- Thuật toán dữ liệu vệ tinh của ICM-CSIC lần đầu tiên phát hiện được sự thay đổi của các dòng hải lưu ở Nam bán cầu
- Sự đảo chiều tuần hoàn ở Nam Đại Dương được xác định qua việc độ mặn bề mặt tăng lên và biến động trong dòng chảy thẳng đứng của nước biển
- Những thay đổi này khiến khí nhà kính (CO₂) và nhiệt được giải phóng vào khí quyển, làm gia tăng hiện tượng băng biển tan chảy
- Đổi mới công nghệ đã giúp thu thập mới dữ liệu độ mặn bề mặt ở vùng cực
- Những thay đổi của SMOC có thể tạo ra hiệu ứng lan tỏa tới toàn bộ hệ thống khí hậu của Trái Đất
Tổng quan nghiên cứu
- Thuật toán xử lý dữ liệu vệ tinh do ICM-CSIC phát triển được xác định là đã đóng vai trò quyết định trong việc phát hiện những thay đổi của các dòng hải lưu khổng lồ ở Nam bán cầu
- Nhờ các vệ tinh quan sát Trái Đất, nhóm nghiên cứu quốc tế lần đầu tiên ghi nhận được hiện tượng đảo chiều hải lưu ở Nam Đại Dương
- Nghiên cứu này do National Oceanographic Center (Anh) chủ trì, được đăng trên PNAS, và được thực hiện trong khuôn khổ dự án SO-FRESH của ICM-CSIC (được Cơ quan Vũ trụ châu Âu hỗ trợ)
Những phát hiện chính và diễn giải hiện tượng
- Kể từ năm 2016, mức tăng dài hạn của độ mặn bề mặt liên tục được quan sát tại vùng tuần hoàn cực - cận cực của Nam Đại Dương
- Sự thay đổi trong thành phần nước này làm thay đổi quỹ đạo của vòng tuần hoàn sâu (SMOC) ở Nam bán cầu và gây ra hiện tượng đảo chiều
- Nghĩa là trước đây nước bề mặt chìm xuống tầng sâu, nhưng gần đây nước ấm ở tầng sâu và carbon dioxide đã chuyển sang xu hướng dâng lên bề mặt
- Vì vậy, nhiệt và carbon dioxide từng bị giữ trong đại dương suốt nhiều thế kỷ bắt đầu được giải phóng vào khí quyển
Tác động lan tỏa và mối lo ngại
- Theo nhóm nghiên cứu, sự rò rỉ nước ấm tầng sâu và CO₂ đang đẩy nhanh sự mất mát băng biển ở Nam Đại Dương
- Về dài hạn, nghiên cứu cũng nêu khả năng việc giải phóng lượng carbon được lưu trữ ở tầng sâu có thể khiến nồng độ CO₂ trong khí quyển tăng gấp đôi mức hiện tại
- Điều này hàm chứa nguy cơ gây ra những hậu quả nghiêm trọng mang tính thảm họa đối với khí hậu toàn cầu
Đổi mới công nghệ và thu thập dữ liệu
- Nam Đại Dương, nơi có nhiệt độ cực thấp và băng biển biến động thường xuyên, từ lâu đã gây khó khăn cho hoạt động quan sát bằng vệ tinh truyền thống
- Nhóm Barcelona Expert Center (BEC) thuộc ICM-CSIC đã phát triển bộ xử lý dữ liệu mới cho vệ tinh SMOS của châu Âu
- Bộ xử lý này được thiết kế chuyên biệt cho tính biến động địa lý và khí hậu của các vùng cực
- Nhờ đó, chất lượng dữ liệu độ mặn bề mặt ở Nam Đại Dương đã được cải thiện đáng kể, cho phép đưa ra lời giải thích nhất quán về nguyên nhân mất băng biển nhanh chóng
Định nghĩa lại vai trò của Nam Đại Dương trong hệ thống khí hậu
- Nghiên cứu lần này làm nổi bật vai trò cực kỳ then chốt của Nam Đại Dương (SMOC) trong việc điều tiết nhiệt và carbon của Trái Đất
- Những thay đổi của SMOC cũng cho thấy khả năng gây ra tác động dây chuyền tới các hệ thống tuần hoàn đại dương khác như AMOC
- Tác động này có thể mở rộng sang biến động khí hậu ở châu Âu và các khu vực khác
Thúc đẩy quan sát và nghiên cứu trong tương lai
- Với sự hỗ trợ của ESA, BEC dự kiến sẽ khởi động các dự án mới trong năm 2025 như ARCTIC-FLOW (nghiên cứu dòng chảy nước biển và mật độ ở Bắc Cực), CCI OSHF (phân tích thông lượng nhiệt bề mặt biển)
