Hạn hán, sóng nhiệt và lụt lội: Hệ quả từ Biến đổi khí hậu ?

Cape Town đã phải “đếm ngược” trước “Ngày không nước”. Nguồn: webbcanyonchronicle.com

Khó ai có thể quên được mùa hè năm 2018: vùng Bắc Hemisphere rơi vào tình trạng nắng nóng bất thường; Nhật Bản tuyên bố những mức nhiệt độ kỷ lục của một thảm họa tự nhiên bất ngờ; châu Âu oằn mình trước những đợt nóng kéo dài với những cơn cháy rừng mang tính hủy diệt ở Hi Lạp. Được hạn hán tiếp tay, cháy rừng lan rộng ở miền Tây Mỹ.

Friederike Otto, một nhà mô hình học khí hậu tại trường Đại học Oxford, Anh, đã nhảy dựng lên khi các nhà báo hỏi đánh giá của bà về vai trò của biến đổi khí hậu trong cơn nắng nóng mùa hè 2018. “Điên mất rồi”, bà nói. Phản hồi khoa học thông thường là phần lớn các sóng nhiệt sẽ đến nhiều hơn và thường xuyên hơn bởi hiện tượng ấm lên toàn cầu. Nhưng Otto và đồng nghiệp muốn trả lời một câu hỏi cụ thể hơn: biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào lên sóng nhiệt? Sau khi triển khai nghiên cứu trên các mô hình tính toán ba ngày, họ loan báo: các phân tích ban đầu của họ cho vùng Bắc Âu cho thấy biến đổi khí hậu đã tạo ra sóng nhiệt hơn gấp hai lần khi nó xuất hiện ở nhiều nơi khác.

Thông thường, các nhà báo thường đón nhận các phân tích nhanh của các cơ quan thời tiết hơn là từ phía giới học thuật. Với sự hỗ trợ của Otto, cơ quan dự báo thời tiết Đức ở Offenbach đang chuẩn bị trở thành cơ sở đầu tiên trên thế giới có được những đánh giá nhanh về sự kết nối của các sự kiện khí tượng cụ thể với sự ấm lên toàn cầu. Vào năm 2020, cơ quan này hi vọng sẽ nhanh chóng công bố những kết quả của họ cho truyền thông với những báo cáo công khai sau một sự kiện khí hậu xảy ra một hoặc hai tuần. “Chúng tôi muốn định lượng sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên bất cứ điều kiện nào của bầu khí quyển và có thể dẫn đến hiện tượng thời tiết cực đoan ở Đức và Trung Âu”, Paul Becker, phó chủ tịch cơ quan dự báo thời tiết Đức nói. “Khoa học đã đủ chín để khởi động điều này”.

EU cũng quan tâm đến vấn đề này. Trung tâm dự báo thời tiết phạm vi trung bình châu Âu (ECMWF) tại Reading, Anh, đang chuẩn bị thử nghiệm một chương trình tương tự vào năm 2020 nhằm nghiên cứu về các hiện tượng thời tiết cực đoan, như các cơn sóng nhiệt hoặc lũ lụt đến những hiện tượng biến đổi khí hậu do con người gây ra. Nếu mọi việc triến triển, một dịch vụ của EU sẽ được cung cấp tại chính nơi này vào khoảng một hoặc hai năm tới, theo Richard Dee, người phụ trách Dịch vụ Biến đổi khi hậu  Copernicus của EU tại ECMWF. “Đây là mục tiêu đầy tham vọng nhưng khả thi,” Otto nói. Bà chính là người đang thúc đẩy nỗ lực này của EU.

