Biến đổi khí hậu và cháy rừng, làm thế nào chúng ta biết được sự liên quan

English: Climate change and wildfires – how do we know if there is a link?

Một lần nữa, vào mùa hè và mùa thu năm 2018 ở Bắc bán cầu đã mang đến cho chúng ta một nạn dịch cháy rừng lớn.

Nạn cháy rừng không chỉ đốt rừng, nhà cửa và những công trình khác, mà buộc hàng nghìn người và động vật phải di dời và cháy rừng và là nguyên nhân gây ra gián đoạn lớn nhất trong cuộc sống của con người. Gánh nặng khổng lồ của việc chữa cháy đơn giản đã trở thành một nhiệm vụ quanh năm tốn hàng tỷ đô la, chưa nói tới tổn phí của sự tàn phá. Màn khói có thể kéo dài tới trăm hoặc thậm chí nghìn dặm, ảnh hưởng tới chất lượng không khí và tầm nhìn. Nhiều người cho rằng điều trở nên rất rõ ràng là nguyên nhân từ con người của biến đổi khí hậu có vai trò lớn làm tăng đáng kể nguyên nhân cháy rừng.

Tuy nhiên, dường như vai trò của biến đổi khí hậu hiếm khi được để cập trong nhiều hoặc thậm chí hầu hết các câu chuyện tin tức về vô số đám cháy và bão nhiệt. Một phần là do vấn đề quy vào sự liên quan thường không rõ ràng. Lập luận cho rằng luôn có những vụ cháy rừng và làm thế nào để chúng ta quy kết bất kì vụ cháy rừng cụ thể nào liên quan tới biến đổi khí hậu?

Ở vai trò là một nhà khoa học về khí hậu, tôi có thể nói đây là một cách đặt vấn đề sai. Như là Nóng lên toàn cầu không gây ra cháy rừng. Nguyên nhân gần như thường là sự bất cẩn của con người ( như tàn thuốc, lửa trại không được dập đúng cách, v.v.) hoặc tự nhiên, từ “sét khô” theo đó giông bão tạo ra sét nhưng mưa nhỏ. Hơn là, sự nóng lên toàn cầu làm tăng nguy cơ cháy rừng.

Ngay cả như vậy, có sự phức tạp và biến đổi từ đám cháy này sang đám cháy khác, và do đó, sự quy kết có thể trở nên phức tạp. Thay vào đó, cách nghĩ về điều này là từ quan điểm của khoa học cơ bản – trong trường hợp này là khoa học vật lý.

Nóng lên toàn cầu đang diễn ra

Để hiểu được sự tương tác giữa nóng lên toàn cầu và cháy rừng, hãy xem xét những gì đang xảy ra với hành tinh của chúng ta.

Thành phần của khí quyển đang có sự thay đổi từ các hoạt động của con người: khí quyển trái đất đã tăng hơn 40% lượng khí CO₂, chủ yếu đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch từ những năm 1800 và hơn một nửa mức tăng CO₂ là từ năm 1985. Các loại khí bẫy nhiệt khác nhau (metan, oxit nitrious, v.v.) cũng đang gia tăng nồng độ trong khí quyển từ các hoạt động của con người. Tỷ lệ đang tăng dần, không giảm (như là hy vọng với Thỏa thuận Paris).

Điều này dẫn đến sự mất cân bằng năng lượng cho hành tinh trái đất

Khí bẫy nhiệt trong bầu khí quyển như một tấm chăn và ngăn chặn bức xạ hồng ngoại đó là, nhiệt từ trái đất – trở về không gian để bù lại bức xạ liên tục từ mặt trời. Khi những khí này bồi đắp lên, phần lớn năng lượng này chủ yếu là dưới dạng nhiệt vẫn còn trong khí quyển của chúng ta. Năng lượng tăng nhiệt độ của đất, đại dương và khí quyển, làm băng tan thành nước, làm chảy băng vĩnh cửu và nhiên liệu cho chu kì nước qua sự hơi bay hơi.

Hơn nữa, chúng ta có thể dự tính khá tốt sự mất cân bằng năng lượng của Trái Đất: nó chiếm đến 1 watt mỗi mét vuông, hay là khoảng 500 terawatts trên toàn cầu.

Trong khi tỷ lệnày là nhỏ so với dòng chảy tự nhiên của năng lượng qua hệ thống trái đất, chỉ chiếm 240 watts mỗi mét vuông, nó là rất lớn so với tất cả các tác động khác trực tiếp của con người. Ví dụ lượng điện sản xuất ra ở Mỹ năm 2018 trung bình là 0,46 Terawatt (1 terawatt = 100 triệu Kilowat)

Nhiệt rang thêm luôn có cùng dấu hiệu và nó được lan rộng ra khắp thế giới. Theo đó, năng lượng này tích lũy các vấn đề khác .

Theo dõi sự mất cân bằng của trái đất

Nhiệt độ hầu hết tích tụ ở đại dương – khoảng 90%. Tăng thêm nhiệt nghĩa là đại dương bị mở rộng và mực nước biển dâng lên.

