BM: Bắc Cực bốc cháy _ Tai họa đối với khí hậu toàn cầu

Bắc Cực đang biến đổi trước mắt chúng ta: những tảng băng đang tan chảy, hàng cây đang dịch chuyển về phía bắc, những con gấu Bắc Cực đói rã lang thang vào thành phố.

Khu vực này đang nóng lên nhanh gấp đôi so với phần còn lại của hành tinh do biến đổi khí hậu. Tốc độ này phần lớn là do thay đổi trong tỷ lệ phản chiếu ánh sáng - sự mất đi băng tuyết vốn phản chiếu ánh sáng mặt trời và thay vào là mặt đất và đại dương vốn hấp thụ ánh sáng mặt trời.

Điều này đưa đến chu kỳ phản hồi nguy hiểm khi mà sự nóng lên leo thang tiếp thành nóng hơn nữa.

Và, giờ đây, Bắc Cực không chỉ mất băng. Nó đang bốc cháy.

Hỏa hoạn hoành hành

Cháy rừng lớn ở Siberia, vốn hoành hành trong hơn ba tháng, đã tạo ra một đám mây bồ hóng và tro bụi có diện tích lớn bằng các quốc gia tạo nên toàn bộ Liên minh Châu Âu.

Hơn bốn triệu hectare rừng taiga Siberia bốc cháy, quân đội Nga được triển khai, người dân khắp vùng bị ngộp khói và đám mây khói bụi lan sang Alaska và xa hơn nữa.

Hỏa hoạn cũng hoành hành ở các khu rừng phương bắc của Greenland, Alaska và Canada.

Mặc dù hình ảnh của những đám cháy dữ dội ở Vòng Bắc Cực có thể gây sốc cho nhiều người, nhưng đối với Philip Higuera, nhà hoả sinh thái học tại Đại học Montana, Mỹ, người đã nghiên cứu về các đám cháy ở Bắc Cực trong hơn 20 năm, thì điều này không có gì bất ngờ.

"Tôi không lấy làm ngạc nhiên - đây là tất cả những điều chúng tôi đã dự đoán trong hàng chục năm qua," ông nói.

Higuera và đội ngũ của ông hồi năm 2016 đưa ra dự đoán dựa trên mô hình máy tính tinh vi, rằng tình trạng bốc cháy ở các khu rừng phương bắc và lãnh nguyên Bắc Cực sẽ tăng gấp bốn lần cho đến năm 2100.

Một điểm đảo chiều quan trọng, ông nói, là nhiệt độ trung bình tháng Bảy trong khoảng thời gian 30 năm là 13,4 độ C.

Đa phần lãnh nguyên Alaska đã tiến gần một cách nguy hiểm đến ngưỡng này trong khoảng thời gian từ 1971 cho đến 2000, khiến nó đặc biệt nhạy cảm với khí hậu nóng lên.

Số lượng các khu vực tiến gần và vượt quá điểm đảo chiều này có khả năng tăng lên trong khi khí hậu tiếp tục ấm lên trong những thập niên tới, Higuera nói.

Những đám cháy lớn ở lãnh nguyên Siberia xả ra khói bụi dày đặc, đe dọa tới môi trường sống của các cộng đồng sinh sống gần đó

"Trên khắp Bắc Cực, thông điệp để ghi nhớ là có những ngưỡng đặc trưng riêng mà khi vượt qua ngưỡng đó, chúng ta sẽ bắt đầu thấy lãnh nguyên cháy - nó giống như công tắc nhị phân," Higuera giải thích.

"Sự tồn tại hai ngưỡng này là một phần khiến Bắc Cực nhạy cảm đến vậy: các khu vực sẽ nằm dưới ngưỡng cháy này trong nhiều năm mà chúng ta không hề hay biết để phòng chống hỏa hoạn - và sau đó bất thình lình khi nhiệt độ thay đổi nó sẽ bắt đầu cháy."

Mặc dù cháy là thành phần tự nhiên của tất cả các hệ sinh thái, kể cả ở phía bắc xa xôi - nó giúp nuôi dưỡng đa dạng sinh học và tạo điều kiện cho chu kỳ dinh dưỡng - nhưng chứng kiến các đám cháy ở quy mô như thế này ở Bắc Cực là chưa từng có và rất bất thường.

