Geoengineering – hi vọng cuối cùng cho khí hậu Trái đất?

Báo cáo mới nhất của Royal Society cho hay, trừ khi con người giảm bớt lượng khí thải cacbon dioxit, tương lai của Trái đất chỉ còn biết trông chờ vào các biện pháp geoengineering vốn tiềm tàng nhiều nguy hại và chưa được kiểm chứng đầy đủ.

Theo báo cáo mới (do Viện hàn lâm khoa học Vương quốc Anh, Royal Society, công bố ngày 1 tháng 9 vừa qua) đã chỉ ra rằng trừ khi các nỗ lực giảm thiểu lượng khí nhà kính thải ra thành công vượt bậc so với hiện tại, con người sẽ cần tiến hành nhiều biện pháp geoengineering để làm mát Trái đất. Công nghệ geoengineering được cho là rất khả quan về mặt kĩ thuật và một vài trong số này tỏ ra hữu ích trong việc hỗ trợ cho các nỗ lực giảm lượng khí nhà kính nhằm ngăn chặn biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, báo cáo đã xác định những rủi ro tiềm tàng liên quan tới hiệu quả, chi phí kinh tế và tác động môi trường của những biện pháp này.

Giáo sư John Shepherd, người đứng đầu nghiên cứu về geoengineering của Viện Royal Society, cho biết: “Sự thật nghiệt ngã là trừ khi thành công trong việc giảm đáng kể lượng khí thải CO₂, nhiều khả năng chúng ta sẽ phải đối mặt một tương lai với khí hậu khắc nghiệt và bất lợi, khi đó geoengineering sẽ là lựa chọn duy nhất còn lại để hạn chế mức tăng nhiệt độ Trái đất. Nghiên cứu của chúng tôi đã chỉ ra rằng một vài kĩ thuật geoengineering có thể có những tác động bất lợi khó lường tới con người và các hệ sinh thái – tuy nhiên, theo tình hình hiện tại, chúng ta vẫn chưa có được thành công nào để đảm bảo rằng trong tương lai sẽ không phải dùng đến những biện pháp này. Kĩ thuật geoengineering cùng các hệ quả của nó chính là cái giá con người phải trả cho thất bại của mình trong việc ngăn chặn biến đổi khí hậu.”

Báo cáo tiến hành đánh giá hai dạng kĩ thuật geoengineering chính – Loại bỏ Cacbon Dioxit (CDR) và Điều khiển Bức xạ ánh sáng mặt trời (SRM). Các kĩ thuật CDR nỗ lực đưa Trái đất trở lại trạng thái bình thường; chúng tập trung vào nguồn gốc của vấn đề (lượng CO₂ đang tăng lên nhanh chóng trong khí quyển), do đó chắc chắn hơn và ít rủi ro hơn. Chúng được coi là khả dĩ hơn các biện pháp SRM, mặc dù cả hai nhóm này đều chưa thực sự hiệu qủa so với chi phí bỏ ra, với điều kiện những tác động phụ đối với môi trường ở mức có thể chấp nhận.

Các kĩ thuật SRM hoạt động bằng cách phản chiếu lại năng lượng mặt trời, không cho chúng tiếp cận được mặt đất. Điều này đồng nghĩa với giảm nhiệt độ Trái đất một cách nhanh chóng, nhưng không giảm được lượng khí CO₂. Do đó, chúng không có tác dụng giải quyết các tác động rộng hơn của việc tăng lượng CO₂, ví dụ như axit hóa đại hóa, và cần được áp dụng trong một khoảng thời gian dài. Mặc dù kinh phí bỏ ra tương đối thấp, nhóm biện pháp này vẫn chứa những rủi ro đáng kể về các tác động phụ, và chúng chỉ giảm được một vài trong số những tác động của biến đổi khí hậu, trong khi lại ẩn chứa nhiều tác hại tiềm tàng. Báo cáo kết luận rằng các kĩ thuật SRM chỉ hữu ích khi chúng ta buộc phải giảm nhanh nhiệt độ Trái đất, và rằng đây không phải là cách thay thế cho các nỗ lực giảm thiểu lượng khí thải hay các biện pháp CDR.