Nhiệt cũng tích tụ ở trong băng tan, là nguyên nhân làm tan chảy băng bắc cực và tổn thất sông băng ở Greenland và Nam Cực. Điều này tăng thêm nước cho đại dương, và mực nước biển cũng tăng lên từ đó với tốc độ hơn 3 milimet một năm tương đương 30 cm mỗi thế kỉ.

Ở trên đất liền, ảnh hưởng của mất cân bằng năng lượng là phức tạp do sự có mặt của nước. Khi có nước, nhiệt độ chủ yếu đi vào việc làm bay hơi và làm khô, và là nguồn cung cấp độ ẩm cho các cơn bão, tạo ra những cơn mưa nặng hạt hơn. Nhưng, những ảnh hưởng không tích lũy được cho đến khi trời mưa.

Tuy nhiên, trong một thời kỳ  khô hạn hay hạn hán, nhiệt độ tích tụ lại. Đầu tiên, nó làm khô mọi thứ, sau đó nó làm tăng nhiệt độ. Tất nhiên, “không bao giờ mưa ở phía Nam của California- it never rains in Southern California” theo như bài hát những năm 1970, ít nhất là ở trong nửa mùa hè.

Vì thế, nước có vai trò điều hòa không khí cho hành tinh. Trong khi không có nước, các hiệu ứng của nhiệt tích tụ lại trên đất bằng cách làm khô mọi thứ và các loài thực vật do tăng nhiệt độ. Theo đó , điều này dẫn tới sóng nhiệt và tăng nguy cơ cháy rừng. Những nhân tố này áp dụng cho vùng ở phía tây nước Mỹ và những vùng khí hậu Địa Trung Hải. Thực tế, nhiều những vụ cháy rừng gần đấy không chỉ xuất hiện ở phía Tây nước Mỹ mà còn xuất hiện ở Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Hy Lạp và các vùng khác của khu vực Địa Trung Hải.

Các điều kiện đó có thể phát triển ở các vùng khác trên thế giới khi vòm áp suất cao ngưng tụ (anticyclones), cũng có thể xảy ra một phần, hoặc là tăng tỉ lệ một số mô hình thời tiết như là La Nina hoặc El Nino (ở các địa điểm khác nhau). Dự kiến những điểm khô này chuyển động qua từng năm, nhưng sự phong phú của chúng tăng theo thời gian, rõ ràng đang xảy ra.

Độ lớn của mất cân bằng năng lượng ảnh hưởng lên các vùng đất lớn như thế nào? Vâng, 1 watt trên mỗi mét vuông mỗi tháng, nếu tích lũy, nó tương đương 720 watts mỗi mét vuông một giờ; 720 watts tương đương năng lượng trong lò vi sóng nhỏ.. Vì vậy, sau một tháng nó tương đương với công suất lò vi sóng cao nhất trên một mét vuông trong vòng 6 phút. Không hề ngạc nhiên khi có cháy!

Quay trở lại câu hỏi ban đầu về chaý rừng và nóng lên toàn cầu, điều đó giải thích cho lập luận: có thêm nhiệt từ thay đổi khí hậu, và điều ở trên chỉ ra rằng mức nhiệt lớn cỡ nào.

Thực tế là có độ ẩm trong đất, và thực vật có hệ thống rễ để lấy độ ẩm trong đất và có độ trễ của tác động trước khi chúng bắt đầu héo (khô và cháy), thường là mất 2 tháng cho các tác động lớn đến mức đủ gây đến cháy rừng.

Ngày qua ngày, ảnh hưởng nhỏ đủ để mất đi trong vòng biến đổi của thời tiết. Tuy nhiên sau một vài tháng khô cằn, nguy cơ cháy cao hơn đáng kể. Và tất nhiên nhiệt độ trung bình của bề mặt toàn cầu cũng tăng lên.

“Chúng ta không thể gán một sự kiện đơn lẻ cho biến đổi khí hậu” là một câu thần chú của các nhà khí hậu học trong thời gian dài. Tuy nhiên, quan điểm đã thay đổi gần đây.

Trường hợp trong những vụ cháy rừng, đã có một sự nhận thức rằng các nhà khoa học khí hậu có khả năng tạo ra những tuyên bố hữu ích bằng cách cho rằng các sự kiện thời tiết tương đối không ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu. Đây là một giả thuyết tốt.

Ngoài ra, các nhà khoa học khí hậu không thể nói rằng các hiện tượng cực đoan là nguyên nhân dẫn đến sự nóng lên toàn cầu, bởi vì đó là câu hỏi chưa được đặt ra. Tuy nhiên, chúng ta có thể nói các đám cháy rừng sẽ không có khả năng tạo ra tác động cực đoan đến vậy nếu không có sự nóng lên toàn cầu. Thật vậy, tất cả các sự kiện thời tiết đều bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu bởi vì môi trường ngày càng ấm hơn mà ẩm hơn.

Đặc biệt, bằng sự tập trung vào sự mất cân bằng năng lượng của Trái Đất, nghiên cứu mới được mong đợi thúc đẩy sự hiểu biết về cái gì đang diễn ra và tại sao, và điều đó có ngụ ý gì cho tương lai.

Bài báo đã được cập nhật vào 10/11/2018 để cho thấy bài viết đang giải quyết các vụ cháy trong mùa hè và mùa thu.

Dịch bởi Nguyễn Việt Hoàng, British University Vietnam