Con người hiện đại đã quan tâm nhiều hơn đến trạng thái của khí quyển, bắt đầu từ nước Anh thời hậu công nghiệp, ban đầu bằng cách theo dõi các hạt vật chất trong không khí, sau đó bằng cách đánh giá trạng thái của tầng ozone và bây giờ bằng cách tập trung vào carbon dioxide (CO2) mức độ trong khí quyển, chúng ta có thể biết được môi trường và khí hậu của Trái Đất đang thay đổi như thế nào.
Sự thật của vấn đề là bầu khí quyển của Trái Đất luôn thay đổi. Bằng cách nghiên cứu sự tiến hóa của bầu khí quyển Trái Đất trong thời đại khủng long, chúng ta có thể suy đoán những thay đổi cơ bản mà bầu khí quyển của hành tinh sẽ trải qua trong thế giới tương lai.
Khủng long đã từng thống trị hành tinh của chúng ta trong hàng triệu năm. Nhưng rồi một viên thiên thạch khổng lồ xuất hiện đã biến chúng thành những sinh vật "thiên cổ" - ít nhất đó là những gì khoa học kết luận cho đến thời điểm hiện tại. Ảnh: ZME
Câu hỏi mà chúng ta hiện đang phải giải quyết là liệu những thay đổi này là tự nhiên hay do con người gây ra. Trên thực tế, con người hiện đại sẽ có liên quan chặt chẽ với điều này, và điều quan trọng là những thay đổi này là tốt hay xấu?
Hầu hết mọi người nghĩ rằng bầu không khí ấm lên báo hiệu thảm họa. Bằng cách nhìn vào Trái Đất trong quá khứ, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về tương lai. Thành phần của bầu khí quyển ở thời đại khủng long như thế nào? Không khí ở thời đại khủng long khác với không khí của chúng ta ngày nay ra sao?
1. Hàm lượng CO2
Theo Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA), mức CO2 hiện tại trong khí quyển là 417 phần triệu (ppm). Con số này cao hơn năm 1900 và tăng trưởng đều đặn kể từ Cách mạng Công nghiệp. Tuy nhiên, con số này thấp đến đáng ngạc nhiên so với những gì các nhà khoa học đã tìm thấy trong quá khứ xa xôi.
Theo tính toán của các nhà khoa học, trong kỷ Triassic muộn (234 triệu năm trước), nồng độ carbon dioxide có thể lên tới 6.000 phần triệu. Con số này phù hợp với ước tính từ các nghiên cứu khác cho thấy lượng carbon dioxide trong khí quyển trong thời kỳ này cao hơn khoảng 14 đến 16 lần so với mức khí quyển hiện tại.
Các nhà khoa học đã biết rằng, một chuỗi các hoạt động của núi lửa đã sinh ra lượng khí CO2 gấp nhiều lần so với hiện tại. Ảnh Zhihu
Hàng chục triệu năm trước, lý do khiến bầu khí quyển chứa đầy carbon dioxide không liên quan gì đến nhiên liệu hóa thạch hay sự phát triển của con người, mà thay vào đó nó liên quan đến tình trạng của các đại dương.
Trong khoảng thời gian đó, các đại dương là những bể chứa carbon khổng lồ và những thay đổi trong sự cân bằng của các đại dương sẽ ngăn cản chúng hấp thụ carbon. Khi khủng long lang thang khắp các lục địa, các đại dương đã không thể hấp thụ carbon từ khí quyển.
2. Hàm lượng oxy
Mức oxy trong thời kỳ khủng long cũng cao hơn nhiều so với ngày nay, (ở thời điểm hiện tại, chúng ta có 21% oxy trong khí quyển). Các mẫu từ 80 triệu năm trước cho thấy bầu khí quyển có từ 30 đến 35% oxy trước khi tiểu hành tinh va vào Trái Đất.
Trái Đất thời tiền sử là một mảng lục địa đồng nhất mang diện tích khổng lồ với hệ thực vật phát triển mạnh mẽ. Môi trường sống rộng rãi cộng với hàm lượng oxy dồi dào trong không khí được cho đã góp phần khuyến khích sự phát triển kích thước của các loại động vật. Ảnh: Zhihu
Điều này cũng có nghĩa là khủng long sống trong môi trường có hàm lượng oxy cao. Điều thú vị là lượng oxy trong khí quyển dao động nhiều như lượng carbon dioxide trong khí quyển. Sau vụ va chạm với tiểu hành tinh khoảng 66 triệu năm trước, nồng độ oxy trong khí quyển dần giảm xuống mức như ngày nay.
Cách đây rất lâu, lượng oxy trên Trái Đất gần như bằng 0, do các quá trình địa chất và sinh học, oxy bắt đầu tích tụ với số lượng lớn. Oxy là thành phần thiết yếu của cuộc sống hiện đại, nhưng nó cũng góp phần gây ra các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt trong khoảng thời gian đó.
3. Nhiệt độ
Trong kỷ Phấn trắng (100-66 triệu năm trước), nhiệt độ cao hơn ngày nay từ 5 đến 10 độ C. Nhiệt độ cao hơn có nghĩa là mực nước biển cao hơn. Ở một số nơi, mực nước biển cao hơn ngày nay 100 mét và ở hầu hết các khu vực khác, mực nước biển cao hơn mực nước biển hiện đại từ 30 đến 75 mét. Trong thời kỳ này, có rất ít băng trên Trái Đất. Các chỏm băng ở vùng cực cũng gần như không tồn tại, ngoại trừ những đỉnh núi cao nhất thời điểm đó.
Theo các nhà nghiên cứu, nếu nhân loại tiếp tục khai thác nhiên liệu hóa thạch trên khắp hành tinh đến năm 2250, chúng ta có thể sẽ đối mặt với nồng độ CO2 chưa từng thấy kể từ kỷ Trias cách nay 200 triệu năm. Và đến năm 2400, mức độ CO2 có thể vượt quá mọi giới hạn từng được ghi nhận trong hồ sơ địa chất. Ảnh: Zhihu
4. Một cái nhìn thoáng qua về tương lai của chúng ta!
Câu ngạn ngữ cổ nói rằng lịch sử cứ lặp lại. Một số điều kiện khí quyển được tìm thấy trong kỷ Phấn trắng đã khiến cho các nhà khoa học dự đoán rằng Trái Đất sẽ trở nên giống như vậy trong tương lai do biến đổi khí hậu.
Khi đó, nếu chưa tuyệt chủng, con người sẽ có thể trải nghiệm việc sống trên một hành tinh nóng hơn, hầu như không có băng biển, lượng carbon dioxide cao hơn và thời tiết cũng khắc nghiệt hơn.
Nói một cách đơn giản thì mùa hè sẽ nóng hơn, mực nước biển cao hơn và bão mạnh hơn. Tất cả điều này nghe có vẻ tồi tệ khi so với điều kiện khí hậu ngày nay, nhưng hành tinh của chúng ta đã từng như vậy.
Tuy nhiên khác biết lớn nhất đối với Trái Đất chính là ở kỷ Phấn trắng, con người vẫn chưa xuất hiện. Bởi vậy khí hậu trong tương lai có thể sẽ diễn biến tốt hơn hoặc xấu đi tùy thuộc vào cách chúng ta nhìn nhận tương lai.
