Lịch sử ô nhiễm đáng ngạc nhiên của Bắc Cực

Các nhà khoa học vẫn biết rằng những phân tử bụi ô nhiễm từ những thành phố có độ cao trung bình di cư đến Bắc Cực và hình thành một đám mây mù xấu xí nhưng một công trình nghiên cứu của Đại học Utah đã đưa ra những chứng cứ đáng ngạc nhiên cho thấy các nhà thám hiểm địa cực cũng từng chứng kiến hiện tượng này ngay từ 1870.

Tim Garret, trợ giảng ngành khí tượng học và là tác giả chính của công trình, phát biểu: “Phản ứng của một số đồng nghiệp khi chúng tôi lần đầu đề cập đến chuyện mọi người đã chứng kiến đám mây mù này vào cuối những năm 1800, điều này nghe thật hoang đường. Ai lại có thể nghĩ rằng Bắc Cực có thể bị ô nhiễm vào thời điểm đó? Theo bản năng, hầu hết chúng ta đều tin rằng cách đây 130 năm, trái đất rất sạch sẽ.”

Công trình sẽ được đăng tải trên ấn bản tháng 3 năm 2008 của Bản tin Cộng đồng khí tượng Mỹ.

Bằng việc nghiên cứu xuyên suốt những tư liệu lịch sử của các nhà thám hiểm Bắc Cực trước đó, Garret và cộng sự Lisa Verzella, nguyên nghiên cứu sinh tại Đại học Utah, có thể tìm ra những chứng cứ cho thấy một đám mây bụi đã bám trên lớp băng để hình thành một lớp bụi hơi xám chứa những phân tử kim loại. Đám mây và bụi rất có thể là sản phẩm phụ của quá trình nấu chảy kim loại và đốt cháy than đá trong cuộc Cách mạng Công nghiệp.

“Chúng tôi đã xem xét qua những tài liệu mở, bao gồm một báo cáo trong ấn bản thứ hai của tờ Science năm 1883, trong đó nhà địa chất học nổi tiếng người Thụy Điển Adolf Erik Nordenskiold là người đầu tiên mô tả đám mây mù này. Chúng tôi cũng tìm kiếm trong những cuốn sách miêu tả lại những chuyến thám hiểm Bắc Cực được dịch từ tiếng Na Uy và Pháp.” Garrett phát biểu.

“Những tư liệu lịch sử này cho thấy cách đây hơn 130 năm, cuộc Cách mạng Công nghiệp đã phủ bóng tối lên bầu trời và tuyết của vùng đất phía bắc xa xăm.”

Lịch sử ô nhiễm của Bắc Cực

Garrett and Verzella cho biết báo cáo đầu tiên về ô nhiễm mây mù của Bắc Cực thường được cho là của nhà khí tượng học Không lực Mỹ J. Murray Mitchell, người vào năm 1957 đã mô tả “phạm vi ảnh hưởng lớn của mây mù ở mức bay” trong nhiệm vụ khôi phục thời tiết từ Alaska vượt qua biển Bắc vào cuối những năm 40 và 50.

Mô tả của Mitchell được kiểm chứng và tín nhiệm vào những năm 70 khi nhà khoa học Glenn Shaw thuộc Đại học Alaska, Fairbanks, cùng các cộng sự Kenneth Rahn và Randolf Borys thuộc Đại học Rhode Island là những người đầu tiên phát hiện đám mây có nồng độ cao các kim loại nặng có cả vanadium (kim loại cứng màu hơi trắng, dấu hiệu của dầu cháy.

Trong một công trình sau đó, Rahn và Shaw viết: “Mây mù Bắc Cực là sản phẩm cuối của quá trình di chuyển ồ ạt không khí ô nhiễm từ những nguồn có độ cao trung bình khác nhau đến những vùng cực bắc, với quy mô lớn đến mức người lạc quan nhất cũng không thể hình dung ra.”