Báo cáo mới chỉ ra rằng trừ khi các nỗ lực giảm thiểu lượng khí nhà kính thải ra thành công vượt bậc so với hiện tại, con người sẽ cần tiến hành nhiều biện pháp kĩ thuật geoengineering để làm mát Trái đất. (Ảnh: iStockphoto/Andrey Prokhorov)

Giáo sư Shepherd lưu ý thêm, “Không có bất kì công nghệ geoengineering nào thực sự là một phép màu cho nhân loại, và mọi biện pháp đều có những bất trắc, rủi ro đi kèm. Điều quan trọng hàng đầu là chúng ta tiếp tục nỗ lực cắt giảm lượng khí thải, đồng thời sẵn sàng đối mặt với trường hợp xấu nhất nếu chúng ta thất bại. Trong trường hợp sau, công nghệ geoengineering sẽ là lựa chọn duy nhất cho tương lai. Do vậy ngay từ bây giờ cũng cần nghiên cứu và phát triển một cách nghiêm túc các biện pháp khác nhau, các tác động của chúng đối với môi trường và các vấn đề quản lí liên quan. Nếu sử dụng các biện pháp geoengineering một cách vô trách nhiệm hoặc không lưu tâm tới tác động bên lề, rất có thể loài người sẽ lại phải đối mặt với những hậu quả thảm khốc tương tự như biến đổi khí hậu. Chúng ta cần có sẵn một khung quản lý rõ ràng để phòng ngừa điều này xảy ra.”

Trong số các kĩ thuật CDR được đưa ra, những biện pháp sau được xem tiềm năng hơn cả:

• Tách khí CO₂ trong không khí và lưu trữ chúng – đây là một biện pháp geoengineering rất được quan tâm do nó làm thay đổi trực tiếp nguyên nhân của biến đổi khí hậu.

• Tăng cường phong hóa - đây là biện pháp tận dụng các phản ứng tự nhiên của CO₂ trong không khí với ¬¬đá và các chất khoáng, và được xem như một lựa chọn dài hạn khả quan. Tuy nhiên, vẫn cần nghiên cứu thêm để có được cách làm kinh tế nhất và hiểu được những tác động môi trường có thể đi kèm.

• Sử dụng đất và trồng rừng – báo cáo chỉ ra rằng quản lý việc sử dụng đất đóng vai trò tuy nhỏ nhưng quan trọng trong việc giảm mức tăng CO₂ trong khí quyển. Tuy nhiên, phạm vi áp dụng biện pháp này sẽ bị giới hạn bởi các xung đột quanh việc sử dụng đất, và những nhu cầu khác nhau trong việc sử dụng đất cần được xem xét kĩ khi đánh giá tiềm năng của việc gây rừng và tái trồng rừng.

Khi nhiệt độ tăng tới mức báo động và cần đến những biện pháp nhanh chóng hơn, các kĩ thuật SRM sau đây tỏ ra khả quan hơn cả:

• Phun sulfur vào tầng bình lưu để tạo ra các đám mây bức xạ ánh sáng mặt trời – đây là một biện pháp khả thi, các đợt phun trào núi lửa trong quá khứ chính là những cuộc thử nghiệm sơ bộ ngắn hạn cho mức độ hiệu quả của biện pháp này. Chi phí được đánh giá là tương đối thấp và thời gian thực hiện ngắn. Tuy nhiên, vẫn có nhiều câu hỏi lớn xung quanh tác động phụ cần được trả lời, đặc biệt là việc phá hủy tầng bình lưu.

• Các biện pháp trong vũ trụ - đây được coi là một kĩ thuật SRM khả thi về dài hạn nếu những vấn đề chính trong khi triển khai và duy trì có thể được giải quyết hết. Hiện tại, nhóm biện pháp này vẫn bị đánh giá là tốn kém, phức tạp và mất thời gian trong triển khai.

• Các biện pháp liên quan thông số suất phản chiếu (albedo) của mây (ví dụ như xây dựng cloud ship – hạm đội tàu đi trên các đại dương để tạo ra các đám mây lớn làm chệch hướng tia mặt trời) – kết quả chỉ mang tính cục bộ và các tác động xấu lên thời tiết và thủy triều trong khu vực là những vấn đề cần được quan tâm. Tính khả thi và hiệu quả của biện pháp này là chưa rõ ràng. Cần tiến hành nghiên cứu sâu thêm nữa trước khi xem xét nghiêm túc biện pháp này.

Những kĩ thuật ít khả thi hơn:

• Than nhiệt phân (một kỹ thuật CDR) – báo cáo nêu ra những nghi ngạc lớn liên quan tới phạm vi áp dụng khả thi, tính hiệu quả và mức an toàn của kỹ thuật này và khuyến cáo rằng cần có thêm các nghiên cứu chuyên sâu trước khi tin rằng đây là biện pháp đáng tin cậy.

• Màu mỡ hóa đại dương (một kỹ thuật CDR) – báo cáo cho thấy kỹ thuật này chưa được chứng minh là hiệu quả, đồng thời lại tiềm ẩn những tác động sinh thái bên lề khó lường trước.

• Các biện pháp liên quan thông số suất phản chiếu của mặt đất (các kỹ thuật SRM, bao gồm sơn trắng mái nhà, trồng cây có khả năng phản chiếu ánh sáng và đặt gương phản quang trên sa mạc) – đây là những biện pháp tỏ ra không mấy hiệu quả, chi phí đắt đỏ và, trong một số trường hợp, có thể gây ra những tác động nghiêm trọng tới thời tiết trong vùng.