Sự mở rộng băng biển cận cực và sự thay đổi khí hậu đã định hình hành tinh của chúng ta

Diệc Đen

16-04-2025

There must be a plan of action because delaying will be dangerous. Kingfisher is unsure if he is too worried, but every time he counts the fish in the pond, the number of fish seems to decrease. The hot and stressful weather also makes his feathers molt and grow slower. The situation seems life-threatening!

Trích “GHG Emissions”; Wild Wise Weird [1]

Từ khoảng 1,9 đến 1,6 triệu năm trước, Trái đất đã trải qua một sự chuyển đổi khí hậu sâu sắc—mặc dù các yếu tố ngoại sinh như bức xạ Mặt trời và nồng độ CO₂ trong khí quyển vẫn tương đối ổn định. Một nghiên cứu gần đây của Han và cộng sự cho rằng nguyên nhân chính của sự thay đổi này là do sự mở rộng của băng biển vùng cận cực, yếu tố đã làm tăng đáng kể độ nhạy của hệ thống khí hậu đối với sự thay đổi độ nghiêng trục Trái đất (hay còn gọi là obliquity).

Dựa trên một loạt dữ liệu cổ khí hậu—bao gồm lưu lượng bụi ở châu Á và châu Phi, cũng như nhiệt độ bề mặt biển ở các đại dương vùng cực—các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra những chuyển dịch chế độ môi trường có tính đồng bộ toàn cầu bắt đầu từ khoảng 1,9 triệu năm trước. Giai đoạn này trùng với sự gia tăng đáng kể tín hiệu chu kỳ 41.000 năm của obliquity trong các chỉ dấu khí hậu. Các tác giả lập luận rằng khi các tảng băng lục địa lan rộng đến rìa đại dương ở các vùng cận Bắc Cực và cận Nam Cực, chúng đã kích hoạt các vòng phản hồi làm khuếch đại phản ứng của hệ thống khí hậu đối với các biến thiên quỹ đạo.

Mức độ nhạy cảm gia tăng này đã dẫn đến một loạt tác động toàn cầu. Các gradient nhiệt độ theo hướng bắc-nam (kinh hướng) và đông-tây (vĩ hướng) trở nên mạnh hơn, làm tăng cường các mô hình lưu thông khí quyển như Hadley và Walker. Những thay đổi này làm nông đi lớp nhiệt đới nhiệt halocline, thúc đẩy hiện tượng trồi lên ở đại dương và làm lạnh vùng biển nhiệt đới. Hệ quả là mùa gió mùa Đông Á trở nên mạnh hơn, đồng thời tình trạng khô hạn gia tăng ở Đông Phi và bán đảo Ả Rập—những khu vực cũng chứng kiến các chuyển dịch sinh thái lớn và sự xuất hiện của loài Homo erectus trong cùng thời kỳ.

Điểm quan trọng mà nghiên cứu nhấn mạnh là: những phản hồi từ băng tuyết, dù có vẻ nhỏ bé, vẫn có thể khuếch đại đáng kể các biến thiên quỹ đạo tương đối yếu. Điều này làm nổi bật tính nhạy cảm động của hệ thống khí hậu đối với sự thay đổi phạm vi băng biển—một hiểu biết đặc biệt có ý nghĩa trong bối cảnh thế giới đang ấm lên hiện nay.

Cốt lõi của nghiên cứu này là một minh chứng cho mối liên kết sâu sắc giữa tự nhiên và con người. Băng biển ở các rìa lạnh giá của hành tinh, dù xa xôi, từ lâu đã ảnh hưởng đến sức mạnh của gió mùa, mức độ khô hạn ở vùng nhiệt đới, và thậm chí cả tiến trình tiến hóa của loài người. Khi chúng ta đối mặt với những thách thức khí hậu hiện đại, việc hiểu rõ các kết nối cổ xưa này nhắc nhở rằng các vùng băng giá không chỉ là chỉ báo của biến đổi—chúng chính là động cơ của chuyển hóa.

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] deMenocal PB. (2004). African climate change and faunal evolution during the Pliocene–Pleistocene. Earth and Planetary Science Letters, 220, 3-24. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(04)00003-2 

[3] Liu T, Ding Z. (1998). Chinese loess and the paleomonsoon. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 26, 111-145. https://doi.org/10.1146/annurev.earth.26.1.111 

[4] Wang PX, et al. (2014). Long-term cycles in the carbon reservoir of the Quaternary ocean: a perspective from the South China Sea. National Science Review, 1, 119-143. https://doi.org/10.1093/nsr/nwt028 

[5] Han W, et al. (2024). The influence of subpolar marine ice expansion on global climate in the Early Pleistocene. npj Climate and Atmospheric Science, 7, 44. https://www.nature.com/articles/s41612-024-00589-2 

[6] deMenocal PB. (1995). Plio-Pleistocene African climate. Science, 270, 53-59. https://www.science.org/doi/10.1126/science.270.5233.53 

[7] Vuong QH. (2018). The (ir)rational consideration of the cost of science in transition economies. Nature Human Behaviour, 2, 5. https://www.nature.com/articles/s41562-017-0281-4 

[8] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267