Hành tinh của chúng ta đang nóng lên, đó là sự thật. Nhưng đây không phải lúc nóng nhất trong lịch sử của hành tinh, điều đó cũng là sự thật. Ở nhiều thời điểm khác nhau, hàng triệu và hàng tỷ năm trước, Trái Đất từng nóng hơn nhiều so với bây giờ.
Một trong những đợt nóng đáng chú ý nhất là cách đây 56 triệu năm, trong giai đoạn cực đại nhiệt Paleocene-Eocene (thường được viết tắt là PETM). Đó là một giai đoạn khá ngắn với sự tăng nhiệt độ nhanh và bất thường. Trong giai đoạn đó, nhiệt độ đã vượt qua mức tăng nhiệt độ thông thường tới 5 độ C chỉ trong khoảng vài nghìn năm. Những điều kiện nhiệt đới chiếm ưu thế tới mức hoàn toàn không còn các chỏm băng ở hai cực.
Hiệu ứng của sự tăng nhiệt độ này có tác động rõ rệt tới sự sống. Các sinh vật biển chết vì không thể sống trong nước nóng hơn. Trong khi đó, động vật có vú lại được hưởng lợi từ việc này, lan rộng và đa dạng hóa nhanh chóng trong hàng nghìn năm tiếp theo, tạo tiền đề cho các loài động vật hiện đại - trong đó có chúng ta.
PETM cũng được coi là một mẫu để so sánh với khí hậu hiện tại của chúng ta, mang lại cái nhìn đầy đủ hơn vào những gì có thể diễn ra khi Trái Đất nóng lên nhanh chóng với việc carbon tràn vào khí quyển.
Tuy nhiên, theo một nghiên cứu mới của các nhà khoa học ở Đại học Hawaii và Đại học Utrecht thì PETM đã không hề được kích hoạt bởi carbon trong khí quyển, mặc dù carbon đúng là thứ đã làm nghiêm trọng thêm mức độ của sự kiện. Thay vào đó, thứ gây ra sự nóng lên đó là sự kết hợp đồng thời các điều kiện của Trái Đất và các điều kiện thiên văn.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Science. Nó bổ sung thêm cho hiểu biết của chúng ta về cách mà những biến đối trong quỹ đạo Trái Đất tác động lên khí hậu. Nó cũng mang lại những cái nhìn mới vào sự nóng lên toàn cầu hiện nay của chúng ta vốn có rất hiếm tiền lệ.
Biến đổi trong quỹ đạo
Mấu chốt của vấn đề nằm ở chỗ quỹ đạo của Trái Đất trên thực tế không hề hoàn hảo, tức là nó không phải một đường tròn ổn định như chúng ta thường hình dung. Đường đi của chúng ta quanh Mặt Trời thực ra là một đường dẹt hơn, tức là một elip. Các nhà thiên văn học gọi độ "méo" của đường này là tâm sai, hay độ lệch tâm. Chỉ số này không cố định mà thay đổi theo thời gian, khiến quỹ đạo của chúng ta có thể tròn hoặc dẹt hơn ở những thời điểm khác nhau. Theo một đồng tác giả của nghiên cứu là nhà hải dương học Richard Zeebe ở Đại học Hawaii thì độ lệch này có thể ảnh hưởng tới khí hậu.
"Nếu chúng ta nhìn vào quá khứ 100 triệu năm trước, chúng ta có thể thấy mối liên hệ đặc biệt giữa sự biến đổi của tâm sai và khí hậu," ông nói.
Zeebe cùng đồng tác giả Lucas Lourens đã sử dụng một lõi trầm tích ở Nam Đại Tây Dương để tìm kiếm những dấu vết liên quan tới sự biến đổi tâm sai quỹ đạo của Trái Đất trong khoảng thời gian gần sự kiện PETM. Họ thấy rằng sự biến đổi của trầm tích tương ứng với mô hình biến đổi thiên văn. Vì sự thay đổi của trầm tích có thể dự đoán được sự thay đổi khí hậu, nên chúng là đại diện tốt cho sự biến đổi quỹ đạo Trái Đất.
Với phương pháp đó, nhóm nghiên cứu đã xác định được chính xác sự tăng nhiệt độ ở sự kiện PETM diễn ra cách đây 56 triệu năm, khi mà quỹ đạo Trái Đất có độ lệch lớn nhất (hình elip dẹt nhất).
Một quỹ đạo dẹt hơn đồng nghĩa với việc nhiều bức xạ từ Mặt Trời tác động vào Trái Đất hơn - Zeebe nói. Việc đó hoàn toàn phù hợp với sự tăng nhiệt độ. Khí hậu Trái Đất đã nóng lên đúng thời điểm đó, dẫn tới PETM.
Theo Zeebe, khí hậu vẫn tiếp tục nóng và ngột ngạt vào giai đoạn đó kéo dài tới khoảng 170.000 năm sau, tức là dài hơn nhiều so với nhiều ước tính trước đây.
Tương tự với hiện tại
Cách giải thích mới về PETM thực sự đáng chú ý. Nó là một lời nhắc rằng quỹ đạo của Trái Đất hoàn toàn có thể ảnh hưởng tới sự sống của chúng ta. PETM là một tài nguyên vô giá để hiểu hơn về sự biến đổi khí hậu ngày nay. Đó là một trong số ít giai đoạn trong lịch sử Trái Đất khi mà khí hậu đã nóng lên rất nhanh, nó có thể đưa ra những gợi ý về những điều có thể tới trong tương lai gần.
Những sự kiện tuyệt chủng và sự dịch chuyển nhanh của các loài sang môi trường sống mới là một hệ quả của PETM, và tác động của những xáo trộn sinh học đó vẫn còn tới tận ngày nay. Biến đổi khí hậu gây ảnh hưởng tới các loài trên toàn cầu, đồng thời tạo ra cơ hội cho những môi trường sống mới.
PETM có vẻ là một lời cảnh báo cho chúng ta. Dù Trái Đất không thực sự gặp nguy hiểm bởi sự tăng vọt nhiệt độ cách đây 56 triệu năm, nhưng thực tế là chỉ tăng một vài độ có thể dẫn tới những hậu quả tai hại. Những hiệu ứng phản hồi từ thời điểm xa xưa đó vẫn có thể được kích hoạt trở lại nếu có dù chỉ những thay đổi nhỏ hiện nay, và gây ra những biến đổi thực sự lớn.
Bryan
Theo Astronomy
