Một nhóm nghiên cứu do Đại học Arizona dẫn đầu đã phát hiện ra thời kỳ băng hà cuối cùng [Last Glacial Maximum] cách đây 20,000 năm có mức nhiệt độ khoảng 7,8°C.
Đồ họa cảnh tượng Tây Ban Nha trong thời kỳ băng hà cuối cùng. Nguồn: icecoldjustice.com
Kết quả nghiên cứu này đã giúp các nhà khoa học khí hậu hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa mức độ gia tăng ngày nay của carbon dioxide trong khí quyển – một loại khí nhà kính – với nhiệt độ trung bình của trái đất.
Thời kỳ băng hà cuối cùng – Last Glacial Maximum [LGM] là giai đoạn vô cùng lạnh giá với những sông băng khổng lồ bao phủ đến gần một nửa Bắc Mỹ, Nam Mỹ, châu Âu cùng nhiều khu vực ở châu Á. Đây cũng là giai đoạn các hệ động thực vật thích nghi được với khí hậu lạnh phát triển mạnh.
“Thời kỳ băng hà không phải là một chủ đề xa lạ, chúng ta đã nghiên cứu về nó từ lâu”, Jessica Tierney, Phó Giáo sư tại khoa Khoa học Địa chất, Đại học Arizona cho biết. “Tuy nhiên, có một câu hỏi mà giới khoa học vẫn chưa tìm được câu trả lời, đó là: Kỷ băng hà lạnh đến mức nào?”
Theo dõi nhiệt độ
Tierney cũng là tác giả chính của bài báo vừa công bố trên Nature. Theo bài báo, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra nhiệt độ trung bình toàn cầu trong kỷ băng hà ở khoảng 7,8°C, thấp hơn 6°C so với mức nhiệt trung bình 14°C của trái đất trong thế kỷ 20.
“Bạn có thể nghĩ rằng sự chênh lệch nhiệt độ này không quá lớn, tuy nhiên trên thực tế, đây là một sự thay đổi khổng lồ”, Tierney cho biết.
Cô và nhóm của mình cũng thiết lập các bản đồ mô tả sự khác biệt về nhiệt độ ở từng khu vực cụ thể trên thế giới.
“Tại Bắc Mỹ và châu Âu, hầu hết các vùng ở phía Bắc đã bị bao phủ trong băng và cực kỳ lạnh giá. Ngay cả Arizona cũng rất lạnh”, Tierney nói. “Tuy nhiên, các vùng có vĩ độ cao, ví dụ như Bắc Cực, mới là những nơi lạnh nhất. Lúc bấy giờ, nhiệt độ nơi đây thấp hơn 14°C so với ngày nay”.
Các phát hiện của họ cũng phù hợp với những hiểu biết khoa học về cách thức các vùng cực của trái đất phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ.
“Theo các mô hình khí hậu, những nơi có vĩ độ cao sẽ ấm lên nhanh hơn những nơi có vĩ độ thấp”, Tierney giải thích. “Các dự báo tương lai chỉ ra rằng Bắc Cực sẽ thực sự nóng lên, đây là hiện tượng khuếch đại vùng cực. Và tương tự như vậy, trong suốt thời kỳ băng hà cuối cùng [LGM], Bắc Cực thực sự rất lạnh. Những nơi có vĩ độ cao hơn thì sẽ nhạy cảm hơn với biến đổi khí hậu và sẽ vẫn như vậy trong tương lai”.
Xác định lượng Carbon
Những hiểu biết về nhiệt độ trong kỷ băng hà có ý nghĩa quan trọng bởi đây sẽ là cơ sở để tính toán mức thay đổi của nhiệt độ toàn cầu trong tương quan với sự gia tăng của carbon trong khí quyển.
Tierney và nhóm của mình nhận ra rằng, cứ mỗi khi lượng carbon trong khí quyển tăng gấp đôi thì nhiệt độ toàn cầu sẽ tăng 3,4°C, mức nằm giữa phạm vi mà thế hệ mô hình khí hậu mới nhất dự đoán [từ 1,8-5,6°C].
Trong suốt kỷ băng hà, mức carbon dioxide trong khí quyển chỉ khoảng 180 phần một triệu, đây là một mức rất nhỏ. Trước Cách mạng Công nghiệp, mức này đã tăng lên 280 phần một triệu, và ngày nay đã đạt 415 phần một triệu.
“Thỏa thuận chung Paris mong muốn giữ mức ấm lên toàn cầu không vượt quá 1,5°C so với thời tiền công nghiệp, tuy nhiên, với sự gia tăng carbon dioxide hiện nay, sẽ rất khó để tránh được mức ấm lên 2°C”, Tierney cho biết. “Chúng ta đã đạt mức 1,1°C, tuy nhiên cần giữ cho mức này càng thấp càng tốt bởi trái đất thực sự sẽ phản ứng lại với những biến đổi về lượng carbon dioxide”.
