Nghiên cứu mới về đại dương cho thấy nước tan ở Nam Cực đang làm chậm dòng hải lưu sâu ảnh hưởng trực tiếp đến khí hậu Trái Đất.
Nhìn từ boong tàu hoặc máy bay, các đại dương trên thế giới có vẻ khá đồng nhất, nhưng bên dưới bề mặt đại dương còn ẩn chứa nhiều điều thú vị. Những dòng sông lớn mang nhiệt từ vùng nhiệt đới đến Bắc Cực và Nam Cực, nơi nước biển nguội dần rồi lại chảy về phía xích đạo. Người dân sống ở bờ biển phía đông Bắc Mỹ và Châu Âu quen thuộc với dòng hải lưu Gulf Stream. Nếu không có nó, những nơi này sẽ không đến nỗi không thể sinh sống được, nhưng chắc chắn sẽ lạnh hơn nhiều so với hiện tại.
Hình ảnh động này cho thấy đường đi của đường ống dẫn nước toàn cầu. Mũi tên xanh biểu thị đường đi của dòng nước sâu, lạnh và đặc. Mũi tên đỏ biểu thị đường đi của nước bề mặt ấm hơn, ít đặc hơn. Người ta ước tính rằng một "gói" nước có thể mất 1.000 năm để hoàn thành hành trình của nó qua băng chuyền toàn cầu. Nguồn ảnh: NOAA
Có thể nói, dòng hải lưu chính là hệ thống làm mát của ô tô. Nếu có bất kỳ yếu tố nào làm gián đoạn dòng chảy bình thường của chất làm mát, động cơ của bạn có thể gặp sự cố. Điều tương tự cũng xảy ra trên Trái Đất nếu dòng hải lưu bị gián đoạn. Chúng không chỉ giúp điều hòa nhiệt độ đất liền mà còn cung cấp các chất dinh dưỡng quan trọng cần thiết cho sinh vật biển. Trên đây là sơ đồ do NOAA cung cấp, giải thích cách thức hoạt động của dòng hải lưu. Dưới đây là lời giải thích bằng lời của NOAA.
Hoàn lưu nhiệt độ muối thúc đẩy một hệ thống dòng hải lưu toàn cầu được gọi là Băng tải Toàn cầu. Băng tải này bắt đầu từ bề mặt đại dương gần hai cực của Bắc Đại Tây Dương. Tại đây, nước trở nên lạnh hơn do nhiệt độ Bắc Cực. Nước cũng trở nên mặn hơn vì khi băng biển hình thành, muối không đóng băng mà vẫn nằm trong nước xung quanh. Do lượng muối bổ sung, nước lạnh trở nên đặc hơn và chìm xuống đáy đại dương. Dòng nước bề mặt tràn vào thay thế nước chìm, tạo thành các dòng hải lưu.
Dòng nước sâu này di chuyển về phía nam, giữa các lục địa, qua đường xích đạo và đến tận cùng châu Phi và Nam Mỹ. Các dòng hải lưu chảy quanh rìa Nam Cực, nơi nước lại nguội đi và chìm xuống, giống như ở Bắc Đại Tây Dương. Và cứ như vậy, băng chuyền được “tích điện”. Sau khi di chuyển quanh Nam Cực, hai phần tách khỏi băng chuyền và quay về phía bắc. Một phần đổ vào Ấn Độ Dương, phần còn lại đổ vào Thái Bình Dương.
Khi di chuyển về phía bắc, hướng về đường xích đạo, hai phần tách ra, nóng lên và trở nên loãng hơn khi nổi lên bề mặt. Sau đó, chúng quay trở lại phía nam và phía tây đến Nam Đại Tây Dương và cuối cùng là Bắc Đại Tây Dương, nơi chu kỳ lại bắt đầu.
Băng chuyền di chuyển chậm hơn nhiều (vài cm/giây) so với dòng chảy của gió hoặc thủy triều (hàng chục đến hàng trăm cm/giây). Người ta ước tính rằng bất kỳ mét khối nước nào cũng sẽ mất khoảng 1000 năm để hoàn thành hành trình vòng quanh trái đất. Hành trình của một băng chuyền. Ngoài ra, băng chuyền còn vận chuyển một lượng nước rất lớn – gấp hơn 100 lần lưu lượng của sông Amazon.