"Đó là chỉ dấu cho thấy con người chúng ta đang tác động hệ sinh thái nhiều đến mức nào," Higuera nói. "Thay đổi khí hậu toàn cầu là sự tác động rất lớn đối với hệ thống."

Một phần lý do cháy rừng bùng nổ là nhiệt độ tăng đang làm khô đất và làm tan băng vĩnh cửu. Nhưng cũng có nhiều lý do đáng ngạc nhiên hơn - chẳng hạn như khí hậu ấm lên khiến sét đánh nhiều hơn, gây ra nhiều vụ cháy rừng hơn.

'Tủ lạnh trữ carbon'

"Làm việc trên cánh đồng ở Alaska vào mùa hè này trong một môi trường nóng và khói, bạn có thể cảm nhận được theo đúng nghĩa đen tác động của một số đám cháy đang xảy ra ở nhiều chỗ khác nhau trên khắp nơi," Sue Natali, nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Woods Hole, một tổ chức có trụ sở ở Massachusetts chuyên nghiên cứu các giải pháp và khoa học về biến đổi khí hậu, nói.

"Chúng ta cũng có thể thấy những tác động lâu dài của các vụ cháy đã xảy ra nhiều năm trước đó. Chúng ta đang đi trên mặt đất mà đúng nghĩa là đã sụp xuống do kết quả của việc tan băng vĩnh cửu trong các đám cháy trước đó."

Nếu băng vĩnh cửu cháy sôi sục vẫn là chưa đủ để gây ngạc nhiên, thì mùa hè này bà đã chứng kiến được điều thậm chí còn choáng váng hơn.

Với trên một triệu hecta rừng bị cháy ở vùng lãnh nguyên Siberia, việc kiểm soát hỏa hoạn bằng công tác cứu hỏa thông thường là điều bất khả thi

"Tôi làm việc ở một vùng ngập nước bị cháy," Natali nói.

Các đám cháy đang tác động đến toàn bộ hệ sinh thái ở phía bắc. Không khí bị ô nhiễm, hạn hán trở nên đặc hữu, và trước hoàn cảnh đó xuất hiện một loạt những cây cỏ và cây cối mới ở những nơi không ngờ tới.

Chẳng hạn như một báo cáo năm ngoái đã nhận thấy rằng thời tiết ấm lên ở Bắc Cực và sự thay đổi thảm thực vật kèm theo đã khiến quần thể nai sừng tấm giảm một nửa - do chúng không thể tìm được chỗ có nguồn thức ăn bình thường của chúng là địa y.

Hỏa hoạn ở Bắc Cực cũng gây hậu quả rất lớn đối với khí hậu toàn cầu. Rừng cực bắc và lãnh nguyên Bắc Cực bao phủ 33% diện tích đất bề mặt toàn cầu và lưu trữ khoảng 50% lượng carbon trong lòng đất trên thế giới - nhiều hơn lượng carbon nằm trong trong tất cả thực vật trên thế giới và tương đương với lượng carbon trong khí quyển.

Điều kiện ở miền bắc rất lạnh khiến cho sự phát triển và phân hủy của vi sinh vật chậm hơn nhiều so với ở vùng nhiệt đới, do đó carbon được lưu trữ trong các lớp băng vĩnh cửu thay vì tuần hoàn trở lại chu kỳ dinh dưỡng thông qua sự phát triển của thực vật.

Nói cách khác, nếu rừng bị cháy và lãnh nguyên tan chảy, lượng carbon trong khí quyển sẽ tăng đột biến - về cơ bản khiến ngay cả những nỗ lực toàn cầu mang tính phối hợp nhất để cắt giảm khí thải trở nên vô dụng.

Cháy chậm

"Bắc Cực là một tủ lạnh toàn cầu rộng lớn chứa carbon trữ từ khí quyển," nhà sinh học Merritt Turetsky từ Đại học Guelph, Ontario, Canada, giải thích. Bà chuyên nghiên cứu cách băng tan - khi mặt đất biến thành mớ hỗn độn sền sệt, theo lời bà mô tả.

Các cộng đồng ở miền bắc trong nhiều năm đã ghi nhận những ngôi nhà nghiêng sang một bên và những con đường đổ sụp.

