Các nhà khoa học đã tính toán được ngày nhân loại thay đổi Trái đất vĩnh viễn

Theo một nghiên cứu mới đây, hai nhà khoa học đã chỉ ra một phương trình để tính toán thời điểm con người bắt đầu định hình Trái đất.

Không ai biết chính xác cái ngày một khối thiên thạch rộng 10km đã rơi xuống Trái đất, cũng như cái ngày vùng đất nơi khối thiên thạch đó rơi xuống được gọi với cái tên bán đảo Yucatan. Nhưng chúng ta biết rõ ngày đó là một ngày khoảng 65 triệu năm về trước. Những ngày đến sau đó Trái đất ngày một lạnh hơn, tối hơn và số khủng long thì ngày một giảm dần.

Hình ảnh vụ va chạm giữa một thiên thạch và Trái đất khoảng 65 triệu năm về trước.

Vụ va chạm đã tái cơ cấu hệ thống hỗ trợ sự sống trên Trái đất thông qua việc thổi tung một khối lượng lớn bụi, làm bốc hơi một lượng nước khổng lồ và kích hoạt hàng trăm vụ động đất và núi lửa phun trào. Cú đập này theo sau bởi sự tuyệt chủng số lượng lớn đánh dấu một trong những sự phân chia kỷ địa chất nổi tiếng nhất, giữa hoàng hôn của kỷ phấn trắng và bình minh của kỷ cổ cận. Xét về tác động toàn cầu, nhân loại có vẻ như là một phiên bản phản ánh của khối thiên thạch đó. Họ đã thay đổi hành tinh này đến mức nhiều nhà khoa học tin rằng xã hội hiện đại xứng đáng có kỷ địa chất riêng của mình – kỷ nhân sinh (The Anthropocene). Trong khi không một ai biết được rằng ngày nào loài người trở thành một thế lực trong tự nhiên, hai nhà khoa học tin rằng họ có một phương trình để xác định thời điểm đó.

Hành tinh này đã tồn tại khoảng 4,5 tỉ năm. Hơn ba phần tư thời gian đó, Trái đất có những điều kiện cần thiết để hỗ trợ sự sống. "Trái đất về tổng thể luôn ở trong một trạng thái ổn định, những vòng lập phản hồi giữ cho mọi thứ như bầu khí quyển và nhiệt độ tại trạng thái cân bằng trong suốt những vòng quay của thời gian", trích lời Owen Gaffney, một nhà văn và tác giả của nghiên cứu mới được công bố trên Anthropocene Review. Trong suốt những khoảng thời gian của trạng thái cân bằng, các dạng sống tiến hoá một cách chậm chạp, sự tuyệt chủng thường hiếm xảy ra và sự đa dạng sinh học không ngừng tăng lên. Và rồi vụ va chạm thiên thạch ập đến hoặc là những siêu núi lửa phun trào, cũng có thể là Trái đất nghiêng nửa độ trên trục của nó. Mỗi thảm hoạ đều thay đổi bầu khí quyển, nhiệt độ, các thành phần của đại dương và hàng tá những phản ứng dây chuyền theo sau sẽ quyết định loại sinh vật nào đủ khả năng thích ứng để tồn tại.

• Năm 1700, loài người đã sử dụng khoảng 5% diện tích bề mặt Trái đất. Năm 2000, diện tích được sử dụng là 55%.
• Khí thải gây hiệu ứng từ con người là nguyên nhân đại dương đang bị axit hoá đến tỉ lệ gần bằng thời kì đại tuyệt chủng của Kỷ Permi diễn ra khoảng gần 300 triệu năm về trước.
• Với sự ước lượng đã được hạ thấp đi nhiều lần, mức độ tuyệt chủng hiện tại là lớn hơn 10 lần so với thời kì cân bằng địa chất.

"Bạn có thể dễ dàng liệt kê một danh sách dài những điều mà con người đã làm để thay đổi hành tinh này, nhưng nó sẽ sớm trở nên nhàm chán", trích lời Erle Ellis, nhà sinh thái học đến từ Đại học Maryland. Theo lời ông, vấn đề đang được tranh cãi là liệu những nghiên cứu có thực sự xác định được thời điểm mà hoạt động của con người bắt đầu kiểm soát sinh quyển của Trái đất.

Ellies là một thành viên của nhóm hoạt động về kỷ nhân sinh mà nhiệm vụ của nhóm là thực hiện những đánh giá sơ bộ để cuối cùng định nghĩa kỷ nhân sinh như là một kỷ địa chất chính thức. Hợp thức hoá kỷ nguyên này sẽ là một trọng trách lớn, và cũng là một vấn đề gây tranh cãi giữa các nhà khoa học Trái đất. Câu hỏi đặt ra ở đây là liệu hoạt động sống của con người có không thay đổi sự sống trên Trái đất ? Dù vậy, theo Ellis, "Hoàn toàn không có sự tranh cãi nào ở đây".

Những vấn đề thực sự đang gây tranh cãi trong nhóm khá là thiết thực, có thể kể đến là: Liệu tất cả những hoạt động của nhân loại có thể được gộp vào trong một dấu tích địa chất đủ lớn cho những nhà sinh học trong tương lai nghiên cứu? Và vì lý do gì khi chúng ta nên đặt tên cho một tầng đá mà nó còn chưa hình thành? "Đưa ra một kỷ nguyên mới vào lúc này thực sự không đem lại một chút hữu dụng nào cho các nhà địa tầng và địa chất học trong việc nghiên cứu các lớp đất đá để hiểu quá quá trình hình thành của nó", trích lời Ellis.