Garret cho biết: “Tôi nghĩ rằng ô nhiễm phải được quan sát ở Bắc Cực trước những năm 50, vì vậy tôi phải tìm hiểu xem điều này có thực hay không.” Bởi thế ông đã mời Verzella nghiên cứu các tài liệu lịch sử để kết luận được liệu có những chứng cứ viết về ô nhiễm Bắc Cực thời kỳ đầu hay không.

Verzella đã phát hiện ra một số những bản báo cáo được xuất bản từ cuối những năm 1800 đến đầu 1900 có đề cập đến một đám mây mù hơi trắng trên bầu trời hoặc một lớp bụi màu xám hay màu đen trên bề mặt băng. Nhưng Nordenskiold mới là người đầu tiên “thu hút sự chú ý đến hiện tượng mây mù” trong chuyến thám hiểm đến Greenland năm 1883, theo kết luận của những nhà nghiên cứu.

Thậm chí trong một chuyến thám hiểm sớm hơn vào năm 1870, Nordenskiold đã quan sát “một đám bụi mịn, màu xám và chuyển sang đen hoặc nâu đậm khi ướt, phân bố suốt phần băng trên đất liền, tạo thành một lớp mà tôi ước lượng vào khoảng 0.1 đến 1 mm.”

Ông phát hiện ra lớp bụi chứa “những phân tử kim loại có thể lấy ra nhờ nam châm, và một số dưới ảnh hưởng của ống hàn, cho ra phản ứng của cô-ban và ni-ken.” Ông tin rằng đây là “bụi vũ trụ”, rất có thể bắt nguồn từ các thiên thạch. Tuy nhiên, sự đậm đặc của các phân tử kim loại, ni-ken và cô-ban khiến cho nguồn gốc của nó gần với sự ô nhiễm công nghiệp từ những vùng miền trung hơn.

Năm trước, một số nhà nghiên cứu khác phát hiện rằng bụi cũng tồn tại trong những lõi băng mẫu. “Những lõi băng mẫu gần đây của Greenland cho thấy sự gia tăng nhanh chóng của bụi có nguồn gốc từ bụi than và muối sun-phát bắt đầu vào cuối 1800 nhưng mức cao nhất của sun-phát vào những năm 70, mức cao nhất của bụi than vào giữa 1906 và 1910”, Garrett và Verzella phát biểu trong công trình của họ. Một lượng cao muối sun-phát cho thấy sự đốt dầu, trong khi lượng bụi than cho thấy sự tiêu thụ than, phù hợp với các nguồn ô nhiễm trong thế kỷ 20 so với thế kỷ 19.

Trong công trình nghiên cứu năm 2006, Garret kết luận sự ô nhiễm hạt làm quá trình nóng lên toàn cầu ở Bắc Cực ngày càng trầm trọng. Điều tương tự liệu có xảy ra vào những năm 1800?

“Điều hợp lý là ảnh hưởng của ô nhiễm hạt lên khí hậu Bắc Cực cách đây 130 năm có thể còn nghiêm trọng hơn hiện tại, bởi lẽ trong suốt thời đại Cách mạng Công nghiệp thì công nghệ kỹ thuật bẩn hơn hiện nay. Tất nhiên, sự thải chất CO₂ ngày nay lớn hơn và đã tích lũy qua thế kỷ trước, vì vậy ảnh hưởng của hiện tượng nóng lên do CO₂ lớn hơn cách đây 100 năm.”

Thực ra, sau khi việc đốt cháy các nguồn nhiên liệu thô trở nên hiệu quả hơn vào giữa những năm 1900, mức độ ô nhiễm hạt ở Bắc Cực đã giảm đáng kể so với trước đó. Tuy nhiên, theo Garret, chúng ta đang phải chứng kiến một quá trình gia tăng ô nhiễm nữa vì lượng chất thải lớn từ những nước công nghiệp đang phát triển như Trung Quốc.