Giờ đây, chúng ta đang thấy rằng mặt đất tự bốc cháy. Những đám cháy trên mặt đất than bùn chủ yếu là những vụ bắt lửa âm ỉ mà không thấy ngọn lửa di chuyển trên đất liền xuyên qua lớp lá cây với tốc độ ốc sên là nửa mét mỗi tuần, thay vì với tốc độ 10km một giờ như trong các vụ cháy rừng.

"Đó không phải là những ngọn lửa liếm lên thân cây," Turetsky giải thích. "Mà ở phần rìa bắt hỏa, rồi ngọn lửa di chuyển chậm qua rong rêu, những đám lá và mọi thứ khác rơi xuống trên mặt đất."

Những đám cháy âm ỉ này không chỉ bắt lửa dễ dàng hơn nhiều so với đám cháy do sét đánh - chúng có thể cháy dai dẳng hơn nhiều trong điều kiện lạnh và ẩm ướt, chủ yếu là do than bùn chứa khối lượng lớn khí methane dễ cháy.

Khi khí hậu ấm lên, đất phía bắc và than bùn khô đi, khiến có nhiều khả năng xảy ra đám cháy âm ỉ hơn.

Trong một nghiên cứu từ năm 2015, Turetsky đã giải thích làm sao mà đám cháy âm ỉ thật ra là mối đe dọa lớn hơn nhiều đối với khí hậu toàn cầu.

Chúng cháy lâu hơn nhiều, vì vậy chúng có thể truyền nhiệt sâu hơn nhiều vào đất và băng vĩnh cửu, và trên tổng thể tiêu thụ nhiên liệu giàu carbon nhiều hơn gấp đôi so với các đám cháy thông thường.

"Không may là không có cách nào có thể triển khai một máy bay ném bom với bụng đầy nước hoặc hóa chất chống cháy để dập lửa - những công cụ chữa hỏa hoạn có sẵn để xử lý những đám cháy quy mô lớn không hiệu quả đối với các đám cháy âm ỉ," bà nói.

Những cột khói đen từ các đám cháy rừng có thể lan ra những khu vưc rộng lớn, thậm chí có thể gây ô nhiễm không khí ở cả các châu lục khác

Thậm chí còn đáng lo ngại hơn nữa, mưa không phải lúc nào cũng có ích.

"Bạn cần một lượng mưa rất lớn để dập tắt những đám cháy này - nhưng nếu chỉ có lượng mưa vừa phải, vốn thường đi kèm với sét, thì nó có thể thổi bay mọi thứ nhờ vào khí methane trong than bùn, và chỉ làm cho mọi thứ tệ hơn," bà nói.

Từ hút đến thải carbon

Trong một nghiên cứu mới, Turetsky và những người khác cho biết rằng các khu rừng phương bắc sẽ chuyển từ hấp thụ carbon trong khí quyển thông qua quá trình quang hợp và tăng trưởng, và do đó có công dụng như điểm hút carbon, sang giải phóng carbon ra ngoài qua quá trình khô hạn và đốt cháy, biến chúng thành nguồn phát thải carbon.

Nói cách khác, thay vì đóng vai trò như một chốt chặn biến đổi khí hậu, khi bị cháy, các cánh rừng phía bắc sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng ấm lên toàn cầu một cách đột biến.

Không phải toàn bộ carbon trong đất bị đốt cháy trong cháy rừng. Theo thời gian, 'carbon di sản' tích tụ trong lòng đất sau những vụ cháy lặp đi lặp lại. Nhưng khi các đám cháy ở phương bắc tăng lên về quy mô và mức độ nghiêm trọng trong bối cảnh khí hậu ấm lên, khả năng 'carbon di sản' này được giải phóng vào khí quyển sẽ tăng lên.

"Tin tức thực sự tồi tệ là những đám cháy lớn có thể di chuyển trên khắp một vùng và đụng đến các lớp carbon từ xa xưa vốn đã được loại khỏi bầu khí quyển hàng ngàn năm trước," Turetsky giải thích.

"Khi carbon 100.000 năm tuổi được giải phóng trở lại vào bầu khí quyển, đó sẽ là phản ứng tác động thực sự. Và mặc dù các đám cháy thi thoảng xảy ra cũng là một phần tự nhiên của rừng phương bắc, nhưng đó không phải là đặc điểm thông thường ở phía bắc Bắc Cực - nhưng có thể đó là điều trong tương lai. Chúng ta đang đẩy nhanh mọi thứ."

