩy hệ thống đến ngưỡng sụp đổ.
AMOC đóng vai trò vận chuyển nước ấm từ vùng nhiệt đới lên châu Âu và Bắc Cực, nơi nước lạnh đi và chìm xuống, tạo thành dòng chảy ngược ở tầng sâu trở về vùng nóng hơn. Nếu hệ thống này sụp đổ, vành đai mưa nhiệt đới vắt ngang qua các khu vực cận xích đạo sẽ bị thay đổi, ảnh hưởng đến nguồn sống của hàng trăm triệu người phụ thuộc vào nông nghiệp. Tây Âu sẽ phải đối mặt với mùa đông cực lạnh và mùa hè khô hạn, trong khi mực nước biển xung quanh Đại Tây Dương có thể tăng thêm từ 50 đến 100 cm.
Tiến sĩ Valentin Portmann, thuộc Trung tâm nghiên cứu Inria Bordeaux Sud-Ouest (Pháp), người đứng đầu nghiên cứu, cho biết kết quả cho thấy AMOC có xu hướng suy yếu mạnh hơn so với mức trung bình của các mô hình khí hậu trước đây, đồng nghĩa hệ thống này đang tiến gần hơn tới điểm giới hạn.
Trong khi đó, Giáo sư Stefan Rahmstorf, thuộc Viện Nghiên cứu Tác động Khí hậu Potsdam (Đức), nhận định phát hiện này đặc biệt đáng lo ngại. Theo ông, các mô hình từng được xem là “bi quan”, dự báo AMOC suy yếu mạnh vào năm 2100, thực chất lại phù hợp hơn với dữ liệu quan sát thực tế. Ông cảnh báo nhân loại có thể vượt qua điểm giới hạn, tức sự sụp đổ không thể đảo ngược của AMOC, ngay từ giữa thế kỷ này.
Giáo sư Rahmstorf, người đã nghiên cứu AMOC hơn 35 năm, nhấn mạnh việc ngăn chặn sự sụp đổ của hệ thống này là điều “phải làm bằng mọi giá”. Ông cho biết ngay cả khi xác suất sụp đổ trước đây chỉ được ước tính khoảng 5%, mức rủi ro đó vẫn bị xem là quá cao nếu xét đến các hệ quả tiềm tàng. Hiện nay, theo ông, nguy cơ này đã tăng lên đáng kể. Ông cũng lưu ý rằng trong lịch sử Trái Đất, những biến đổi khí hậu dữ dội nhất trong khoảng 100.000 năm qua thường xảy ra khi AMOC chuyển sang một trạng thái khác.
Nguyên nhân khiến AMOC suy yếu là do nhiệt độ không khí tại Bắc Cực tăng nhanh dưới tác động của nóng lên toàn cầu. Điều này khiến nước biển tại đây ấm hơn, nhẹ hơn và chìm xuống đáy chậm hơn. Quá trình chìm xuống chậm hơn gây mưa nhiều hơn trên bề mặt đại dương, làm giảm mật độ muối trong nước, tiếp tục khiến nước biển nhẹ hơn và làm chậm quá trình chìm, tạo thành một vòng lặp khiến AMOC ngày càng suy yếu.
Hệ thống AMOC vốn rất phức tạp và chịu ảnh hưởng của những biến động tự nhiên ngẫu nhiên, khiến việc dự báo chính xác gần như là không thể. Tuy vậy, các nhà khoa học hiện đều đồng thuận rằng một sự suy yếu đáng kể là khó tránh khỏi và chỉ riêng điều đó cũng có thể gây ra những tác động nghiêm trọng trong vài thập kỷ tới.
Nghiên cứu, công bố trên tạp chí Science Advances, đã thử nghiệm bốn phương pháp khác nhau để kết hợp dữ liệu quan sát với mô hình khí hậu. Trong đó, phương pháp “ridge regression”, vốn ít được sử dụng trong lĩnh vực này, cho kết quả tốt nhất. Việc mô phỏng AMOC vốn gặp nhiều khó khăn do hệ thống này phụ thuộc vào những khác biệt rất nhỏ về mật độ nước, chịu tác động trực tiếp từ độ mặn trên toàn bộ Đại Tây Dương.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã giảm đáng kể độ bất định bằng cách xác định những mô hình phản ánh chính xác hơn độ mặn bề mặt ở Nam Đại Tây Dương, yếu tố được coi là then chốt. Theo Giáo sư Stefan Rahmstorf, điều này giúp củng cố độ tin cậy của các kết quả.
Tuy nhiên, ông cũng cảnh báo mức suy giảm của AMOC vào năm 2100 có thể còn nghiêm trọng hơn so với dự báo. Nguyên nhân là các mô hình hiện tại chưa tính đến lượng nước ngọt từ băng tan ở Greenland, yếu tố tiếp tục làm giảm độ mặn của đại dương. Theo ông, đây là dấu hiệu cho thấy thực tế có thể còn xấu hơn.
