Dòng hải lưu AMOC có thể sụp đổ không: khoa học biết gì, chưa biết gì

AMOC — Vòng tuần hoàn đảo lật kinh hướng Đại Tây Dương — là hệ dòng chảy mang nước ấm lên phía bắc Đại Tây Dương rồi đưa nước lạnh, mặn chìm xuống trở về phía nam. Báo cáo IPCC AR6 (2021) đánh giá AMOC rất có thể sẽ yếu đi trong thế kỷ 21, nhưng với độ tin cậy trung bình, nó sẽ không sụp đổ đột ngột trước năm 2100. Một số nghiên cứu sau đó cảnh báo nguy cơ có thể cao hơn, số khác cho rằng AMOC bền hơn; giới khoa học vẫn đang tranh luận, và đó chính là điều cần hiểu đúng.

AMOC là gì, giải thích đơn giản

Hãy hình dung một băng chuyền khổng lồ trong đại dương. Ở bề mặt, nước ấm từ vùng nhiệt đới chảy lên phía bắc Đại Tây Dương — một phần là dòng Gulf Stream nổi tiếng. Trên đường đi, nước toả nhiệt cho không khí, bốc hơi nên mặn hơn. Đến vùng biển giữa Greenland, Iceland và Na Uy, nước vừa lạnh vừa mặn trở nên nặng, chìm xuống sâu hàng km, rồi chảy chậm về phía nam dọc đáy đại dương.

Nhà hải dương học Wallace Broecker phổ biến hình ảnh "băng chuyền đại dương" từ thập niên 1980. AMOC mang lượng nhiệt cực lớn lên phía bắc, góp phần làm Tây Bắc Âu ấm hơn các vùng cùng vĩ độ ở bờ bên kia Đại Tây Dương (dù gió và các yếu tố khác cũng đóng vai trò lớn).

Vì sao nó có thể yếu đi

Động lực của băng chuyền là nước bề mặt ở phương bắc phải đủ nặng để chìm. Khi khí hậu ấm lên, nước bề mặt ấm hơn (nhẹ hơn), và băng Greenland tan cùng mưa nhiều hơn đổ nước ngọt vào biển (làm nước nhạt, nhẹ hơn). Nước nhẹ khó chìm, băng chuyền chậm lại. Năm 1961, nhà hải dương học Henry Stommel đã chỉ ra bằng một mô hình đơn giản rằng hệ thống kiểu này có thể có hai trạng thái ổn định — chạy mạnh hoặc gần như dừng — và có thể "lật" từ trạng thái này sang trạng thái kia khi vượt ngưỡng.

Bằng chứng từ quá khứ

AMOC từng thay đổi mạnh trong quá khứ. Khoảng 12.900 năm trước, khi Trái Đất đang thoát khỏi thời kỳ băng hà, Bắc bán cầu đột ngột lạnh trở lại trong khoảng 1.200 năm — giai đoạn gọi là Dryas Trẻ (Younger Dryas). Giả thuyết phổ biến là một lượng lớn nước ngọt từ băng tan ở Bắc Mỹ đổ vào Bắc Đại Tây Dương, làm AMOC yếu hẳn. Lõi băng Greenland cho thấy nhiệt độ ở đó thay đổi hàng chục độ chỉ trong vài thập kỷ khi giai đoạn này kết thúc. Đây là lý do giới khoa học coi AMOC là một trong những "điểm tới hạn" cần theo dõi.

Hiện nay AMOC đang thế nào

• Đo trực tiếp: từ năm 2004, mạng lưới thiết bị RAPID ở vĩ độ 26,5°N (từ Florida đến châu Phi) đo AMOC liên tục. Chuỗi số liệu cho thấy dao động lớn theo năm và một xu hướng yếu đi trong những năm đầu, nhưng hai mươi năm là quá ngắn để kết luận chắc về xu hướng dài hạn.
• Đo gián tiếp: một số nghiên cứu dùng dấu vết như "điểm lạnh" ở Bắc Đại Tây Dương phía nam Greenland — vùng biển hiếm hoi lạnh đi trong khi cả thế giới ấm lên — để suy ra AMOC đã yếu đi trong thế kỷ 20. Cách đọc này có cơ sở nhưng bị tranh luận.

Các nghiên cứu gần đây nói gì

Đọc bảng này, điều nên rút ra là: sự suy yếu là khá chắc, sự sụp đổ thì chưa chắc. Không có nghiên cứu nào cho thấy AMOC sẽ dừng trong vài ngày như trên phim. Ngay cả trong kịch bản xấu, quá trình kéo dài hàng chục năm.

Nếu AMOC sụp đổ, chuyện gì có thể xảy ra

• Tây Bắc Âu lạnh đi đáng kể, nhất là mùa đông, dù thế giới nói chung vẫn ấm lên. Mức lạnh đi còn tuỳ mô hình.
• Mực nước biển dâng thêm ở bờ đông nước Mỹ do thay đổi dòng chảy.
• Gió mùa thay đổi: vành đai mưa nhiệt đới dịch về phía nam, có thể làm suy yếu gió mùa Tây Phi và Nam Á. Các mô hình cho thấy gió mùa châu Á — kể cả vùng ảnh hưởng tới Việt Nam — có thể bị tác động, nhưng chi tiết khu vực còn rất bất định.
• Hệ sinh thái biển Bắc Đại Tây Dương thay đổi, ảnh hưởng nghề cá.

Bộ phim thảm hoạ khí hậu năm 2004 nổi tiếng lấy cảm hứng từ ý tưởng này nhưng phóng đại cực độ về tốc độ — chuyện phim là một đề tài riêng.

Vì sao khó dự báo

1. Chuỗi đo trực tiếp chỉ khoảng 20 năm, trong khi AMOC dao động tự nhiên theo nhiều thập kỷ.
2. Mô hình khí hậu thể hiện AMOC khác nhau; một số có thể đang "quá ổn định" do cách mô phỏng nước ngọt và độ mặn.
3. Lượng nước ngọt từ Greenland tan trong tương lai còn bất định.

Vì những lý do này, giới khoa học xếp AMOC vào nhóm rủi ro "xác suất thấp – tác động cao": không nên hoảng, nhưng cũng không nên bỏ qua.

Góc nhìn hôm nay

Khi gặp tít "Dòng hải lưu sắp sụp đổ, châu Âu đóng băng", hãy hỏi: nghiên cứu nào, công bố ở đâu, giới khoa học phản hồi ra sao? Thường đằng sau là một nghiên cứu thật, nhưng tít đã cắt mất chữ "có thể", "trong khoảng", "theo mô hình". Theo dõi thông tin đáng tin ở các nguồn như trang tóm tắt của IPCC, Cơ quan Khí tượng Anh (Met Office), hoặc chương trình RAPID.

Việc làm được: hiểu rằng mức độ rủi ro của AMOC tăng theo mức ấm lên toàn cầu. Mọi nỗ lực giảm phát thải — từ chính sách quốc gia đến lựa chọn năng lượng của mỗi gia đình — đều làm giảm xác suất hệ thống bị đẩy về phía ngưỡng. Đọc thêm: The Two-Mile Time Machine (Richard Alley, 2000) kể về lõi băng Greenland và những lần khí hậu đổi đột ngột trong quá khứ.