Các cơ quan dự báo thời tiết đang dự tính đến những dịch vụ thường xuyên để chứng tỏ tác động lên biến đổi khí hậu đã tiến xa đến mức nào kể từ khi bắt đầu các dự án nghiên cứu tiên tiến vào khoảng một thập kỷ trước đã cố gắng quy kết những hiện tượng thời tiết riêng rẽ cho biến đổi khí hậu. Sau khi đã có 170 nghiên cứu xuất bản trên các tạp chí có bình duyệt, thẩm quyền khoa học đã từ các phòng thí nghiệm lan tỏa khắp thế giới. Mặc dù vẫn còn khó giải thích một số loại hiện tượng thời tiết cực đoan nhưng các dịch vụ khí tượng đã bắt đầu đưa ra thông tin định kỳ thì thách thức lớn hơn cả là làm thế nào để các nghiên cứu đó có thể hữu dụng với mọi người.

Ngàn lẻ một mức độ tác động lên khí hậu

Ý tưởng đằng sau việc quy kết về mặt khoa học đơn giản là cần đủ bằng chứng. Các thảm họa như sóng nhiệt vượt quá mức ghi nhận trước đây, lượng mưa cực đoan thường trở nên phổ biến bởi việc hình thành khí nhà kính đang làm biến đổi bầu khí quyển. Không khí ấm lên chứa nhiều nước bốc hơi hơn và tích tụ nhiều năng lượng hơn; nhiệt độ gia tăng có thể làm thay đổi các mẫu hình tuần hoàn khí quyển. Nhưng hiện tượng thời tiết cực đoan có thể tăng lên từ các chu kỳ tự nhiên như hiện tượng El Niño xuất hiện một cách định kỳ khi nhiệt độ làm ấm mặt nước ở vùng biển nhiệt đới Thái Bình dương <

Từ năm 2004 đến giữa năm 2018, các nhà khoa học đã xuất bản hơn 170 công trình đề cập đến 190 sự kiện khí hậu cực đoan trên khắp thế giới, theo một phân tích của Nature. Cho đến nay, các nghiên cứu đề xuất: khoảng 2/3 sự kiện khí hậu cực đoan đã được nghiên cứu có khả năng xuất phát từ biến đổi khí hậu do con người gây ra ngày một nhiều lên. Các hiện tượng nhiệt cực đoan được tạo ra chiếm hơn 43% các sự kiện này, tiếp theo là hạn hán (18%) và mưa cực đoan hoặc lụt lội (17%). Năm 2017, lần đầu tiên, các nghiên cứu thậm chí tuyên bố ba sự kiện cực đoan diễn ra mà không cần đến bàn tay của biến đổi khí hậu: sóng nhiệt ở châu Á năm 2016, mức nhiệt kỷ lục toàn cầu cũng trong năm đó, biển ấm lên tại Vịnh Alaska và biển Bering từ năm 2014 đến năm 2016. Nhưng 29% các trường hợp trong phân tích của Nature, bằng chứng cho thấy tác động của con người lên khí hậu không thật rõ ràng hoặc không đủ vững để các nhà khoa học đưa ra một phán đoán nào.

Các cuộc điều tra đã cho thấy, con người thường có xu hướng hưởng ứng các chính sách ứng phó với các tác động của biến đổi khí hậu khi họ trải qua các hiện tượng thời tiết cực đoan, vì vậy cần nhanh chóng xác nhận rõ sự kết nối giữa các sự kiện xảy ra ở một vùng với biến đổi khí hậu để có thể đạt được hiệu quả.

Là phó giám đốc Viện nghiên cứu Môi trường của trường Đại học Oxford, Otto có nhiều kinh nghiệm trong các vụ như thế này. Ví dụ vào tháng 6/2018, bà và đồng nghiệp đã hoàn thành một nghiên cứu tập trung vào vùng rìa Nam Phi, nơi đã chịu hạn hán trong ba năm liên tiếp, tình trạng này trở lên khắc nghiệt tới vùng Tây Cape ở Nam Phi đến mức chính quyền Cap Town đã cảnh báo họ có thể sớm đến “Ngày không nước” khi mực nước của các đập nước cung cấp cho thành phố giảm xuống dưới 13,5% và cả vùng có thể không có đủ nước cho cả các nhu cầu thiết yếu, điều lần dầu tiên xảy ra với một thành phố lớn.