- Cả hai dự án đều hướng tới việc phát triển các công nghệ quan sát mới dựa trên vệ tinh, đóng vai trò then chốt trong giám sát và dự báo biến đổi khí hậu đang tăng tốc
Kết luận và hàm ý
- Nhóm nghiên cứu đánh giá rằng: "Trái Đất đang dần phát ra những tín hiệu mạnh mẽ cho thấy nó vượt qua các điểm tới hạn"
- Nhờ các công nghệ quan sát tiên tiến như vệ tinh, giờ đây đã có thể ghi nhận những thay đổi trước đây chưa từng thấy tại Nam Đại Dương, nơi vốn khó tiếp cận trong điều kiện bình thường
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Giải thích rằng các miệng phun ở biển sâu phía nam Nam Cực thực sự tồn tại, nhưng quy mô nhỏ và lượng hằng năm chỉ vào khoảng vài trăm triệu tấn (Pg C yr⁻¹) Đồng thời chỉ ra rằng tuyên bố cho rằng CO₂ trong khí quyển có thể tăng gấp đôi là phóng đại quá mức so với số liệu quan sát thực tế và các giới hạn vật lý Nhấn mạnh rằng ngay cả ước tính lạc quan nhất về lượng CO₂ thoát ra từ vùng biển sâu phía nam vĩ tuyến 60 cũng chỉ ở mức 0.36 Pg C mỗi năm Ngay cả khi tốc độ này tăng gấp 3 thì cũng phải mất hơn 800 năm mới bổ sung thêm 895 Pg C, vì vậy khẳng định rằng tuyên bố trong các bài báo là không có cơ sở Giải thích rằng hiện tượng đảo ngược độ mặn có thể khiến thềm băng tiếp xúc với lớp nước ấm hơn bên dưới, làm giảm nhẹ khả năng hấp thụ carbon của Nam Đại Dương và cũng có thể ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển
Đã kiểm tra bài viết gốc và bài báo PNAS (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2500440122) Nhấn mạnh rằng việc nhắc đến các miệng phun sâu ở Nam Cực là lạc đề, và điểm thực sự cần tranh luận là hiện tượng nước lạnh giàu CO₂ trồi lên ở Nam Đại Dương Phần tóm tắt bài báo có tạo ra mối liên hệ với CO₂, nhưng thực tế bài báo PNAS không hề nhắc trực tiếp đến CO₂ mà tập trung vào hiện tượng nước biển trồi lên Bài báo cũng chỉ ra rằng các mô hình hiện tại về tương tác băng hà/đại dương chưa giải thích đầy đủ xu hướng quan sát được
Hỏi liệu "Pg C yr⁻¹" có đúng là nghĩa "petagram carbon mỗi năm" hay không, và thắc mắc về sự khác biệt giữa khối lượng của "C" và khối lượng của "CO2"
Thắc mắc chính xác các miệng phun ở biển sâu phía nam Nam Cực nằm ở đâu Đã thử tìm bản đồ nhưng có cảm giác là phía nam Nam Cực chẳng có gì cả
Đây là bình luận vốn nằm trong một nhánh thảo luận cụ thể, nhưng vì nội dung hay nên được tách riêng ra
Chỉ ra rằng những tiêu đề giật gân như thế này xuất hiện rất thường xuyên và khiến các thảo luận quan trọng về khoa học khí hậu trở nên rối rắm Nhấn mạnh hai vấn đề: các bài viết kích động lặp đi lặp lại gây ra nỗi sợ không cần thiết, và những người phủ nhận biến đổi khí hậu lợi dụng điều đó để làm xói mòn lòng tin Đồng thời nói rằng không nên bỏ qua thực tế là các nghiên cứu như vậy cuối cùng vẫn cho thấy biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn và các vòng phản hồi khuếch đại CO₂ có thể xuất hiện
