Núi lửa phun trào. Ảnh minh hoạ: Reuters
Trong khi hầu hết các vụ phun trào núi lửa đều giải phóng đám mây bụi làm mát hành tinh, vụ phun trào núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai hồi tháng 1/2022 đã giải phóng lượng hơi nước tương đương 60.000 bể bơi Olympic vào tầng bình lưu.
Hơi nước là một loại khí nhà kính tự nhiên, có thể giữ nhiệt khi bốc lên không trung. Trong khi đó, những vụ phun trào lớn trên đất liền – chẳng hạn vụ phun trào Pinatubo ở Philippines năm 1991 – đã giải phóng các chùm khí lên cao, lan nhanh và hoạt động như một lá chắn tạm thời ngăn ánh sáng Mặt Trời, gây ra hiện tượng lạnh đột ngột.
Giáo sư Peter Thorne, nhà khoa học khí hậu tại Đại học Maynooth ở Ireland, cho biết: “Hầu hết các vụ phun trào núi lửa đều có tác dụng làm mát. Song vụ núi lửa Tongan phun trào là một ngoại lệ. Đây là minh chứng quan trọng cho hiện tượng chúng ta chưa từng chứng kiến trước đây”.
Tháng 6 đến tháng 8 năm nay chính là thời điểm nóng nhất từng được ghi nhận trên toàn cầu, với biên độ rộng đến mức khó lý giải. Các đợt nắng nóng xảy ra trên khắp Trái Đất - từ Nhật Bản đến nước Mỹ.
Các nhà khoa học cho rằng lượng phát thải khí nhà kính của nhân loại là lý do chính khiến nhiệt độ tăng cao. Ngoài ra, hiện tượng thời tiết El Nino làm nóng Thái Bình Dương, cùng với hoạt động đốt nhiên liệu, cũng là một trong những nguyên nhân khiến Trái Đất nóng lên.
Những tòa nhà bị hư hại sau vụ phun trào núi lửa và sóng thần ở Tongatapu, Tonga, vào tháng 1/2022. Ảnh: Reuters
Nhiều nhà khoa học cho rằng nghiên cứu về núi lửa cũng rất quan trọng để đánh giá các vụ phun trào ảnh hưởng đến xu hướng nóng lên toàn cầu ở mức độ nào.
Thỏa thuận Paris năm 2015 đã cam kết cố gắng duy trì nhiệt độ toàn cầu ở mức 1,5 độ C so với mức thời kỳ tiền công nghiệp, ngăn chặn tình trạng biến đổi khí hậu tồi tệ nhất - từ các trận lũ lụt đến cháy rừng. Hiện nay nhiệt độ đang tăng 1,2 C.
Những vụ phun trào hiếm gặp trong lịch sử
Bà Margot Clyne, nhà khoa học khí quyển tại Đại học Colorado, Boulder (Mỹ), cho biết vụ phun trào ở quần đảo Polynesia đã giải phóng 150 triệu tấn hơi nước vào tầng bình lưu. Khoảng 10% trong số 1,4 tỷ tấn thường chuyển động xoáy ở khu vực đó.
“Chúng tôi có thể khá chắc chắn rằng những vụ phun trào núi lửa tương tự đã không xảy ra từ những năm 1880, sau vụ núi lửa Krakatoa phun trào năm 1883”, bà nói.
Vụ phun trào này cũng giải phóng khoảng 500.000 tấn lưu huỳnh dioxide vào tầng bình lưu. Loại khí này có xu hướng làm mát hành tinh. Tuy nhiên, sự kết hợp giữa nước và lưu huỳnh có thể làm phức tạp thêm tác động của núi lửa.
Nghiên cứu đăng tải trên Tạp chí Nature hồi tháng 1 cho biết vụ phun trào này cũng làm gia tăng nhẹ nguy cơ nhiệt độ toàn cầu vượt mức 1,5 độ C trong ít nhất 1 - 5 năm tới.
Nhân viên cứu hộ sau vụ phun trào núi lửa và sóng thần ở Nomuka, Tonga, vào tháng1/2022. Ảnh: Reuters
Ông Luis Millan, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, cho biết: “Đây là ngọn núi lửa đầu tiên trong hồ sơ có thể khiến bề mặt Trái Đất ấm hơn thay vì làm mát Trái Đất”.
Các nghiên cứu sơ bộ cũng chỉ ra chùm hơi nước này có thể tồn tại tới khoảng 8 năm ở tầng bình lưu - tầng khí quyển cách Trái Đất khoảng 10 đến 50 km.
Ông Holger Voemel, nhà khoa học cấp cao tại Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia Mỹ (NCAR), cho hay có thể vụ phun trào này đã gây tác động nào đó đến hiện tượng nóng lên toàn cầu.
Theo Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) của Liên hợp quốc, trong 2.500 năm qua, các vụ phun trào núi lửa làm mát hành tinh chỉ xảy ra khoảng 2 lần trong thế kỷ. Gần đây nhất là vụ núi lửa Pinatubo phun trào. Vụ phun trào Pinatubo đã khiến nhiệt độ trung bình toàn cầu giảm khoảng 0,5 độ C trong hơn một năm.
