Từ rất lâu, trước khi có những chia rẽ về chính trị liên quan đến biến đổi khí hậu như ngày nay, và thậm chí trước cả cuộc Nội chiến Hoa Kỳ (1861-1865), nhà khoa học nữ người Mỹ tên là Eunice Newton Foote (1819 – 1888) đã lý giải nguyên nhân cơ bản của cuộc khủng hoảng biến đổi khí hậu ngày nay.
Đó là năm 1856. Bà đã trình bày bài báo Các trường hợp ảnh hưởng đến sức nóng của tia nắng mặt trời tại Hội nghị thường niên của Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học Hoa Kỳ (AAAS). Bài báo khoa học ngắn gọn của Foote là bài báo đầu tiên mô tả sức mạnh khủng khiếp của khí carbon dioxide trong việc hấp thụ nhiệt – yếu tố dẫn đến sự nóng lên toàn cầu.
Carbon dioxide là một chất khí không mùi, không vị, trong suốt, hình thành qua quá trình con người đốt cháy nhiên liệu, bao gồm than, dầu, xăng và gỗ.
Khi bề mặt Trái đất nóng lên, người ta thường nghĩ rằng nhiệt sẽ tỏa vào không gian. Tuy nhiên, mọi chuyện không đơn giản như vậy. Bầu khí quyển vẫn nóng hơn chúng ta tưởng, chủ yếu do những loại khí nhà kính như carbon dioxide, metan và hơi nước trong khí quyển, tất cả đều hấp thụ nhiệt từ bên ngoài. Chúng ta gọi chúng là “khí nhà kính” bởi vì, không giống như lớp kính thủy tinh của nhà kính, chúng giữ nhiệt trong bầu khí quyển của Trái đất và bức xạ trở lại bề mặt hành tinh.
Foote đã tiến hành một thí nghiệm đơn giản. Bà đặt một chiếc nhiệt kế vào hai xi lanh thủy tinh, bơm khí carbon dioxide vào xi lanh này và không khí vào xi lanh kia, rồi đặt chúng dưới ánh mặt trời. Xi lanh chứa carbon dioxide nóng hơn nhiều so với xi lanh chứa không khí, và Foote nhận ra rằng carbon dioxide sẽ hấp thụ mạnh mẽ nhiệt trong khí quyển.
Từ phát hiện về khả năng hấp thụ nhiệt của khí carbon dioxide, Foote đã kết luận rằng “…nếu trong không khí có tỷ lệ carbon dioxide cao hơn so với mức thông thường, thì nhiệt độ sẽ tăng lên”.
Vài năm sau, vào năm 1861, nhà khoa học nổi tiếng người Ireland John Tyndall cũng đã đo mức độ hấp thụ nhiệt của carbon dioxide và ông đã rất ngạc nhiên khi một thứ “trong suốt với ánh sáng” lại có thể hấp thụ nhiệt mạnh mẽ đến như vậy. Ông sửng sốt đến nỗi đã “thực hiện hàng trăm thí nghiệm với chất này”.
Tyndall cũng nhận ra carbon dioxide có thể tạo ra những tác động đối với khí hậu, ông cho rằng “mọi biến thể” của hơi nước hoặc carbon dioxide “chính là yếu tố tạo ra sự biến đổi của khí hậu”. Ông cũng lưu ý đến những khí hydrocarbon khác, chẳng hạn như metan, cũng có thể gây ra biến đổi khí hậu.
Nồng độ carbon dioxide liên tục tăng cao
Vào những năm 1800, hoạt động của con người đã làm gia tăng đáng kể lượng carbon dioxide trong khí quyển. Việc đốt ngày càng nhiều nhiên liệu hóa thạch – than đá và sau đó là dầu và khí đốt – đã làm tăng thêm một lượng carbon dioxide lớn vào không khí.
Svante Arrhenius, nhà khoa học Thụy Điển từng đoạt giải Nobel, chính là người đầu tiên thực hiện các ước tính định lượng về tác động của carbon dioxide với biến đổi khí hậu. Năm 1896, ông tính toán rằng “nhiệt độ ở một số khu vực tại Bắc Cực sẽ tăng 8 hoặc 9 độ C nếu carbon dioxide tăng lên 2,5 hoặc 3 lần” mức hiện tại của nó lúc bấy giờ. Con số mà Arrhenius đưa ra có phần thận trọng: Trên thực tế, kể từ năm 1900, do các hoạt động của con người, carbon dioxide trong khí quyển đã tăng từ khoảng 300 ppm (parts per million – đơn vị đo nồng độ của carbon dioxide trong không khí) lên khoảng 417 ppm, và Bắc Cực đã ấm lên khoảng 3,8 độ C.