Trước những báo cáo về “Ngày không nước”, Otto và Mark New, một nhà khoa học khí hậu tại trường Đại học Cape Town, cùng đi đến nhận định là sự kiện này là một ví dụ tốt cho nghiên cứu về những quy kết trách nhiệm của con người với khí hậu. Chỉ tận dụng thời gian rảnh rỗi hiếm hoi, các nhà nghiên cứu từ Hà Lan, Nam Phi, Mỹ và Anh đã bắt đầu dự án “ngoài ngân sách” này bằng việc xem xét cơn hạn hán kéo dài nhiều năm ở Cape Town. Họ tạo ra một chỉ mục về sự nghiêm trọng của hạn hán với những phép đo về lượng mưa và độ nóng, sau đó mới đến phần việc chính về việc xác định vai trò của con người với hạn hán: các mô hình tính toán phức tạp bắt chước khí hậu Trái đất. Trên năm mô hình tồn tại độc lập, họ thực hiện hàng ngàn mô phỏng. Một vài mô hình đã đưa vào tính toán những mức độ khí nhà kính do con người gây ra; có những mô hình biểu thị các nồng độ tự nhiên của khí nhà kính, trong trường hợp không có cuộc cách mạng công nghiệp.

Vào thời điểm nhóm nghiên cứu nhóm họp vào tháng 6/2018, mưa đã trở lại với Nam Phi và “Ngày không nước” đã rời xa nhưng các nhà khoa học vẫn theo đuổi những nguyên nhân dẫn đến một cuộc “siêu hạn hán” bởi điều này có thể giúp họ xác định là liệu vùng này có thể phải đối mặt với một thảm họa tương tự thêm lần này nữa không. Điều phối cuộc họp qua Skype từ văn phòng ở Oxford, Otto trông có vẻ bớt căng thẳng hơn khi các đồng nghiệp đồng ý là việc phân tích này đã đem đến kết quả. “Sự ấm lên toàn cầu đã làm tăng lên gấp ba mức nghiêm trọng của ba năm hạn hán liên tiếp ở vùng này,” bà nói.

Phát hiện đó đến đúng thời điểm Roop Singh, một nhà tư vấn về rủi ro khí hậu tại Trung tâm Khí hậu Lưới liềm đỏ/Hội chữ thập đỏ quốc tế tại La Hague, Hà Lan, trình bày các kết quả tại một hội nghị về ứng phó biến đổi khí hậu tại Cape Town. Các nhà nghiên cứu không tìm thấy những kết quả gây sốc, Singh nói, nhưng họ đã khơi mào cho những thảo luận về việc liệu sự trầm trọng của hạn hán có thể chứng minh cho việc gia tăng đầu tư và đa dạng hóa các nguồn nước ở Cape Town hay không. Nghiên cứu của  Otto và cộng sự đã được xuất bản trên Environmental Research Letters, một tạp chí truy cập mở có bình duyệt, và trên trang web của World Weather Attribution, một hợp tác của sáu viện nghiên cứu bao gồm trường đại học Oxford) hình thành từ năm 2014 để phân tích và truyền đạt những hiệu ứng có thể của biến đổi khí hậu lên các sự kiện khí hậu cực đoan.

Dẫu Cape Town đã tránh được “Ngày không nước” trong năm 2018, các nhà hoạch định chính sách trong vùng cho biết các kết quả nghiên cứu của Otto đã đem lại một cảnh báo đầy tỉnh táo về nước cho các nhà quản lý để họ có thể sẵn sàng làm giảm bớt độ rủi ro của tình trạng ấm lên toàn cầu. “Đây là một thông điệp rõ ràng mà chúng ta không thể làm ngơ”, Helen Davies, người phụ trách lĩnh vực kinh tế xanh của Ban Phát triển kinh tế và du lịch, chính quyền Tây Cape, nói. “Có thể về cơ bản, chúng ta có thể áp dụng một cách tiếp cận mới về trong quản lý nước”.