Thấy khó hiểu với nhận định trong bài rằng 'biển sâu đã ấm lên' Thông thường biển sâu lạnh còn bề mặt nóng hơn, đúng không? (https://en.wikipedia.org/wiki/Upwelling) Trích nghiên cứu năm 2023 (https://www.sciencedaily.com/releases/2023/03/230330102327.htm) nói rằng đã quan sát thấy hoàn lưu hải dương quanh Nam Cực chậm lại Nước lạnh ở Nam Cực chìm xuống rồi lan ra vùng biển sâu phía bắc, và nếu quá trình này chậm lại thì nước biển sâu có thể ấm lên Trích bài báo được liên kết trong bài viết (https://www.pnas.org/doi/epub/10.1073/pnas.2500440122) rằng, ở bề mặt đại dương quanh Nam Cực có lớp nước lạnh và ngọt, còn bên dưới là lớp nước ấm hơn và mặn hơn, và những thay đổi trong vài thập niên gần đây cho thấy nhiệt ở tầng sâu từng bị giữ lại, nhưng từ sau năm 2015 độ mặn bề mặt tăng lên và xu hướng trộn lẫn lại xuất hiện
Chia sẻ thêm một liên kết giải thích việc nước biển sâu ấm lên (https://en.m.wikipedia.org/wiki/Circumpolar_deep_water)
Bổ sung rằng việc nói 'nhiệt bị giữ lại' ở biển sâu không có nghĩa là biển sâu nóng theo nghĩa tuyệt đối, mà là so với bề mặt thì nó mặn hơn, đậm đặc hơn và ấm hơn một chút
Nhắc rằng ở vĩ độ cao, nhiệt độ đại dương ở một độ sâu nhất định gần như ổn định Nhiệt độ bề mặt quanh Nam Cực thấp hơn nhiệt độ mà nước tinh khiết đạt mật độ cực đại (khoảng 4 độ), và với độ mặn của Nam Đại Dương, nhiệt độ có mật độ cao nhất thậm chí có thể xuống dưới 0 độ Hiện tượng này gắn với biến đổi mật độ của nước biển và giúp giải thích hoàn lưu đại dương
Cũng kèm các liên kết tham khảo([https://en.wikipedia.org/wiki/File:ThermoclineSeasonDepth.png](https://en.wikipedia.org/wiki/File:ThermoclineSeasonDepth.png), [https://en.wikipedia.org/wiki/File:T-S_diagram.pdf](https://en.wikipedia.org/wiki/File:T-S_diagram.pdf))
Nhắc lại rằng chỉ cần chênh lệch nhiệt độ nước rất nhỏ cũng có thể gây ra thay đổi lớn trong quá trình trao đổi chất của các loài như cua
Chia sẻ bài viết liên quan(https://www.globalseafood.org/advocate/noaa-confirms-link-between-snow-crab-decline-and-marine-heatwave/)
Nhấn mạnh rằng nếu nước biển sâu giờ đây trồi lên và giải phóng lượng CO₂ đã bị lưu trữ trong nhiều thế kỷ, thì đây sẽ là một thay đổi lớn trong chu trình khí hậu của Trái Đất Cũng thấy đáng kinh ngạc khi hiện tượng này chỉ mới có thể được quan sát nhờ đột phá trong xử lý dữ liệu vệ tinh
Nói rằng thật ấn tượng khi hiện tượng này được phát hiện nhờ đổi mới ở cảm biến vệ tinh Vì thời gian loài người có công cụ quan sát còn rất ngắn, nên cũng có thể chuyện này từng xảy ra trong quá khứ nhưng ta không ghi nhận được
Thắc mắc vì sao nước biển sâu lại hòa tan được nhiều CO₂ hơn lớp nước bề mặt
Dùng ví dụ từ tiểu thuyết 'Tam thể', nơi người ngoài hành tinh làm nhiễu phương pháp khoa học để dễ cai trị loài người hơn, rồi liên hệ đến AI hiện nay (LLM) Cảm thấy AI như LLM ngày nay lại đang làm các cuộc thảo luận khoa học trở nên mù mờ hơn, với bài báo giật gân, khuếch đại bằng AI và kiểu chồng thêm bình luận lên trên sự thật, khiến tranh luận thực sự bị phủ sương Thú nhận rằng đôi khi có cảm giác như con người đã ở dưới một cuộc xâm lăng của người ngoài hành tinh Nhấn mạnh rằng cần tỉnh ra khỏi tình trạng chỉ lặp lại tranh luận mà không hành động
Giải thích rằng hơn cả tranh cãi về bản thân khoa học, nguyên nhân chính của phản ứng yếu ớt trên thực tế là thế tiến thoái lưỡng nan kiểu tù nhân và ảnh hưởng chính trị của ngành dầu khí Nhấn mạnh rằng xu thế lớn của hiện tượng nóng lên toàn cầu vốn đã rất rõ ràng