Xây dựng mô hình
Do thời kỳ băng hà không có nhiệt kế, Tierney và nhóm của mình đã phát triển các mô hình để chuyển dữ liệu thu thập được từ hóa thạch sinh vật phù du đại dương thành nhiệt độ bề mặt biển. Sau đó, bằng cách sử dụng một kỹ thuật có tên “đồng hóa dữ liệu” – kỹ thuật thường được dùng trong dự báo thời tiết, nhóm đã kết hợp các dữ liệu hóa thạch này với các mô phỏng mô hình khí hậu của thời kỳ băng hà cuối cùng”.
“Trong khi các trung tâm dự báo thời tiết đo nhiệt độ, áp suất, độ ẩm và sử dụng các phép đo này để dự báo về thời tiết trong tương lai, thì ở đây, chúng tôi sử dụng mô hình khí hậu của Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia tại Boulder, Colorado để tạo ra một dự báo quá khứ về thời kỳ băng hà cuối cùng, sau đó chúng tôi kết hợp dự báo này với các dữ liệu thực để đưa ra suy đoán về khí hậu ở giai đoạn đó”, Tierney nói.
Trong tương lai, Tierney và nhóm của mình cũng dự định sẽ sử dụng kỹ thuật tương tự để tái hiện lại các thời kỳ ấm áp của trái đất trong quá khứ.
“Nếu chúng ta có thể mô phỏng lại các thời kỳ khí hậu ấm áp từng xảy ra”, cô nói, “thì chúng ta sẽ bắt đầu trả lời được những câu hỏi quan trọng về cách trái đất phản ứng với mức carbon dioxide cao, cũng như cải thiện hiểu biết của mình các tình huống biến đổi khí hậu có thể xảy ra trong tương lai”.
Mỹ Hạnh dịch
Nguồn: //phys.org/news/2020-08-cold-ice-age.html
Trong suốt hàng triệu năm trôi qua kể từ khi Trái đất hình thành, đã có những thời điểm của kỷ băng hà. Họ được gọi là kỷ băng hà. Đây là những khoảng thời gian xảy ra những thay đổi khí hậu làm giảm nhiệt độ toàn cầu. Họ làm điều đó theo cách mà hầu hết bề mặt trái đất bị đóng băng. Điều quan trọng cần biết là khi bạn nói về biến đổi khí hậu, bạn phải tham khảo để đặt mình vào quan điểm của hành tinh chúng ta.
Bạn có muốn biết quá trình băng hà và kỷ băng hà của hành tinh chúng ta không? Ở đây chúng tôi tiết lộ mọi thứ.
Đặc điểm của kỷ băng hà
Kỷ băng hà được định nghĩa là một khoảng thời gian được đặc trưng bởi sự hiện diện vĩnh viễn của một lớp băng bao phủ rộng lớn. Băng này kéo dài đến ít nhất một trong các cực. Trái đất được biết là đã đi qua 90% thời gian của bạn trong một triệu năm qua ở 1% nhiệt độ lạnh nhất. Nhiệt độ này là thấp nhất kể từ 500 triệu năm qua. Nói cách khác, Trái đất bị mắc kẹt trong trạng thái cực kỳ lạnh giá. Thời kỳ này được gọi là Kỷ băng hà Đệ tứ.
Bốn kỷ băng hà cuối cùng đã diễn ra với Khoảng thời gian 150 triệu năm. Do đó, các nhà khoa học cho rằng chúng là do quỹ đạo Trái đất thay đổi hoặc do hoạt động của Mặt trời thay đổi. Các nhà khoa học khác thích giải thích trên cạn hơn. Ví dụ, sự xuất hiện của kỷ băng hà ám chỉ đến sự phân bố của các lục địa hoặc nồng độ khí nhà kính.
Theo định nghĩa của băng hà, nó là một thời kỳ được đặc trưng bởi sự tồn tại của các chỏm băng ở các cực. Theo quy tắc ba đó, ngay bây giờ chúng ta đang chìm trong kỷ băng hà, vì các chỏm địa cực chiếm gần 10% toàn bộ bề mặt trái đất.
Băng hà được hiểu là thời kỳ băng hà mà nhiệt độ trên toàn cầu rất thấp. Hệ quả là các chỏm băng mở rộng về phía vĩ độ thấp hơn và thống trị các lục địa. Các chỏm băng đã được tìm thấy ở các vĩ độ của đường xích đạo. Kỷ băng hà cuối cùng diễn ra cách đây khoảng 11 nghìn năm.
Có một nhánh khoa học chịu trách nhiệm nghiên cứu các sông băng. Đó là về băng hà. Nó là người chịu trách nhiệm nghiên cứu tất cả các biểu hiện tự nhiên của nước ở trạng thái rắn. Với nước ở trạng thái rắn, chúng đề cập đến sông băng, tuyết, mưa đá, mưa đá, băng và các thành tạo khác.
