Cơ chế núi lửa phun trào chống… biến đổi khí hậu

Núi lửa phun trào có thể làm giảm nhiệt độ trên bề mặt Trái đất.

Từ hiện tượng tự nhiên này, các nhà khoa học đang nghiên cứu phương án phun khí ra bầu khí quyển để chống biến đổi khí hậu.

Tính khả thi của ý tưởng

Được coi là vụ nổ gây chấn động lớn nhất trong lịch sử nhân loại, vụ núi lửa Tambora phun trào tại Sumbawa, Indonesia (17/4/1815), đã phun khoảng 150 kilomét khối đá và tro vào không khí, khiến nhiệt độ toàn cầu giảm tới 3 độ C. Vào quãng thời gian xảy ra vụ phun trào, khu vực xung quanh núi lửa được miêu tả là “năm không có mùa Hè”.

Khí thoát ra từ các trận phun trào núi lửa làm giảm nhiệt độ trên bề mặt Trái đất.

Sở dĩ hiện tượng này xảy ra là do khi núi lửa hoạt động và phun trào, các khí phun ra bầu khí quyển gồm SO₂, bụi, tro và hơi nước. Trong đó, khí Sol (hay Aerosol) bức xạ lại vào trong không khí, đặc biệt là bức xạ với Mặt trời, làm giảm nhiệt độ trên bề mặt Trái đất.

Các nhà khoa học khí hậu nhận định, thế giới phải giữ cho nhiệt độ toàn cầu không tăng quá 1,5 độ C để hạn chế các tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, việc đạt được mục tiêu trên ngày càng khó xảy ra.

Vào tháng 10/2022, ông Simon Stiell, Thư ký điều hành của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu, cảnh báo nỗ lực khử carbon của các quốc gia vẫn “chưa đạt đến mức gần với quy mô và tốc độ giảm phát thải cần thiết” để đạt được mục tiêu 1,5 độ C.

Trước bối cảnh cấp bách trên và hiện tượng núi lửa phun trào, các nhà khoa học trên thế giới đặt ra câu hỏi, liệu có thể bắt chước tác động làm mát của các vụ phun trào núi lửa để ngăn chặn nóng lên toàn cầu? Ý tưởng này còn gọi là phun Sol khí vào tầng bình lưu.

Đây là một trong số những công nghệ mới trong lĩnh vực địa kỹ thuật năng lượng Mặt trời (SRM) và được kỳ vọng là giải pháp tiềm năng để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.

Trên thực tế, phần lớn các giải pháp SRM chưa được thử nghiệm trong thế giới thực. Trước đó, năm 2019, Đại học Harvard dự tính phun Sol khí vào bầu khí quyển nhằm chống lại biến đổi khí hậu. Về cơ bản, chúng sẽ tạo ra một lớp khiên chắn làm từ hàng triệu tấn vi hạt gốc sulfate phản xạ lại bức xạ Mặt trời, giúp Trái đất không bị quá nhiệt như hiện tại.

Phương án này cũng không đắt đỏ. Bằng cách sử dụng một phi đội chuyên cơ phun sương các hạt sulfate vào lớp dưới tầng bình lưu, nghiên cứu của Đại học Harvard cho hay, chi phí cho dự án tham vọng này có thể nằm trong khả năng của nhiều quốc gia. Theo ước tính của Đại học Harvard, dự án sẽ tốn khoảng 3,5 tỷ USD để khởi động và 2,25 tỷ USD để duy trì hàng năm.

Còn tại châu Á, trong những năm gần đây, công nghệ SRM nói chung và phun Sol khí vào tầng bình lưu đang được đẩy mạnh nghiên cứu. Mới đây nhất, tại Thái Lan và Indonesia, hai nhà khoa học Pornampai Narenpitak và Heri Kuswanto đều độc lập nghiên cứu về tính khả thi của phương án này.

Minh họa quá trình phun Sol khí ra bầu khí quyển.

Thách thức hiện thực hóa

Một số nhà hoạt động khí hậu cũng nêu lên mối lo ngại về rủi ro đạo đức, cho rằng công nghệ này có thể làm suy yếu cam kết của các quốc gia trong việc giảm phát thải khí nhà kính toàn cầu và cấp phép cho các công ty tiếp tục gây ô nhiễm. Bên cạnh đó là nỗi lo về địa chính trị khi các quốc gia phát triển phải vật lộn với quá trình chuyển đổi năng lượng.

Tuy nhiên, liệu SRM nên coi là giải pháp chống biến đổi khí hậu hay không vẫn còn đang là vấn đề gây tranh cãi. Trước mắt, trong Báo cáo Khoảng cách phát thải năm 2022 của Chương trình Môi trường thuộc Liên Hợp Quốc, công nghệ này không được coi là chiến lược để giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Nguyên nhân chính là do công nghệ này kéo theo nhiều hệ quả. Cần lưu ý rằng từ năm 2019 đến nay và có thể trong tương lai gần, không quốc gia nào tiến hành thử nghiệm mô hình này dù các nghiên cứu vẫn diễn ra liên tục. Bởi lẽ, Sol khí ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người và có thể “đầu độc” bầu khí quyển vốn đã rất mong manh.

Đáng chú ý, trong các nghiên cứu mới đây của hai nhà khoa học Sumatra và Kalimanta, việc phun Sol khí vào một khu vực sẽ dẫn đến tăng nhiệt độ ở những nơi khác. Vì SRM liên quan đến việc bắn hóa chất vào bầu khí quyển ở độ cao 20 - 30km trên bề mặt Trái đất, nên việc một quốc gia triển khai công nghệ này có thể ảnh hưởng đến các kiểu thời tiết ở những nơi khác trên thế giới.

Tương tự, GS Govindasamy Bala, làm việc tại Trung tâm Khoa học Khí quyển và Đại dương của Viện Khoa học Ấn Độ, cũng phát hiện ra trong các thí nghiệm sử dụng mô hình máy tính, tác động của việc tiêm Sol khí vào bầu khí quyển có thể khác nhau tùy thuộc vào vĩ độ ở nơi thực hiện.

Ví dụ, một mô hình khí hậu đã dự đoán các tác động khác nhau của việc phun Sol khí đối với mưa gió trên các bán cầu. Sol khí được phun ở vĩ độ 15 độ Bắc có thể làm giảm mưa gió ở Bắc bán cầu và tăng lượng mưa ở Nam bán cầu hoặc ngược lại.

“Việc phun Sol khí vào bầu khí quyển có khả năng làm giảm sự nóng lên toàn cầu. Chúng ta biết rằng phương án này sẽ mang lại hiệu quả nhưng tác động không đồng đều và có thể có tác dụng phụ. Hơn nữa, nếu chúng ta có khả năng kiểm soát khí hậu, câu hỏi khó hơn là ai sẽ quyết định?”, GS Govindasamy Bala cho biết.

Tỏ thái độ trung lập về việc phun Sol khí, hai nhà khoa học đến từ Thái Lan và Indonesia đồng tình rằng việc nghiên cứu về công nghệ này sẽ giúp hiểu cách thức hoạt động của SRM và có phương án đề phòng cho tình huống xấu nhất.

Tuy nhiên, cả hai nhấn mạnh việc phun Sol khí nói riêng và các công nghệ SRM nói chung không phải giải pháp thay thế hoàn toàn cho việc cắt giảm khí thải cacbon. Nó nên được coi là công nghệ bổ sung cho cuộc chiến chống lại biến đổi khí hậu.

Cập nhật: 17/05/2023 GDTĐ