Khi màn đêm buông xuống, ánh sáng biến mất, hàng tỷ sinh vật phù du, giáp xác và các sinh vật biển khác nổi lên bề mặt đại dương để ăn tảo vi sinh, rồi lại chìm xuống lúc bình minh. Chất thải từ sự hỗn loạn này chìm xuống đáy đại dương, loại bỏ hàng triệu tấn carbon khỏi khí quyển mỗi năm. Hoạt động này chỉ là một trong hàng ngàn quy trình tự nhiên giúp điều chỉnh khí hậu của Trái Đất cùng với đại dương, rừng, đất và các bể chứa carbon tự nhiên khác, đã hấp thụ khoảng một nửa tổng lượng khí thải của con người.
Tuy nhiên, khi Trái Đất nóng lên, các nhà khoa học lo ngại rằng quá trình này sẽ không còn hữu dụng.
Các phát hiện sơ bộ của một nhóm nghiên cứu quốc tế vào năm 2023 (năm nóng nhất lịch sử) cho thấy đất đã tạm thời ngưng hấp thụ carbon. Kết quả cuối cùng là rừng, thực vật và đất gần như không hấp thụ carbon.
Những dấu hiệu cảnh báo tương tự cũng xảy ra trên biển khi các tảng băng ở Greenland và các lớp băng ở Bắc Cực đang tan chảy nhanh hơn dự kiến, làm gián đoạn hải lưu dòng Gulf Stream và làm chậm tốc độ đại dương hấp thụ carbon. Đối với sinh vật phù du ăn tảo, việc băng tan làm chúng tiếp xúc với ánh sáng Mặt Trời nhiều hơn, giữ chúng ở độ sâu lâu hơn, làm gián đoạn quá trình di cư theo chiều dọc vốn lưu trữ carbon dưới đáy đại dương.
Johan Rockström, Giám đốc Viện nghiên cứu tác động khí hậu Potsdam, đã phát biểu tại một sự kiện trong Tuần lễ Khí hậu New York vào tháng 9: "Chúng ta đang chứng kiến những vết nứt trong khả năng phục hồi của các hệ thống trên Trái Đất, cũng như những vết nứt lớn trên đất liền, các hệ sinh thái trên cạn đang mất đi khả năng lưu trữ và hấp thụ carbon, các đại dương cũng cho thấy dấu hiệu bất ổn."
Sự sụp đổ của bể chứa carbon đất liền năm 2023 có thể chỉ là tạm thời. Nếu không có hạn hán hoặc cháy rừng, đất sẽ tiếp tục hấp thụ carbon. Tuy nhiên, điều này cho thấy sự mong manh của các hệ sinh thái và những hệ lụy đối với khủng hoảng khí hậu.
Việc đạt mục tiêu Net Zero (phát thải ròng bằng 0) là không thể nếu thiếu thiên nhiên. Trong bối cảnh thiếu công nghệ loại bỏ carbon ở quy mô lớn, các khu rừng, đồng cỏ, đầm lầy và đại dương là lựa chọn duy nhất hấp thụ ô nhiễm carbon từ con người, đạt mức kỷ lục 37,4 tỷ tấn năm 2023.
 |
Vườn quốc gia Odzala-Kokoua thuộc Cộng hòa Congo. Ảnh: Guni/Getty |
Có ít nhất 118 quốc gia đang dựa vào đất đai để đạt được các mục tiêu khí hậu quốc gia nhưng nhiệt độ tăng, thời tiết cực đoan và hạn hán gia tăng đang đẩy các hệ sinh thái vào vùng đất chưa được khám phá.
Trong 12.000 năm qua, khí hậu Trái Đất tồn tại trong một trạng thái cân bằng mong manh. Thời tiết ổn định cho phép sự phát triển của nông nghiệp hiện đại, phục vụ cho hơn 8 tỷ người dân. Khi lượng khí thải của con người tăng, lượng carbon thiên nhiên hấp thụ cũng tăng. Nồng độ CO2 cao hơn có thể khiến cây cối phát triển nhanh hơn, lưu trữ nhiều carbon hơn, nhưng sự cân bằng này đang dần mất đi bởi nhiệt độ ngày càng tăng.