Mỗi giai đoạn băng giá được chia thành hai thời điểm: băng hà và xen kẽ. Trước đây là những nơi có điều kiện môi trường khắc nghiệt và sương giá xảy ra hầu như ở khắp mọi nơi trên hành tinh. Mặt khác, các sông liên băng ôn hòa hơn như ngày nay.
Cho đến nay, XNUMX thời kỳ của kỷ băng hà đã được biết đến và đã được xác minh: Đệ tứ, Karoo, Andean-Saharan, Cryogenic và Huronian. Tất cả những điều này đã diễn ra từ thời Trái đất hình thành.
Các kỷ băng hà được đặc trưng không chỉ bởi nhiệt độ giảm đột ngột mà còn bởi sự gia tăng nhanh chóng.
Thời kỳ Đệ tứ bắt đầu cách đây 2,58 triệu năm và kéo dài cho đến ngày nay. Karoo, còn được gọi là kỷ Permo-Carboniferous, là một trong những kỷ nguyên dài nhất, kéo dài khoảng 100 triệu năm, từ 360 đến 260 triệu năm trước.
Mặt khác, thời kỳ băng hà Andean-Sahara chỉ kéo dài 30 triệu năm và diễn ra từ 450 đến 430 năm trước. Thời kỳ khắc nghiệt nhất đã diễn ra trên hành tinh của chúng ta chắc chắn là thời kỳ đông lạnh. Đây là kỷ băng hà khắc nghiệt nhất trong toàn bộ lịch sử địa chất của hành tinh. Ở giai đoạn này, người ta ước tính rằng tảng băng bao phủ các lục địa đã đến đường xích đạo địa lý.
Quá trình băng hà Huronian bắt đầu cách đây 2400 tỷ năm và kết thúc cách đây khoảng 2100 năm.
Kỷ băng hà cuối cùng
Hiện tại chúng ta đang ở trong thời kỳ xen kẽ trong băng hà Đệ tứ. Diện tích chiếm bởi các mũ cực lên tới 10% diện tích toàn bộ bề mặt trái đất. Bằng chứng cho chúng ta biết rằng trong thời kỳ đệ tứ này, đã có một số kỷ băng hà.
Khi dân số đề cập đến "Kỷ băng hà", nó đề cập đến kỷ băng hà cuối cùng của kỷ thứ tư này. Đệ tứ bắt đầu 21000 năm trước và kết thúc khoảng 11500 năm trước. Nó xảy ra đồng thời ở cả hai bán cầu. Phần mở rộng lớn nhất của băng đã đạt đến ở Bắc bán cầu. Ở châu Âu, băng tăng dần, bao phủ toàn bộ Vương quốc Anh, Đức và Ba Lan. Toàn bộ Bắc Mỹ đã bị chôn vùi dưới băng.
Sau khi đóng băng, mực nước biển giảm 120 mét. Những vùng biển rộng lớn ngày nay là của thời đại đó trên đất liền. Dữ liệu này khá phù hợp khi nghiên cứu sự tiến hóa di truyền của nhiều quần thể động vật và thực vật. Trong quá trình di chuyển trên các bề mặt đất trong kỷ băng hà, chúng có thể trao đổi gen và di cư đến các lục địa khác.
Nhờ mực nước biển thấp, người ta có thể đi bộ từ Siberia đến Alaska. Những khối băng lớn chúng đạt độ dày từ 3.500 đến 4.000 mét, bao gồm một phần ba các vùng đất nổi lên.
Ngày nay, người ta đã tính toán rằng nếu các sông băng còn lại tan chảy, mực nước biển sẽ tăng từ 60 đến 70 mét.
Nguyên nhân của sự băng giá
Sự tiến bộ và rút lui của băng có liên quan đến sự nguội lạnh của Trái đất. Điều này là do những thay đổi trong thành phần của khí quyển và những thay đổi trong quỹ đạo của Trái đất quanh Mặt trời. Nó cũng có thể là do những thay đổi trong quỹ đạo của Mặt trời trong thiên hà của chúng ta, Dải Ngân hà.
Những người cho rằng băng hà là do nguyên nhân bên trong Trái đất thì tin rằng chúng là do động lực của các mảng kiến tạo và ảnh hưởng của chúng đến tình trạng tương đối cũng như số lượng lớp vỏ đại dương và đất liền trên bề mặt Trái đất. Một số người tin rằng chúng là do những thay đổi trong hoạt động của mặt trời hoặc động lực của quỹ đạo Trái đất-Mặt trăng.
Cuối cùng, có những giả thuyết liên hệ tác động của thiên thạch hoặc núi lửa phun trào lớn với quá trình băng hà.
Các nguyên nhân luôn tạo ra tranh cãi và các nhà khoa học nói rằng chúng ta sắp kết thúc thời kỳ đan xen này. Bạn có nghĩ sẽ sớm có một kỷ băng hà mới?