Bắc Cực có thể trải qua mùa hè đầu tiên gần như không còn băng biển – một dấu mốc đáng lo ngại cho hành tinh – ngay từ năm 2027.

Lần đầu tiên, một nhóm nghiên cứu quốc tế, bao gồm nhà khí hậu học (climatologist) Alexandra Jahn từ Đại học Colorado Boulder và Céline Heuzé từ Đại học Gothenburg, Thụy Điển, đã sử dụng các mô hình máy tính để dự đoán thời điểm ngày không băng đầu tiên có thể xảy ra ở đại dương phía cực bắc (northernmost ocean). Bắc Cực không còn băng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái và khí hậu Trái Đất qua việc làm thay đổi các mô hình thời tiết.

“Ngày không băng đầu tiên ở Bắc Cực sẽ không thay đổi mọi thứ một cách đột ngột,” Jahn, phó giáo sư tại Khoa Khoa học Khí quyển và Đại dương, đồng thời là thành viên của Viện Nghiên cứu Bắc Cực và Núi cao tại Đại học Colorado Boulder, cho biết. “Nhưng điều này sẽ cho thấy chúng ta đã làm thay đổi căn bản một trong những đặc điểm định hình môi trường tự nhiên của Bắc Băng Dương, nơi vốn được bao phủ bởi băng biển và tuyết quanh năm, thông qua lượng khí nhà kính phát thải.”

Các phát hiện này đã được công bố gần đây trên tạp chí Nature Communications. Jahn cũng sẽ trình bày kết quả này vào ngày 9-12 tại hội nghị thường niên của Liên minh Địa Vật lý Hoa Kỳ ở Washington D.C.

Một Bắc Cực không còn băng

Khi khí hậu ấm lên do lượng khí nhà kính tăng, băng biển ở Bắc Cực đã biến mất với tốc độ chưa từng có (unprecedented speed) – hơn 12% mỗi thập kỷ.

Tháng 9 vừa qua, Trung tâm Dữ liệu Băng và Tuyết Quốc gia báo cáo rằng mức tối thiểu băng tuyết bao phủ tại Bắc Cực trong năm nay – ngày có lượng nước biển đóng băng ít nhất ở Bắc Cực – là 4,28 triệu km², một trong những mức thấp nhất từng được ghi nhận kể từ năm 1978. Con số này thể hiện sự suy giảm nghiêm trọng so với mức trung bình 6,85 triệu km² giai đoạn 1979-1992.

Khi diện tích băng ở Bắc Băng Dương giảm xuống dưới 1 triệu km², các nhà khoa học coi Bắc Cực là không còn băng.

Những dự đoán trước đây về sự thay đổi băng biển Bắc Cực tập trung vào việc xác định khi nào đại dương sẽ không còn băng trong một tháng trọn vẹn. Nghiên cứu trước đây của Jahn cho rằng tháng không băng đầu tiên sẽ gần như chắc chắn xảy ra và có thể vào những năm 2030.

Khi điểm tới hạn (tipping point) đến gần, Jahn tự hỏi khi nào ngày hè đầu tiên mà gần như toàn bộ băng biển Bắc Cực tan chảy sẽ xảy ra.

“Vì ngày không băng đầu tiên có khả năng xảy ra sớm hơn tháng không băng đầu tiên, chúng ta cần chuẩn bị,” Heuzé nói. “Điều cũng quan trọng cần biết là những sự kiện nào có thể dẫn đến việc tan chảy toàn bộ băng biển ở Bắc Băng Dương.”

Khả năng xảy ra ngày không băng

Jahn và Heuzé đã ước tính ngày không băng đầu tiên ở Bắc Cực bằng cách sử dụng kết quả từ hơn 300 mô phỏng máy tính. Họ phát hiện ra rằng hầu hết các mô hình dự đoán ngày không băng đầu tiên có thể xảy ra trong khoảng 9-20 năm sau năm 2023, bất kể con người thay đổi lượng khí nhà kính phát thải ra sao. Ngày không băng sớm nhất có thể xảy ra trong vòng 3 năm tới.

Đây là một kịch bản cực đoan nhưng là khả năng xảy ra dựa trên các mô hình. Tổng cộng, chín mô phỏng cho thấy ngày không băng có thể xảy ra trong vòng 3-6 năm.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng một loạt các hiện tượng thời tiết cực đoan có thể làm tan chảy hai triệu km² băng biển trong một thời gian ngắn: Một mùa thu ấm bất thường đầu tiên làm suy yếu băng biển, sau đó là một mùa đông và mùa xuân ấm áp ở Bắc Cực ngăn cản băng biển hình thành. Khi Bắc Cực trải qua những năm ấm cực đoan như vậy trong ba năm hoặc hơn liên tiếp, ngày không băng đầu tiên có thể xảy ra vào cuối mùa hè.

Theo Heuzé, với biến đổi khí hậu, tần suất và cường độ của những hiện tượng thời tiết này sẽ chỉ tăng lên.

Băng biển bảo vệ Bắc Cực khỏi sự ấm lên bằng cách phản chiếu ánh sáng Mặt Trời trở lại không gian. Khi băng phản chiếu giảm đi, các vùng nước đại dương tối hơn sẽ hấp thụ nhiều nhiệt hơn từ Mặt Trời, làm tăng nhiệt độ ở Bắc Cực và toàn cầu. Ngoài ra, sự ấm lên ở Bắc Cực có thể thay đổi các mô hình gió và dòng chảy đại dương, dẫn đến các hiện tượng thời tiết cực đoan hơn trên toàn thế giới.

Tuy nhiên, việc cắt giảm mạnh lượng khí thải có thể trì hoãn thời điểm Bắc Cực không còn băng và giảm thời gian mà đại dương duy trì trạng thái không băng, theo nghiên cứu.

“Bất kỳ sự giảm khí thải nào cũng sẽ giúp bảo tồn băng biển,” Jahn nói.

Băng biển Bắc Cực đang tan chảy với tốc độ chưa từng có. Ảnh: Đại học Gothenburg.