Vladimir Romanovsky đi qua khu rừng vân sam đen dày đặc một cách dễ dàng. Ông không phải dừng lại một thoáng nào để giữ thăng bằng nền đất đầy rêu trơn trượt cách ly với nền băng vĩnh cửu bên dưới.
Đó là một ngày trời ấm áp vào tháng Bảy, nhà khoa học này đang tìm chiếc hộp mà ông và nhóm nghiên cứu đã lắp đặt dưới lòng đất. Nó được đặt ở nơi cách 10km về phía bắc so với Viện Địa Chất Đại học Alaska ở Fairbanks, nơi ông giảng dạy môn địa chất và là lãnh đạo Phòng thí nghiệm Băng vĩnh cửu.
Một trong những hiệu ứng nổi bật nhất khi trái đất nóng lên đang xảy ra dưới mặt đất ở Hoa Kỳ - tác động này sẽ buộc hàng ngàn người phải tái định cư, đi kèm với những hệ quả toàn cầu không lường được. Sara Goudarzi tường thuật từ Alaska.
Chiếc hộp được che phủ sau tàng cây, chứa một bộ thu thập dữ liệu kết nối với nhiệt kế đặt bên dưới lòng đất để đo nhiệt độ băng vĩnh cửu tại các độ sâu khác nhau. Băng vĩnh cửu là tên gọi cho bất cứ loại vật chất trái đất nào có nhiệt độ dưới 0 độ C liên tiếp trong hai năm.
Romanovsky kết nối máy tính với bộ thu dữ liệu để chuyển dữ liệu nhiệt độ từ địa điểm này - được gọi là Goldstream III - và sau đó ông sẽ đổ dữ liệu này vào kho dữ liệu trên mạng giúp các nhà khoa học và những người thích tìm hiểu vấn đề này truy cập.
Vladimir Romanovsky kiểm tra số đo nhiệt độ bên dưới nền đất rừng
"Băng vĩnh cửu được xác định dựa trên nhiệt độ, tham số này thể hiện tính ổn định của nó," Romanovsky cho biết.
Khi nhiệt độ băng vĩnh cửu dưới 0 độ C, chẳng hạn ở -6 độ C, nó được coi là ổn định và mất nhiều thời gian mới tan chảy hoặc biến động. Tuy nhiên nếu nhiệt độ gần đến 0 độ C, vật chất này dễ bị biến đổi.
Mỗi mùa hè, lượng đất trên nền băng vĩnh cửu, còn được gọi là lớp đang hoạt động, sẽ tan ra, trước khi đóng băng trở lại vào mùa đông kế tiếp. Tại Goldstream III, vào ngày tháng Bảy năm nay, mùa hè đã làm tan băng sâu đến 50cm.
Khi Trái Đất ấm dần lên và nhiệt độ vào mùa hè lên cao, hiện tượng tan băng càng sâu hơn và lan rộng hơn, khiến nền băng vĩnh cửu bên dưới càng bất ổn định hơn.
Nếu hiện tượng băng tan tiếp diễn, hệ quả sẽ rất lớn với Alaska và cả thế giới. Gần 90% diện tích bang này nằm trên nền băng vĩnh cửu, điều này có nghĩa tất cả làng mạc sẽ phải tái định cư, cũng như các cấu trúc nhà cửa và đường sá sẽ bị phá hủy. Và nếu trữ lượng băng này làm tan chảy và giải phóng trữ lượng carbon từ hàng thiên niên kỷ qua, nó sẽ đẩy nhanh hiện tượng nóng lên toàn cầu, vượt quá khả năng kiểm soát của con người.
Tình trạng bất ổn
Khi băng vĩnh cửu tan, nhà cửa, đường sá, sân bay và cơ sở hạ tầng xây dựng trên nền đất đóng băng sẽ bị nứt và thậm chí sụp đổ.
"Chúng ta đang thấy ngày càng nhiều đợt bảo trì đường sá trên nền băng vĩnh cửu," Jeff Currey, kỹ sư vật liệu từ Cơ quan quản lý Cơ sở Vật chất Vận tải Công Khu vực Bắc Alaska cho biết. "Một trong những quản lý bảo trì vừa cho tôi biết nhân viên của ông đã phải gia cố các khu vực đang dần ổn định trên đường cao tốc thường xuyên hơn rất nhiều so với 10 - 20 năm trước họ phải làm."
Tương tự, cơ sở vật chất dưới mặt đất, như các cơ sở hạ tầng ngầm - cũng phải chịu hệ quả vì nhiệt độ tăng.