Đôi khi, một số nghiên cứu có những kết luận trái ngược nhau về một sự kiện cụ thể. Một nghiên cứu về sóng nhiệt tại Nga năm 2010 tìm thấy mối liên hệ giữa mức độ nghiêm trọng của nó với sự biến động thông thường của tự nhiên, một phân tích khác xác định là biến đổi khí hậu có vẻ như tạo ra sự kiện đó. Báo chí bối rối về các kết quả đó nhưng các nhà nghiên cứu khí hậu thì không quá ngạc nhiên về sự khác biệt này bởi hai nghiên cứu tìm hiểu những vấn đề khác nhau: tính nghiêm trọng của sự kiện và tần suất xuất hiện của nó. Theo Otto, “ví dụ này cho thấy sự định hình thông tin truyền đạt thông tin về những câu hỏi về tác động của con người đến khí hậu là một thách thức thực sự”. Nhưng kể từ đó, các nhà nghiên cứu cũng trở nên khôn ngoan hơn về cách thiết lập và trình bày nghiên cứu, bà cho biết thêm.

Ở Nam Phi, Davies nói nghiên cứu mới của Otto có thể giúp nhấn mạnh đến trường hợp Cap Town với những cách tiếp cận mới về quản lý nước cấp vùng. “Các nhà khí tượng từng nói như đinh đóng cột với chúng tôi sau năm hạn hán thứ hai thì chẳng có cơ hội nào cho năm hạn hán thứ ba liên tiếp… Nhưng những gì tiếp tục xảy ra ở năm thứ ba của hạn hán cho thấy chúng ta không thể áp dụng những gì trong quá khứ cho tương lai sẽ đến. Chúng ta cần học cách đáp ứng với một khí hậu đã biến đổi”. Một trong những bài học từ cơn hạn hán mà họ trải qua và phân tích tác động của con người lên khí hậu là việc cấp nước cho vùng Tây Cape không thể phụ thuộc vào mỗi lượng mưa mà cần bổ sung thêm nguồn cung, bà nói. Để thay thế, có thể phải đa dạng hóa bằng nước ngầm và mở rộng việc khử mặn và xử lý nước thải.

Nhưng về tổng thể, thật khó để biết về hiệu quả của những nghiên cứu về tác động của con người với khí hậu, theo quan điểm của các nhà khoa học xã hội. Bởi vì thật khó để chỉ ra những tác động của các phát hiện từ những nghiên cứu đó, vốn được dự đoán là làm gia tăng rủi ro khi thời tiết cực đoan bắt tay biến đổi khí hậu – hoặc từ chính cú sốc của chính các sự kiện thời tiết cực đoan. Nếu các nghiên cứu đó đi kèm với các báo cáo thời tiết hơn là xuất hiện trên các tạp chí khoa học chuyên ngành, khi đó tác động của thông tin sẽ dễ thấy hơn nhiều, theo Jörn Birkmann, một chuyên gia về quy hoạch vùng và không gian tại ĐH Stuttgart, Đức. “Các nhà quy hoạch thành phố và cơ sở hạ tầng cần xem xét đến rủi ro của những sự kiện thời tiết cực đoan một cách cẩn thận nếu các sự kiện này rõ ràng có sự tham gia của biến đổi khí hậu”, ông nói. □

Không phải tất cả các nghiên cứu về tác động của con người lên khí hậu đều chắc chắn, Hegerl nhận xét. Các thuật toán vẫn cần phải được hoàn thiện để mô hình hóa nhiều cơn bão ở quy mô địa phương. Do những cơn bão là kết quả từ sự đối lưu không khí như những cơn dông mưa đá nhỏ và các lốc xoáy, vì vậy các nhà khoa học không thể xác quyết liệu biến đổi khí hậu đã tạo ra những sự kiện đó hay không. Những tác động của con người lên khí hậu trong thực tế hết sức phức tạp hoặc thậm chí không thể bởi có những nơi thiếu các hồ sơ khí hậu dài hạn như các quốc gia châu Phi.

Nguồn: Anh Vũ lược dịch – Đăng trên báo Tia sáng