“Băng chuyền cũng là một phần quan trọng trong chu trình tuần hoàn dinh dưỡng và carbon dioxide trong các đại dương trên thế giới. Nước mặt ấm bị cạn kiệt dinh dưỡng và carbon dioxide, nhưng chúng lại được bổ sung trở lại khi đi qua băng chuyền dưới dạng các lớp sâu hoặc chất nền. Đây là nền tảng của chuỗi thức ăn toàn cầu. Dựa vào nguồn nước mát, giàu dinh dưỡng, hỗ trợ sự phát triển của tảo và tảo bẹ.”
Một nghiên cứu mới được công bố ngày 29 tháng 3 trên tạp chí Nature cho thấy khi Nam Cực ấm lên, nước từ các sông băng tan chảy có thể làm chậm dòng hải lưu khổng lồ này 40% vào năm 2050. Hậu quả sẽ là những thay đổi to lớn về khí hậu Trái Đất mà thực tế không hề tồn tại. Điều này đã được hiểu rõ, nhưng có thể dẫn đến hạn hán, lũ lụt và mực nước biển dâng cao. Nghiên cứu cho thấy dòng hải lưu chậm lại có thể thay đổi khí hậu thế giới trong nhiều thế kỷ. Điều này, đến lượt nó, có thể gây ra một loạt hậu quả, bao gồm mực nước biển dâng nhanh hơn, thay đổi mô hình thời tiết và nguy cơ sinh vật biển bị đói mà không được tiếp cận với các nguồn dinh dưỡng quan trọng.
Giáo sư Matt England, từ Trung tâm Nghiên cứu Biến đổi Khí hậu thuộc Đại học New South Wales, đồng tác giả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, cho biết toàn bộ dòng hải lưu sâu dưới đại dương đang trên đà sụp đổ. "Trước đây, phải mất hơn 1.000 năm hoặc lâu hơn để những chu kỳ này thay đổi, nhưng giờ đây chỉ mất vài thập kỷ. Điều này đang diễn ra nhanh hơn nhiều so với chúng ta nghĩ, những chu kỳ này đang chậm lại. Chúng ta đang nói về khả năng tuyệt chủng lâu dài của các khối nước mang tính biểu tượng."
Sự chậm lại của các dòng hải lưu sâu là do lượng nước chìm xuống đáy đại dương rồi chảy về phía bắc. Tiến sĩ Qian Li, cựu chuyên gia của Đại học New South Wales và hiện là thành viên của Viện Công nghệ Massachusetts, là tác giả chính của nghiên cứu, được điều phối bởi Anh. Các tác giả viết rằng suy thoái kinh tế "sẽ làm thay đổi sâu sắc phản ứng của đại dương đối với nhiệt độ, nước ngọt, oxy, carbon và chất dinh dưỡng, với những tác động đến toàn bộ đại dương trên thế giới trong nhiều thế kỷ tới". Một tác động có thể là sự thay đổi cơ bản về lượng mưa - Một số nơi có lượng mưa quá nhiều trong khi những nơi khác lại quá ít.
“Chúng tôi không muốn tạo ra các cơ chế tự củng cố ở những nơi này”, Lee nói, đồng thời cho biết thêm rằng sự suy giảm dòng chảy đã làm trì trệ đại dương sâu thẳm, khiến nó thiếu oxy. Khi các sinh vật biển chết đi, chúng bổ sung chất dinh dưỡng vào nước chìm xuống đáy đại dương và lưu thông khắp các đại dương trên thế giới. Những chất dinh dưỡng này trở lại trong quá trình nước trồi và trở thành thức ăn cho thực vật phù du. Đây là nền tảng của chuỗi thức ăn biển.
Tiến sĩ Steve Rintoul, nhà hải dương học và chuyên gia về Nam Đại Dương tại Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Khối thịnh vượng chung của Chính phủ Úc, cho biết khi dòng hải lưu dưới biển sâu chậm lại, sẽ có ít chất dinh dưỡng hơn quay trở lại tầng đại dương phía trên, ảnh hưởng đến sản lượng thực vật phù du.
“Một khi dòng chảy đảo ngược chậm lại, chúng ta chỉ có thể khởi động lại nó bằng cách ngăn chặn dòng nước tan chảy quanh Nam Cực, nghĩa là chúng ta cần một khí hậu mát mẻ hơn và sau đó phải chờ nó tiếp tục. Lượng khí thải nhà kính cao liên tục của chúng ta. Càng chờ đợi, chúng ta càng cam kết tạo ra nhiều thay đổi hơn nữa. Nhìn lại 20 năm trước, chúng ta nghĩ rằng đại dương sâu thẳm không thay đổi nhiều. Nó ở quá xa để có thể phản ứng. Nhưng các quan sát và mô hình lại cho thấy điều ngược lại.”