Trái đất trong kỷ nhân sinh - thời kì những hoạt động sống của con người là yếu tố quyết định cho việc định hình Trái đất.

Đồng tác giả với Gaffney, là nhà khoa học về khí tượng Will Steffen của Đại học Quốc gia Úc, đồng thời cũng là thành viên của nhóm hoạt động về kỷ nhân sinh. Trong một nghiên cứu mới của cặp đôi này, họ miêu tả một phương trình để so sánh những ảnh hưởng của một vài trăm năm qua với những điều kiện cơ bản của kỷ Toàn Tân, một kỷ địa chất bắt đầu từ 11.700 năm về trước. "Chúng tôi đã nhìn nhận một cách toàn diện tất cả những quá trình vận động quan trọng và tốc độ thay đổi của chúng", trích lời Gaffney. Trong phần lớn thời gian, mọi vật trên Trái đất đã ở trạng thái cân bằng – và được giữ ổn định bởi những năng lượng đến từ hoạt động của Mặt trời, việc nghiêng 26.5 độ trên trục của Trái đất, và sự vắng mặt của những viên đá có kích cỡ ngang bằng các hòn đảo rơi xuống từ vũ trụ.

Theo những tính toán của họ, thời điểm mà hoạt động của con người đã che lấp hoàn toàn sự tác động chủ đạo của Mặt trời, Trái đất và những thiên thạch lang thang với việc định hình dạng sống trên Trái đất là vào khoảng năm 1950. "Điều này trùng hợp với những quả bom hạt nhân đầu tiên, và chính chúng cũng đã tạo ra một lượng phóng xạ có thể theo dõi được ở bầu trong khí quyển, thứ hoàn toàn có thể tìm thấy được trong hồ sơ trầm tích", theo Gaffney. Những trái bom này cũng không phải là những thứ đầu tiên cần được quan tâm sau thời kì chiến tranh. Những năm 1950 đánh dấu bởi sự cuộc đại tăng tốc theo nhiều nhà khoa học, thời kì mà sự bùng nổ của tầng lớp trung lưu dẫn đến sự tăng đột biến GDP toàn cầu, đất đai được tận dụng cho mục đích nông nghiệp, hoạt động sản xuất giấy, xây dựng các đập chứa nước, việc sở hữu các phương tiện cá nhân, du lịch trên toàn cầu và những điểm đáng chú ý khác về việc tiêu thụ tài nguyên trên Trái đất. Phương trình của Steffen và Gaffney chỉ tăng thêm sức nặng cho luận điểm rằng kỷ nhân sinh đã bắt đầu vào thời đại của những chiếc TV màu.

Những quả bom hạt nhân đầu tiên đã tạo ra một lượng phóng xạ có thể theo dõi được trong bầu khí quyển.

Gaffney cũng không một chút ngần ngại khi ngụ ý rằng có một sự liên đới nhỏ giữa một nhóm của nhân loại với trách nhiệm cho kỷ nhân sinh và những việc đi theo. "Kết luận chính của chúng tôi về yếu tố quan trọng nhất của việc thay đổi toàn cầu là sự sản xuất và tiêu thụ của cải bởi tầng lớp trung và thượng lưu trên toàn thế giới". Ông cũng nói thêm rằng: "Việc xác định kỷ nhân sinh có thể có một ảnh hưởng rộng rãi tới xã hội, và có tiềm năng thay đổi những nhìn nhận của thế giới, tương tự như học thuyết tiến hoá của Darwin, hay là điều mà thuyết nhật tâm của Copernicus đã làm được".

Loài người không phải là sinh vật đầu tiên và cũng như không có vẻ như là loài cuối cùng sẽ định hình thế giới. Khoảng 2,3 tỉ năm về trước, một loài sinh vật đơn bào được biết đến với cái tên vi khuẩn lam đã phát triển quá trình quang hợp, chúng lấy vào khí carbon dioxide và nhả ra khí oxy cho bầu khí quyển. Việc một số lượng lớn oxy được đẩy vào bầu khí quyển đôi khi còn được gọi là cuộc diệt chủng oxy, bởi chúng đã bức tử rất nhiều loài sinh vật kị khí đã thống trị Trái đất. Khuẩn lam thành công đến mức những cơ thể nhỏ bé của chúng khi chết rút cục tụ lại để tạo nên những mỏ dự trữ dầu rộng lớn. Và khi những tầng đá đầu tiên của kỷ nhân sinh được hình thành, khí carbon hình thành từ hoạt động đốt chính những khối dầu đó là lí giải tuyệt vời cho việc tại sao tầng đá này lại có một màu đen xám đẹp đẽ.

Vi khuẩn lam - Loài sinh vật này có thể nhỏ bé, nhưng những dấu ấn chúng đã lưu lại trong lịch sử của Trái đất thì không hề nhỏ​.

Ellies là một trong những người thiểu số của nhóm thành viên hoạt động về Kỷ nhân sinh tin rằng gốc rễ của thời kì này ẩn sâu trong lịch sử của nhân loại. "Cuộc cách mạng công nghiệp đã xảy ra từ rất lâu về trước năm 1950", ông cũng nhắc rằng, "Nhân loại cũng nên cân nhắc những ảnh hưởng ngoài sức tưởng tượng của hoạt động nông nghiệp đã bắt đầu từ hàng ngàn năm về trước đối với tầng sinh quyển".