"Ở Point Lay - bên bờ biển tây bắc Alaska chẳng hạn, họ gặp đủ các kiểu rắc rối với hệ thống đường dẫn nước và nước thải chôn bên dưới nền băng vĩnh cửu," William Schnabel, giám đốc Viện nghiên cứu Nước và Môi trường Đại học Alaska Fairbanks cho biết. "Nền băng vĩnh cửu đã tan và đường ống dẫn nước của chúng tôi bị bể vì đất nền chuyển động."
Quan ngại này ngày càng rõ ràng hơn với những người sống ở vùng nông thôn không có đủ tiền để chống lại hệ quả của băng tan. Với người dân, đây không chỉ là vấn đề sập nhà, dù chuyện này giờ đây khá phổ biến, mà còn là thiếu nước sinh hoạt.
Thường khi xảy ra băng tan ở một bên hồ mà ngôi làng thường dùng làm nước sinh hoạt, sẽ xảy ra hiện tượng rò rỉ nước một bên. "Cần có cơ sở vật chất khá đắt tiền để có thể lấy nước từ hồ, chuyển nó tới làng và dự trữ, trong khi tất cả các thành phần này của cơ sở vật chất đều dễ dàng bị bất ổn vì băng tan," Romanovsky nói.
Nếu một ngôi làng phụ thuộc vào nguồn nước từ một hồ bị ảnh hưởng, các thành viên trong cộng đồng sẽ phải di chuyển cơ sở hạ tầng của họ và đôi khi di chuyển cả làng đến một hồ khác, và việc này rất tốn kém.
Theo một nghiên cứu do Cục Khảo sát Địa lý Hoa Kỳ, những ngôi làng như làng Kivalina ở tây bắc Alaska sẽ phải chuyển đi trong 10 năm tới, Romanovsky giải thích. "Nhưng ước tính chi phí tái định cư sẽ khoảng 200 triệu đô la Mỹ cho mỗi ngôi làng có 300 dân."
Chi phí như vậy chỉ có thể có được từ quỹ của chính phủ liên bang - nhưng không có gì đảm bảo một địa điểm mới cuối cùng sẽ không bị ảnh hưởng bởi băng tan.
"Tôi nghĩ tới giờ có khoảng 70 làng thực sự phải chuyển đi vì băng tan," Romanovsky cho biết. "Nhưng di chuyển một làng đến địa điểm khác trên nền băng tan rất khó đảm bảo được gì trong 30 năm tới hoặc xa hơn nữa, và chính phủ liên bang không muốn chi tiền cho một thứ mà họ sẽ phải tiếp tục chi thêm sau đó."
Xây dựng các khu định cư cho người Alaska trên nền băng vĩnh cửu có thể khiến vấn đề ngày càng xấu đi. "Nói đến nước và hệ thống thoát thải, bạn phải giữ chúng ở trên mức đóng băng, nhưng khi bạn có băng vĩnh cửu bạn lại phải giữ chúng dưới mức đóng băng," Schnabel nói. "Vì thế bạn phải để nước ấm chảy qua nền băng vĩnh cửu và sẽ gây ra hiện tượng nhiệt lãng phí bên dưới."
Tương tự, khi xây dựng một con đường, rất nhiều loại thực vật cách nhiệt với nền băng vĩnh cửu sẽ bị dọn sạch để dành chỗ cho nhựa đường phủ khiến tăng nhiệt lượng. Vì thế mặc dù gánh nặng bảo trì ngày càng gia tăng với những người làm công việc như ông Currey, không phải mọi áp lực đến từ cơ sở hạ tầng thuần túy là do biến đổi khí hậu.
Rã đông một chiếc tủ lạnh đầy carbon
Không nghi ngờ gì, Alaska là một trong những tiền tuyến của biến đổi khí hậu, nhưng hệ quả liên quan đến băng vĩnh cửu không chỉ xảy ra riêng với Thành trì Cuối cùng. Những gì xảy ra với vật chất đóng băng ở bang thứ 49 này của Hoa Kỳ sẽ ảnh hưởng đến 48 bang còn lại, cũng như ảnh hưởng đến toàn cầu.
Theo Romanovsky, một nửa diện tích bang và 90% băng vĩnh cửu trong bang Alaska sẽ tan nếu nhiệt độ không khí trung bình toàn cầu tăng 2 độ C.
Điều này đặc biệt đáng lo ngại vì một lượng khổng lồ khí carbon hữu cơ giờ đang bị cô lập trong băng vĩnh cửu và lớp hoạt động trên bề mặt. Vì không có đủ nhiệt lượng trong đất đóng băng để giúp các loại vi sinh phân hủy thực vật chết, các vật thể hữu cơ tích tụ qua hàng ngàn năm đã được nén vào băng vĩnh cửu. Một số ước tính cho biết lượng carbon trong băng vĩnh cửu nhiều gấp hai lần lượng carbon trong khí carbon dioxide trong khí quyển.