Có khả năng âm ỉ bên dưới mặt đất, những đám cháy trong lòng đất này có thể dai dẳng suốt mùa đông và bùng lên vào mùa xuân ở những nơi hoàn toàn không ngờ. Do đó mà nó có biệt danh: 'đám cháy ma'. Nó không tắt hẳn mà cũng không cháy bùng.

Gộp lại với nhau, băng vĩnh cửu tan, khí methane thoát ra, than bùn khô, băng biến mất, các đám cháy ma và tất nhiên khí hậu ấm lên, tất cả đều kết hợp lại tạo nên bối cảnh chưa từng có để Bắc Cực thay đổi mạnh mẽ.

Trong một nghiên cứu năm 2018, Natali ở Woods Hole đã mô tả một thí nghiệm thực địa diễn ra từ năm 2012 đến 2016 ở Siberia, nơi bà và các đồng nghiệp đã đốt cháy các khoảnh đất với các mức độ khác nhau và chờ đợi xem cây con của loài thông rụng lá lớn lên như thế nào.

Cho đến năm 2017, cây thông con loại này ở những nơi bị cháy nhiều hay cháy vừa phải nhiều hơn gấp năm lần so với những chỗ khác - điều đó cho thấy trong một cảnh quan bị cháy rừng tàn phá, các loài mới sẽ ngày càng phát triển mạnh mẽ.

Điều đó có nghĩa là cảnh quan Bắc cực chuyển đổi từ rừng lá kim để trở thành vùng đất bạt ngàn cây rụng lá vào mùa đông vốn chỉ có xa hơn về phía nam.

"Ở phương bắc, chúng ta đã chứng kiến sự lan rộng của rừng rụng lá ở khắp nơi vì rừng lá kim không thể tái tạo sau đám cháy," Turetsky nói.

Ảnh hưởng toàn cầu

Những thay đổi đột biến ở phương bắc và Bắc Cực sẽ ảnh hưởng toàn bộ hành tinh theo nhiều chứ không phải một cách.

"Đây là một vấn đề toàn cầu: hỏa hoạn ở một nơi ảnh hưởng đến chất lượng không khí ở các nơi khác trên thế giới," Mark Parrington, nhà khoa học cao cấp tại Dịch vụ Giám sát Khí quyển Copernicus (Cam) thuộc Hệ thống Thông tin Cháy rừng Châu Âu, nói.

Hệ thống theo dõi của họ đã phát hiện các đám khói từ Alaska cho đến Ngũ Hồ; các đám cháy ở tỉnh Alberta, Canada, khiến bầu trời đỏ ở Châu Âu; đám khói từ Bắc Cực ở Canada đến Bắc Cực của Châu Âu, và nhiều vụ khác nữa.

Parrington nói rằng chúng ta cần nhìn vào nơi bồ hóng từ những đám cháy này rơi trở lại mặt đất để hiểu được tác động đối với khí hậu toàn cầu.

Nếu nó lắng đọng trên băng và tuyết, điều này sẽ làm giảm hiệu suất phản chiếu và dẫn đến việc hấp thụ nhiều hơn ánh nắng và nhiệt - làm tăng tốc sự ấm lên.

Ngoài nghiên cứu nhiều hơn, có thể làm gì được? Có bất kỳ cơ hội nào để ngăn chặn những đám cháy này lan rộng hay không?

Higuera không hề lạc quan.

"Nói đến việc chúng ta ngăn chặn để những đám cháy như thế này không xảy ra trong tương lai là gần như không có khả năng," ông nói. "Nó giống như cố gắng chặn bão vậy."

Ngay cả việc chữa cháy từng đám cháy đơn lẻ cũng là vô cùng khó khăn do tính chất xa xôi, rộng lớn của khu vực và thiếu cơ sở hạ tầng. Nhưng không phải đám cháy nào cũng cần phải dập tắt, các chuyên gia nói: thay vào đó, chúng ta cần chuyển sự chú ý của mình sang vấn đề khác.

"Ra ngoài kia và dập tắt mọi đám cháy ở phía bắc không phải là cách sử dụng tiền hiệu quả - điều đó không khả thi," Turetsky nói. "Điều quan trọng nhất chúng ta có thể làm là giảm thiểu tình trạng khí hậu nóng lên nói chung - và cơ hội của chúng ta để làm điều đó không phải là trong 15 hay 10 năm nữa, mà là bây giờ."

Zoe Cormier