Theo IPCC, trong 2.500 năm qua, đã có khoảng 8 vụ phun trào lớn. Trong đó, vụ phun trào núi lửa Tambora ở Indonesia vào năm 1815 đã dẫn đến một năm không có mùa hè – kéo theo những vụ mùa thất bát trải rộng từ Pháp đến Mỹ.
Tệ hơn nữa, vào khoảng năm 1257, vụ phun trào núi lửa Samalas ở Indonesia đã dẫn đến nạn đói kinh hoàng và có thể đã khởi đầu Kỷ băng hà nhỏ, thời kỳ mát mẻ bất thường kéo dài đến thế kỷ 19.
Núi lửa Kilauea ở Hawaii, một trong những ngọn núi lửa hoạt động mạnh nhất thế giới. Ảnh: AFP
Quy mô của các vụ phun trào núi lửa xa xưa được đánh giá dựa trên lưu huỳnh tìm thấy trong băng ở Greenland và Nam Cực. Các vụ núi lửa này giải phóng nước - giống như núi lửa Tongan - vẫn còn là bí ẩn vì không thể phát hiện lưu huỳnh trong băng.
Trước khi phun trào, núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai nằm dưới mực nước biển khoảng 150 mét. Hiện chưa rõ có bao nhiêu ngọn núi lửa dưới đại dương này này đủ để giải phóng vật chất vào khí quyển nếu phun trào.
Rủi ro thảm họa
IPCC cho biết trong thế kỷ này, sẽ có ít nhất một vụ phun trào tương tự vụ Pinatubo. Tuy nhiên, điều đó có tác động không đáng kể đến xu hướng chung của hiện tượng nóng lên toàn cầu, do mức phát thải khí nhà kính của con người kể từ Cách mạng Công nghiệp quá lớn.
Ông Ingo Bethke, nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu khí hậu Bjerknes thuộc Đại học Bergen (Na Uy), cho biết: “Hoạt động của núi lửa diễn ra bất thường, khó lường và khó kiểm soát”.
Các nhà khoa học Bethke và Thorne cũng kêu gọi IPCC nên hành động quyết liệt hơn nữa để xem xét rủi ro của loạt vụ phun trào núi lửa.
“Chúng ta có thể đối phó với 1 vụ phun trào giống như Pinatubo, nhưng một vài vụ phun trào tương tự sẽ là thử thách đầy áp lực lớn đối với các quốc gia trước tình trạng biến đổi khí hậu”, giáo sư Thorne nói.
Tuy nhiên, trong bối cảnh không thể dự đoán, một số nhà khoa học cho rằng biến đổi khí hậu có thể khiến các vụ phun trào xảy ra thường xuyên hơn ở một số khu vực lạnh giá, nơi các con sông băng dày đã che phủ một số ngọn núi lửa. Hiện tượng tan băng cũng có thể gây ra các vụ phun trào mạnh mẽ.
Chẳng hạn ở Iceland, sự kết thúc của Kỷ băng hà vào khoảng 12.000 năm trước trùng với thời điểm các ngọn núi lửa phun trào với mức độ lớn hơn khoảng 100 lần so với thời gian gần đây.
Và những trận mưa như trút nước liên quan đến biến đổi khí hậu có thể làm xói mòn các thành núi lửa. Tại Hawaii năm 2018, mưa lớn bất thường đã làm xói mòn sườn núi lửa Kilauea.
Dung nham chảy trên miệng núi lửa Halema'uma'u khi núi lửa Kilauea phun trào ở Hawaii vào ngày 7/6. Ảnh: Reuters
Ý tưởng làm mát Trái Đất
Trong bối cảnh đó, một số nhà khoa học đã đề xuất ý tưởng làm dịu ánh nắng Mặt Trời giúp làm mát Trái Đất.
Ví dụ, con người có thể tạo ra đám mây bụi giống như trọng vụ phun trào núi lửa Pinatubo, bằng cách điều một đội máy bay đặc biệt phun lưu huỳnh vào tầng bình lưu. Đây là giải pháp “câu giờ” trong khi các chính phủ tìm kiếm giải pháp dài hạn.
Năm ngoái, Công ty khởi nghiệp Make Sunsets của Mỹ đã bắt đầu phóng những quả bóng bay mang lưu huỳnh dioxide vào tầng bình lưu. Công ty này bán 10 USD/mỗi gram lưu huỳnh. Theo các nhà khoa học, giải pháp này sẽ giúp bù đắp tác động làm Trái Đất nóng lên của 1 tấn CO2 trong một năm. Tuy nhiên, chi phí cho phải pháp này rất tốn kém vì CO2 có thể tồn tại trong khí quyển hàng trăm năm.
Nhiều nhà khoa học phản đối “công nghệ địa kỹ thuật” này vì cho rằng điều đó có thể phá vỡ các hình thái thời tiết và tạo cớ cho một số quốc gia tránh cắt giảm lượng khí thải.
Nhà khoa học Voemel nói: “Nếu cho tôi một hành tinh Trái Đất thứ 2, thì đây thực sự là một ý tưởng hay. Nhưng đừng làm điều đó trên hành tinh Trái Đất của tôi”.