"Nếu chúng ta tiếp tục duy trì hoạt động như hiện thời, hay còn gọi là kinh doanh như cách ta nói, thì gần như chắc chắn đến năm 2100, một phần đáng kể lượng băng vĩnh cửu ở độ sâu 5m kể từ bề mặt sẽ tan chảy với tất cả những vật chất hữu cơ đang đóng băng trong đó," Kevin Schaefer, một nhà nghiên cứu từ Trung tâm Dữ liệu Băng Tuyết Quốc gia tại Đại học Colorado cho biết "Điều này có thể cho thấy một lượng phát thải khí carbon dioxide và methane, vốn có thể tăng cường hiện lượng nóng lên do đốt các nguyên liệu hóa thạch."
Trong thực tế, theo một báo cáo năm 2012 do Tạp chí Nature xuất bản, Schaefer và các đồng tác giả chỉ ra các sự kiện nóng lên bất thường trong quá khứ thường được kích hoạt bởi hiện tượng trào khí carbon dioxide và khí methane từ băng vĩnh cửu khoảng 50 triệu năm trước tại Nam Cực.
Và các con số dự đoán không có gì đáng hứa hẹn lắm. "Theo lý thuyết nếu khí carbon này thoát vào bầu khí quyển, lượng CO2 sẽ tăng gấp ba lần hiện thời [trong khí quyển]," Romanovsky cho biết.
Vì thế đây thực sự là một vòng lặp phản hồi vì nó tăng cường hiện tượng nóng lên do đốt các loại nguyên liệu hóa thạch. Và mặc dù trong thực tế hiện tượng nóng lên được tăng cường, thì hiệu ứng phản hồi cũng sẽ chậm chạp, cần thời gian để thấy rõ hơn. "Đó là một phản ứng rất chậm," Schaefer cho biết. "Hãy tưởng tượng ta cố gắng đẩy một con tàu hơi nước đi bằng một chiếc ván chèo, đó là kiểu phản ứng mà chúng tôi đang nói tới."
Thật không may, một khi băng bắt đầu tan, rất khó để có thể khiến chúng đóng băng lại, ít nhất là trong thời đại của ta. Xa hơn nữa, một khi sự phân rã xảy ra trên mặt đất và vào bầu khí quyển, không có cách nào dễ dàng để đưa khí carbon quay trở lại lòng đất.
"Cách duy nhất để làm việc đó là giảm nhiệt độ toàn cầu và đóng băng lại băng vĩnh cửu, nghĩa là bạn phải loại bỏ khí carbon dioxide khỏi bầu khí quyển," Schaefer nói.
Các mô hình khí hậu cho thấy cam kết của các tổ chức liên chính phủ làm giảm độ nóng lên - theo Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu- có lẽ vẫn là chưa đủ, Romanovsky giải thích.
Trong báo cáo năm 2016 đăng trên trang Nature Climate Change, nhà nghiên cứu Sarah Chadburn cùng các đồng nghiệp ước tính thậm chí nếu khí hậu có thể được ổn định theo thỏa thuận từ 196 bên vào năm 2015, "các khu vực băng tan có thể cuối cùng sẽ giảm đến 40%".
Tuy nhiên, với tuyên bố từ tổng thống Hoa Kỳ Donald Trump đòi rút khỏi Hiệp đinh Paris về biến đổi khí hậu hồi tháng Sáu, nguy cơ mất băng vĩnh cửu giờ đây gần hơn bao giờ hết.
Trò chơi đổ lỗi
Alaska là một bang bảo thủ về chính trị, vì thế người ngoài có thể nghĩ rằng cư dân từ chối ý tưởng cho rằng cả hành tinh đang nóng lên ngoài khả năng kiểm soát của con người. Sự thực còn phức tạp hơn thế nhiều.
Theo một khảo sát 750 người tham dự được tiến hành đầu năm nay bởi tờ báo Alaska Dispatch News, hơn 70% dân Alaska quan ngại trước những hiệu ứng của biến đổi khí hậu.
"Ở Alaska, bất cứ ai bạn hỏi cũng sẽ đáp 'đúng, đang có sự nóng lên,'" Romanovsky nói. "Bạn càng đi xa về phía bắc, đặc biệt là phía Tây Bắc, cảm giác đó càng rõ ràng hơn. Bởi vì nó thực sự đang xảy ra, bạn thấy nó. Tất nhiên, câu hỏi là ai sẽ chịu trách nhiệm sẽ tùy theo niềm tin chính trị."
