ThienNhien.Net – Hiện tượng phong hóa hóa học toàn cầu vốn được biết đến là quá trình các lớp đá bị phân hủy, rửa trôi xuống sông và quay về đáy biển để quay vòng chu trình. Nghiên cứu mới đây của trường Đại học Washington cho thấy hiện tượng này không phụ thuộc vào nhiệt độ Trái Đất theo cách mà các nhà địa chất vẫn hằng tin.
Được đăng tải mới đây trên Tạp chí Nature Communications, nghiên cứu đánh giá lại chu trình trao đổi phân tử carbon giữa không khí, đá và đại dương, từ đó giải thích vai trò của đá trong quá trình thay đổi nhiệt độ Trái Đất trong một thời gian dài.
Joshua Kirssansen-Totton, tác giả chính của nghiên cứu cho rằng có thể hiểu rõ hơn hệ quả của biến đổi khí hậu trong tương lai bằng cách tìm hiểu những thay đổi của Trái đất từ thời kì khủng long cho đến ngày nay.
Hiện nay, giới khoa học vẫn khẳng định nhiệt độ Trái Đất được điều chỉnh trong suốt hàng triệu năm qua bởi một bộ điều nhiệt tự nhiên liên quan đến quá trình phong hóa đá. Khí CO2 giải thoát từ núi lửa, hòa tan vào nước mưa, rồi phản ứng với đá lục địa giàu silicon, từ đó sinh ra hiện tượng phong hóa hóa học của đá. Sau đó, các phân tử carbon đã bị phân rã trôi từ sông ra biển, rồi cố định vào lớp đá vôi chứa carbon dưới đáy đại dương.
Khí CO2 gây ra hiệu ứng nhà kính do khả năng giữ lại hơi nóng từ mặt trời. Trái đất nóng lên làm tăng lượng mưa và đẩy nhanh phản ứng hóa học giữa nước mưa và đá, từ đó làm tăng tỉ lệ phong hóa hóa học. Qua thời gian, quy trình này làm giảm lượng CO2 trong không khí, giảm nhiệt độ Trái Đất và cuối cùng đưa khí hậu trở về nhiệt độ trung bình.
Trước hết, các nhà nghiên cứu xác định sự sống sớm nhất trên Trái Đất xuất hiện vào khoảng 3,5 đến 4 tỉ năm trước. Họ chọn mốc thời gian nghiên cứu đầu tiên là 100 triệu năm trước, khi các ghi chép về nhiệt độ của đá và hóa thạch, nồng độ CO2, và các biến môi trường khác bắt đầu xuất hiện. Vào thời điểm đó, khí hậu Trái đất rất khác biệt so với hiện nay. Trong suốt thời kỳ giữa kỷ Phấn Trắng, nhiệt độ tại các cực cao hơn hiện nay tới 20-40oC, nồng độ CO2 trong không khí cũng cao gần gấp đôi so với ngày nay. Mực nước biển cao hơn 100m, và khủng long thì sinh sống gần các cực không băng.
Các nhà nghiên cứu đã cho chạy mô hình máy tính của dòng chảy carbon phù hợp với lịch sử địa chất, từ đó tái tạo sự biến đổi từ giữa kỷ Phấn Trắng cho đến nay.
Kết quả cho thấy,để có thể lý giải tất cả các dữ liệu như nhiệt độ, CO2, hóa học đại dương… thì sự phụ thuộc của hiện tượng phong hóa hóa học lên nhiệt độ yếu hơn nhiều so với các giả định trước kia. Trước đó, các nhà địa chất cho rằng nếu nhiệt độ tăng lên 7oC thì tỉ lệ phong hóa hóa học tăng gấp đôi. Thế nhưng, nghiên cứu trên đây lại khẳng định, nhiệt độ phải tăng tới khoảng 24oC độ mới có thể khiến tỉ lệ đó tăng gấp đôi. Như vậy, quá trình phong hóa vốn không phải là một bộ điều nhiệt hiệu quả.
Các tác giả đưa ra giả thuyết rằng diện tích đất lộ ra trên mực nước biển và độ dốc của bề mặt Trái Đất có thể là yếu tố điều khiển mức độ phong hóa hóa học. Khi cao nguyên Tây Tạng được hình thành vào khoảng 50 triệu năm trước, bề mặt trái đất dốc hơn có thể đã làm tăng mức độ phong hóa hóa học trên địa cầu, làm phân rã thêm CO2 và hạ nhiệt độ xuống mức trung bình hiện nay.
Kết quả tính toán cũng cho thấy mối liên hệ chặt chẽ hơn giữa lượng khí CO2 với nhiệt độ, hay còn gọi là độ nhạy khí hậu. Lượng CO2 tăng gấp đôi đã nâng nhiệt độ Trái Đất lên 5-6oC, gấp đôi dự báo điển hình về biến đổi nhiệt độ trong nhiều thế kỉ đối với kịch bản tương tự do phát thải.
Mặc dù chưa có kết luận cuối cùng,đây cũng không phải là tin tốt dành cho cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.Về lâu dài, thế hệ tương lai có thể sẽ còn tiếp tục đón nhận sự nóng lên của Trái Đất lâu hơn nữa.
Thu Hà (Theo UW)
