Hiện tượng ấm lên toàn cầu và tác động làm nguội của núi lửa

Các nhà nghiên cứu khí hậu đã cho thấy rằng những đợt phun trào núi lửa lớn trong 450 năm trở lại đây giúp tạm thời làm nguội khí hậu ở những vùng nhiệt đới, nhưng họ cũng nhận định rằng những tác động đó đã không được nhận thấy trong thế kỷ 20 vì sự tăng nhiệt độ toàn cầu. Bài báo của họ, cho thấy những vĩ độ cao hơn càng nhạy cảm với núi lửa, được công bố trên tạp chí Nature Geoscience.

Các nhà khoa học đã đồng ý rằng những đợt phun trào lớn góp phần làm giảm nhiệt độ ở những vĩ độ cao trong những thế kỷ gần đây, vì những phần tử núi lửa phản xạ ánh sáng mặt trời vào không gian. Ví dụ, năm 1816, năm sau phun trào Tambora tại Indonesia, được biết đến dưới tên gọi “Năm không có mùa hè” sau khi nhiệt độ thấp khiến mùa màng thất bát tại Bắc Âu và Đông Bắc Mỹ. Những bằng chứng khác đến từ những vân gỗ, trở nên mỏng hơn trong những năm nhiệt độ thấp.

Đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên cho thấy phản ứng của những vùng nhiệt đới, tác giả chính Rosanne D'Arrigo, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm vân gỗ tại Đài quan sát trái đất Lamont-Doherty thuộc Đại học Columbia cho biết. Ông nói thêm: “Đây là một điều quan trọng vì nó cho chúng ta thêm thông tin về sự phản ứng của khí hậu nhiệt đới đối với những tác nhân làm thay đổi tác động của bức xạ mặt trời”. Các tác giả khác bao gồm Rob Wilson thuộc Lamont và Đại học St. Andrews, Scotland; và Alexander Tudhope thuộc Đại học Edinburgh, Scotland.

Đây là ngọn núi Bromo, một núi lửa đang hoạt động tại East Java, Indonesia. (Ảnh: : Paul Krusic, Đài quan sát Trái Đất Lamont-Doherty)

Cùng với vân gỗ, các nhà nghiên cứu phân tích nhân băng từ những sông băng trên núi cao, và san hô được lấy từ một khu vực nhiệt đới rộng lớn. Khi nhiệt độ giảm, không chỉ có cây phát triển kém đi, mà đồng vị oxy trong san hô và băng có thể thay đổi. Tất cả đều cho thấy nhiệt độ ở vĩ độ thấp giảm trong vài năm sau những phun trào lớn ở vùng nhiệt đới. Những mẫu vật được thu thập từ Nepal xuống Indonesia và qua Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương, nhân băng được lấy từ núi Andes, Pêru. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng những vật liệu mà họ thu thập được, cũng như các mẫu vật do các nhà khoa học khác thu thập.

Dữ liệu cho thấy đợt khí hậu mát mẻ được duy trì lâu nhất là do hai sự kiện: phun trào năm 1809 tại khu vực nhiệt đới, nhưng địa điểm chính xác vẫn chưa được biết tới, và phun trào Tambora năm 1815, một trong những đợt phun trào dữ dội nhất được ghi chép trong lịch sử loài người. Sau Tambora, từ năm 1815 đến 1818, nhiệt độ ở vùn nhiệt đới giảm 0,84 độ C (1,5 độ F). Một lần giảm nhiệt độ lớn hơn là năm 1731 – 0,9 độ C (1,6 độ F). Các nhà nghiên cứu cho biết hiện tượng này có thể liên quan đến những đợt phun trào của núi lửa Lanzarote thuộc quần đảo Canary, và Sangay tại Ecuador.

Nghiên cứu cũng cho thấy những vĩ độ cao hơn thường nhạy cảm hơn so với vùng nhiệt đới. Một số lần giảm nhiệt độ ở khu vực phía Bắc sau những đợt phun trào thường lớn gấp 3 lần. D'Arrigo cho biết sự nhạy cảm của những khu vực vĩ độ cao xuât phát từ cơ chế phản hồi phức tạp khiến những khu vực này dễ bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ. Hiện tượng này cũng phù hợp với bằng chứng từ các nhà nghiên cứu khác, rằng khi trái đất ấm lên, những tác động lớn nhất được nhận thấy từ sự tan chảy của sông băng, băng biển và lãnh nguyên ở những vùng vĩ độ cao. Các tác giả cho biết, xét một cách toàn diện, những đợt phun trào trong thế kỷ 20 tạo ra ít tác động hơn đối với vùng nhiệt đới. Họ nhận định rằng có thể đó là do ít sự kiện lớn xảy ra trong thế kỷ này – nhưng họ cũng nhấn mạnh tác động trên diện rộng của hiện tượng ấm lên trong thế kỷ 20.

D’Arrigo kết luận: “Một thập kỷ với khí hậu ấm đã che khuất tác động làm nguội của một số sự kiện núi lửa”. Bà nhấn mạnh rằng rất ít ghi chép tồn tại trước thời điểm này: “Nghiên cứu này cung cấp một số ít thông tin toàn diện về sự phản ứng của hệ thống khí hậu nhiệt đới với phun trào nứi lửa”.

Tham khảo:

Rosanne D'Arrigo, Rob Wilson & Alexander Tudhope. The impact of volcanic forcing on tropical temperatures during the last four centuries. Nature Geoscience, [link]