Giải thích rằng con người đã trực tiếp lặp lại những kiểu tranh luận như vậy suốt hàng chục năm rồi LLM chỉ tự động hóa điều đó, còn vấn đề xã hội cốt lõi thì vẫn nguyên vẹn Ngay cả khi mọi người đều nhận thức đúng thực tế, họ vẫn muốn đẩy chi phí của giải pháp sang cho người khác nên hành động thực tế gần như không có Thêm vào đó còn có những thế lực có ảnh hưởng tin rằng toàn bộ chuyện này là 'trò lừa', khiến tiến triển gần như bất khả thi Cũng bày tỏ lo ngại rằng tình hình thực tế đang xấu đi nhanh hơn
Phàn nàn rằng nhiều người không phân biệt được khoa học với báo chí giật gân, nên bản thân khoa học bị làm mờ đi bởi các bài viết giật gân và bình luận dồn dập Đồng thời cũng bộc lộ nỗi bất an rằng nếu một AI thù địch bắt đầu dẫn dắt loài người tới diệt vong từ năm 2011, thì hiện tại hẳn cũng sẽ trông giống y như bây giờ
Nói rằng nếu được dùng đúng cách, LLM ngược lại có thể rất hữu ích cho việc học tập cá nhân hóa và tìm kiếm thông tin trong biển dữ liệu, nên đây là con dao hai lưỡi nhưng vẫn có hy vọng
Nhận xét rằng phần lớn các nghiên cứu khí hậu đều đưa ra khoảng dự báo từ lạc quan đến bi quan, và tò mò không biết trong 30 năm qua dự báo có khớp với thực tế hay không Có cảm giác là các kịch bản bi quan đã xảy ra nhiều hơn
Trước đây không biết nhiều về Nam Đại Dương, nhưng có giới thiệu một video ngắn trên YouTube khá dễ hiểu
Liên kết video liên quan
Hỏi liệu có thể giải thích chuyện này thật đơn giản không, và hậu quả của nó là gì
Giải thích rằng các kiểu thời tiết có thể trở nên khó dự đoán, với những biến động cực đoan như sa mạc xuất hiện mưa lớn/gió mùa còn các quốc gia phụ thuộc vào gió mùa lại trở nên khô hạn Kết quả là bất định đầu tư tăng lên, nhà cửa hoặc nhà máy trong các thung lũng sa mạc có thể đối mặt với nguy cơ ngập lụt, còn các con đập có nhà máy điện cũng có thể không còn hoạt động đúng vai trò Tài sản không thể mua bảo hiểm có thể về thực chất coi như biến mất
Hỏi thêm để làm rõ đang nói về hậu quả của một sự chuyển đổi nào đó (ví dụ: đảo chiều hải lưu), hay hậu quả của việc CO₂ trong khí quyển tăng gấp đôi
Thành thật nói rằng trong các luồng bình luận kiểu này thường có rất nhiều phát biểu cực đoan, bi quan hoặc cay nghiệt kiểu khí hậu tận thế hay loài người đã phá hỏng Trái Đất, nên khó kỳ vọng thảo luận dựa trên sự thật
Nói rằng tiếp theo sẽ là lượt AMOC (hoàn lưu kinh tuyến lật vòng Đại Tây Dương) sụp đổ
Tin tức này quả thực đáng lo, nhưng nếu đây là dữ liệu thu được bằng kỹ thuật mới và thiếu dữ liệu lịch sử trước đó, thì cũng đặt câu hỏi liệu Nam Đại Dương vốn dĩ trước nay đã luôn có những biến động như thế này hay không
Giải thích rằng nếu kẻ một đường từ London sang phía tây rồi một đường từ New York sang phía đông để so sánh, sẽ thấy hải lưu làm London ấm hơn và New York mát hơn Phía bắc Nam Cực là nơi duy nhất trên Trái Đất mà đại dương có thể hoàn lưu trọn vòng quanh địa cầu mà không bị lục địa chặn lại, và nó hoạt động như động cơ của hệ thống hải lưu Đại dương từ lâu đã hấp thụ phần lớn lượng CO₂ dư thừa mà con người thải ra, và một phần trong đó đã bị chôn xuống biển sâu Nhưng khi nhiệt độ đại dương tăng lên thì khả năng hấp thụ CO₂ giảm xuống, khiến tương lai có thể còn u ám hơn Nhấn mạnh rằng tin này không chỉ là tín hiệu về việc khu vực đó hấp thụ carbon chậm lại, mà còn là dấu hiệu cho thấy toàn bộ hệ thống hải lưu có thể kéo theo những tác động dây chuyền khó lường