Nils Ekholm, nhà khí tượng học người Thụy Điển, đồng ý với quan điểm của Arrhenius. Vào năm 1901, ông đã viết, “Việc đốt than mỡ (than bitum) hiện nay đang diễn ra phổ biến đến nỗi nếu cứ tiếp tục… chắc chắn nhiệt độ trung bình của Trái đất sẽ tăng rõ rệt.”
Ban đầu, các nhà khoa học nghĩ rằng nhiệt độ Trái đất tăng lên một chút có thể là một điểm tích cực, nhưng họ đã không thể hình dung nổi hoạt động sử dụng nhiên liệu hóa thạch lại tăng khủng khiếp đến thế trong khoảng thời gian sau đó. Năm 1937, kỹ sư người Anh Guy Callendar đã ghi lại cách nhiệt độ tăng lên tương quan như thế nào với mức tăng carbon dioxide. “Thông qua việc đốt cháy nhiên liệu, con người đã thêm khoảng 150 tỷ tấn carbon dioxide vào không khí trong suốt nửa thế kỷ qua”, ông viết, và “nhiệt độ toàn cầu đã thực sự tăng lên…”
Những lời cảnh báo
Năm 1965, các nhà khoa học cảnh báo Tổng thống Mỹ Lyndon Johnson về tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng trầm trọng, họ viết: “Con người đang vô tình thực hiện một thí nghiệm địa vật lý trên diện trọng. Trong vòng vài thế hệ, chúng ta đang đốt các nhiên liệu hóa thạch mà Trái đất phải tích tụ suốt 500 triệu năm”. Các nhà khoa học đưa ra những cảnh báo rõ ràng về tình trạng nhiệt độ tăng, các tảng băng tan chảy, mực nước biển dâng cao và hiện tượng axit hóa đại dương (hiện tượng carbon dioxide hấp thụ vào trong nước biển tạo thành axit carbonic).
Trong nửa thế kỷ sau đó, băng vẫn tiếp tục tan, mực nước biển dâng cao hơn và quá trình axit hóa đã trở thành một hiểm họa đối với các sinh vật sống trong lòng đại dương.
Các công trình nghiên cứu đã góp phần củng cố quan điểm rằng khí thải do con người tạo ra từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch là yếu tố quan trọng gây ra sự nóng lên toàn cầu và dẫn đến một loạt các tác động tiêu cực khác. Tuy nhiên, những chính trị gia lại phản ứng có phần chậm chạp. Một số chính trị gia phủ nhận và nghi ngờ sự thật, trong khi số khác thì muốn “ngồi yên và chờ đợi”, bất chấp những bằng chứng cho thấy tác hại và cái giá mà chúng ta phải trả nếu cứ xả thải vào môi trường.
Trên thực tế, hiện thực ngày nay còn tàn khốc hơn những mô hình mà các nhà khoa học dự đoán. Những đợt đại hạn hán và sóng nhiệt ở miền Tây Hoa Kỳ, mức nhiệt cao và “ngọn lửa zombie cháy suốt 5 năm” ở Siberia, cháy rừng diện rộng tại Úc và Tây Hoa Kỳ, mưa tầm tã không dứt ở Vùng Duyên hải Vịnh Mexico và khu vực châu Âu, cũng như những cơn bão khổng lồ – tất cả đều báo hiệu những ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu.
Thế giới đã nhận ra những rủi ro khi Trái đất nóng lên do lượng khí carbon dioxide trong nhiều thập kỷ, ngay cả trước khi chúng ta phát minh ra ô tô hoặc nhà máy nhiệt điện than. Một nhà khoa học nữ hiếm hoi trong thời đại của bà, Eunice Foote, đã đưa ra lời cảnh báo rõ ràng từ một nghiên cứu cơ bản cách đây 165 năm. Tại sao chúng ta lại không thực sự lắng nghe những lời cảnh báo đó?
Tác giả bài viết là Sylvia G. Dee, Trợ lý Giáo sư về Trái đất, Khoa học Môi trường và Hành tinh, Đại học Rice