Lưu vực Congo là khu rừng nhiệt đới duy nhất vẫn giữ vai trò là bể chứa carbon mạnh mẽ, hấp thụ nhiều hơn lượng carbon mà nó thải vào khí quyển. Do ảnh hưởng bởi El Niño, nạn phá rừng và sự nóng lên toàn cầu, lưu vực Amazon đang trải qua đợt hạn hán kỷ lục, các con sông ở mức thấp nhất từ trước đến nay. Sự mở rộng nông nghiệp đã biến các rừng nhiệt đới ở Đông Nam Á thành nguồn phát thải carbon ròng trong những năm gần đây.
Lượng phát thải từ đất dự kiến sẽ tăng tới 40% vào cuối thế kỷ nếu tình trạng hiện tại tiếp tục, vì đất trở nên khô hơn và vi khuẩn phân hủy chúng nhanh hơn.
Một bài báo vào tháng 7/2024 cho thấy trong khi tổng lượng carbon hấp thụ bởi rừng giữa năm 1990 và 2019 ổn định, nhưng lại có sự thay đổi đáng kể theo khu vực. Sự hấp thụ của các khu rừng phía Bắc (nơi chứa khoảng 1/3 lượng carbon trên đất liền), trải dài qua Nga, Scandinavia, Canada và Alaska đã giảm mạnh do các cuộc tấn công của bọ cánh cứng, cháy rừng và khai thác gỗ. Cùng với sự suy giảm khả năng phục hồi của Amazon và hạn hán ở các vùng nhiệt đới, tình trạng nóng ở các khu rừng phía Bắc đã gây ra sự gia tăng đột biến về tỷ lệ carbon trong khí quyển.
Đại dương, bể hấp thụ CO2 tự nhiên lớn nhất, đã hấp thụ 90% lượng nhiệt từ nhiên liệu hóa thạch trong những thập kỷ gần đây, dẫn đến sự tăng nhiệt độ nước biển. Các nghiên cứu cũng cho thấy điều này đang làm suy yếu bể chứa carbon đại dương.
Dòng chảy carbon qua đất và đại dương vẫn là một trong những phần ít được hiểu nhất trong khoa học khí hậu. Mặc dù lượng phát thải từ con người ngày càng dễ đo lường, nhưng sự phức tạp của các quá trình tự nhiên khiến cho hiểu biết của chúng ta thêm nhiều khoảng trống.
Công nghệ vệ tinh đã cải thiện việc giám sát các khu rừng, đầm lầy, băng và các chu kỳ đại dương, nhưng các đánh giá và dự báo trong báo cáo quốc tế thường có sai số lớn. Điều này làm cho việc dự đoán các bể chứa carbon tự nhiên hoạt động trong tương lai trở nên khó khăn, và nhiều mô hình không được tính đến trong sự sụp đổ đột ngột của nhiều hệ sinh thái.
 |
Hình ảnh thực vật phù du trên biển Barents. Ảnh: NASA |
Ở Úc, một nghiên cứu cho thấy sự mất mát carbon trong đất quy mô lớn do nắng nóng cực độ và hạn hán ở vùng nội địa rộng lớn có thể khiến Úc không đạt được mục tiêu khí hậu nếu lượng khí thải tiếp tục tăng. Các quốc gia như Pháp, Đức, Cộng hòa Séc và Thụy Điển cũng trải qua sự suy giảm đáng kể trong khả năng hấp thụ carbon của đất do các đợt bùng phát bọ cánh cứng liên quan đến khí hậu, hạn hán và tỷ lệ tử vong của cây cối gia tăng.
Phần Lan, quốc gia có mục tiêu trung hòa carbon tham vọng nhất, đã chứng kiến bể chứa carbon trên đất liền rất lớn của mình biến mất trong những năm gần đây, có nghĩa là mặc dù đã giảm 43% lượng khí thải trong tất cả các ngành công nghiệp, tổng lượng khí thải của nước này vẫn không thay đổi.
Cho đến nay, những thay đổi này chỉ xảy ra ở cấp độ khu vực. Một số quốc gia như Trung Quốc và Mỹ vẫn chưa trải qua sự suy giảm như vậy.
Nhiều ước tính gần đây đã được công bố về cách thế giới có thể tăng cường khả năng hấp thụ carbon của rừng và hệ sinh thái tự nhiên. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng thách thức thực sự không chỉ là tăng cường khả năng hấp thụ mà còn là bảo vệ các bể chứa carbon hiện có bằng cách ngăn chặn nạn phá rừng, cắt giảm phát thải nhiều nhất có thể.