Giáo sư Stefan Rahmstorf, nhà hải dương học và là trưởng bộ phận phân tích hệ thống Trái Đất tại Viện Nghiên cứu Tác động Khí hậu Potsdam, cho biết nghiên cứu mới cho thấy "khí hậu quanh Nam Cực có khả năng sẽ suy yếu hơn nữa trong những thập kỷ tới". Báo cáo khí hậu chính của Liên Hợp Quốc có "những thiếu sót đáng kể và lâu dài" vì không phản ánh được tác động của nước tan chảy đến đại dương sâu thẳm. "Nước tan chảy làm loãng hàm lượng muối ở những khu vực này của đại dương, khiến nước loãng hơn, do đó không đủ sức nặng để chìm xuống và đẩy nước đã có ở đó ra ngoài."
Khi nhiệt độ trung bình toàn cầu tiếp tục tăng, có mối liên hệ giữa việc dòng hải lưu chậm lại và nhu cầu tiềm tàng về kỹ thuật địa kỹ thuật để làm mát hành tinh. Cả hai đều sẽ gây ra những hậu quả khó lường, có thể tàn phá cuộc sống của người dân ở nhiều nơi trên thế giới.
Giải pháp tất nhiên là giảm mạnh lượng khí thải carbon dioxide và methane, nhưng các nhà lãnh đạo thế giới vẫn chậm chạp trong việc giải quyết những vấn đề này một cách quyết liệt vì làm như vậy sẽ dẫn đến phản ứng dữ dội từ các nhà cung cấp nhiên liệu hóa thạch và sự phẫn nộ từ những người tiêu dùng phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu này cung cấp nhiên liệu cho ô tô, sưởi ấm nhà cửa và cung cấp năng lượng cho Internet.
Nếu Hoa Kỳ thực sự nghiêm túc trong việc bắt người tiêu dùng phải trả giá cho những tổn thất do việc đốt nhiên liệu hóa thạch gây ra, chi phí điện từ các nhà máy điện than sẽ tăng gấp đôi hoặc gấp ba, và giá xăng sẽ vượt quá 10 đô la một gallon. Nếu bất kỳ điều nào trong số những điều trên xảy ra, đại đa số cử tri sẽ la ó và bỏ phiếu cho những ứng cử viên hứa hẹn sẽ mang lại những ngày tươi đẹp. Nói cách khác, chúng ta có thể sẽ tiếp tục tiến tới một tương lai bất định, và con cháu chúng ta sẽ phải gánh chịu hậu quả từ việc chúng ta không hành động một cách có ý nghĩa.
Giáo sư Rahmstorff cho biết một khía cạnh đáng lo ngại khác của việc dòng hải lưu chậm lại do lượng nước tan chảy ngày càng tăng ở Nam Cực là việc dòng hải lưu sâu chậm lại cũng có thể ảnh hưởng đến lượng carbon dioxide có thể được lưu trữ ở vùng biển sâu. Chúng ta có thể góp phần giảm thiểu tình trạng này bằng cách giảm phát thải carbon và mê-tan, nhưng có rất ít bằng chứng cho thấy ý chí chính trị để làm như vậy.
Steve viết về sự giao thoa giữa công nghệ và tính bền vững từ nhà riêng ở Florida, hay bất cứ nơi nào anh có thể đến. Anh tự hào vì mình đã "thức tỉnh" và không quan tâm tại sao chiếc ly lại vỡ. Anh tin chắc vào lời của Socrates, đã nói cách đây 3.000 năm: "Bí quyết của sự thay đổi là tập trung toàn bộ năng lượng của bạn không phải vào việc chống lại cái cũ, mà vào việc xây dựng cái mới."
Kim tự tháp cây lê ở Biển Wadden đã chứng tỏ là một cách thành công để tạo ra các rạn san hô nhân tạo có thể hỗ trợ…
Đăng ký nhận bản tin email hàng ngày của CleanTechnica. Hoặc theo dõi chúng tôi trên Google News! Các mô phỏng được thực hiện trên siêu máy tính Summit…
Nhiệt độ bề mặt biển ấm hơn làm gián đoạn quá trình trộn lẫn chất dinh dưỡng và oxy, vốn là yếu tố then chốt duy trì sự sống. Chúng có khả năng thay đổi…
© 2023 CleanTechnica. Nội dung được tạo trên trang web này chỉ nhằm mục đích giải trí. Các ý kiến ​​và bình luận được bày tỏ trên trang web này không được CleanTechnica, chủ sở hữu, nhà tài trợ, chi nhánh hoặc công ty con của CleanTechnica xác nhận và không nhất thiết phản ánh quan điểm của CleanTechnica.