Tại Khu Bảo tồn và Công viên Quốc gia Denali, nhân viên kiểm lâm Anna Moore tại khu bảo tồn đã chứng kiến hiệu ứng nóng lên toàn cầu tác động đến động vật hoang dã chỉ trong vài năm gần đây. Bà nhận thấy thỏ Bắc cực, thường chuyển màu lông từ nâu sang trắng theo mùa có vẻ như không thích nghi kịp vì những biến đổi do nhiệt độ tăng lên, và điều này đặc biệt khiến chúng gặp nguy cơ.
"Trong mùa đông, chúng có màu lông trắng ở đầu sợi lông," Moore nói. "Khi thời tiết ấm hơn, tuyết tan nhanh hơn, nhưng cơ thể chúng chưa thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ đủ nhanh và vì thế dù tuyết đã tan, chúng vẫn có màu trắng và dễ gặp nguy hiểm trước những con thú săn mồi hơn."
Moore nói dù bà tin có hiện tượng biến đổi khí hậu và đang quan sát ảnh hưởng đến các loài thực vật và động vật tại công viên, bà cho rằng đây là hệ quả của cả hoạt động của con người lẫn quy trình tự nhiên.
Đồng nghiệp Ashley Tench của bà cũng nhắc lại cảm xúc này: "Tôi đồng ý với bà ấy khi cho rằng một phần là do con người và một phần do tự nhiên." Với ảnh hưởng đó, Tench không tin hành động của Hoa Kỳ rút khỏi Hiệp định Paris sẽ có tác động gì khác biệt với khí hậu.
Nhưng không phải ai ở Alaska cũng đồng tình với ý kiến này. Với Bill Beaudoin, một thủy thủ tàu ngầm và giảng viên giờ đang làm chủ một nhà nghỉ nhỏ ở Fairbanks, ông cho rằng quá rõ ràng đây là lỗi của con người và chúng ta cần phải hành động để đảo ngược những hệ quả ta gây ra.
"Tôi nghĩ Hiệp định Paris về Biến đổi khí hậu là cần thiết," ông nói. "Trong thực tế, tôi không nghĩ thế là đủ. Chỉ có một quốc gia, Nicaragua, không ký vào hiệp định vì họ không nghĩ nó không đủ mạnh. Tôi có lẽ đồng tình với Nicaragua về ý kiến này."
Dù cho ai là kẻ gây ra hiện tượng nóng lên dẫn đến băng tan, người Alaska là những người lo lắng nhất về tương lai.
"Mọi người đều lo lắng, vì dĩ nhiên không có bảo hiểm băng tan," Romanovsky nói. "Bảo hiểm không chi trả cho những thiệt hại do băng tan gây ra như họ vẫn làm ở California khi xảy ra động đất."
Quay trở lại với Goldstream III, Romanovsky ghi chú rằng tại độ sâu 50cm, nhiệt độ của đất là -0.04 độ C. Tại độ sâu 1 mét nhiệt độ là -0.23 độ C. Lần cuối cùng ông kiểm tra dữ liệu vào tháng Ba, tại vị trí độ sâu một mét, nhiệt độ của đất đo được là -1.1 độ C.
Ông lấy xẻng và đào một lỗ trên mặt đất để xem xét đất và kiểm tra lượng carbon bên trong. Lớp đất sậm màu hơn cho thấy lượng carbon hữu cơ trong đó nhiều hơn. Ông càng đào sâu xuống, đất càng lạnh hơn.
Romanovsky đào cho tới khi xẻng chạm vào lớp băng vĩnh cửu và có vẻ như không thể xuống sâu hơn nữa.
Ông đào dấn sâu xuống một chút và lấy được một chút băng vĩnh cửu - nhỏ bằng cỡ một đồng xu. Chỉ vài giây sau khi ông giữ lớp đất đóng băng giữa các ngón tay, nó tan chảy như một viên đá lạnh. Ông lấp đất trong hố lại, ngắt kết nối máy tính với thiết bị thu thập dữ liệu, đóng chiếc hộp và phủ nó lại bằng cành cây, dọn dẹp và rời khỏi hiện trường. Trong một tuần tới ông sẽ đi về phía Bắc và thu thập nhiệt độ từ các nơi khác để thêm dữ liệu vào một trong những cơ sở dữ liệu toàn diện nhất về băng vĩnh cửu trên thế giới.
Trong khi đó, từng chút một, miền bắc đóng băng của Châu Mỹ đang tan dần và điều gì xảy ra tiếp theo vẫn chưa ai biết được. Điều chắc chắn là khi hiện tượng băng tan khổng lồ xảy ra nó sẽ thay đổi vĩnh viễn cảnh quan quen thuộc một thời, và có lẽ sẽ thay đổi cả hành tinh cùng những sinh vật sống trên đó.
Sara Goudarzi
No comments:
Post a Comment
Note: Only a member of this blog may post a comment.