Khám phá mới về nguyên nhân những đám cháy ‘zombie’ ở Bắc Cực

Hiện tượng những “đám cháy zombie” ở ở Alaska (Mỹ), Canada và Siberia tự biến mất khỏi bề mặt Trái đất vào mùa đông và bùng cháy trở lại vào mùa xuân năm sau khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều năm qua.

Hầu hết các nhà khoa học tin rằng những đám cháy ‘tự sinh tự diệt’ hay còn gọi là những đám cháy ‘zombie’ là tàn dư của các đám cháy trên bề mặt Trái đất. Tuy nhiên gần đây các nhà khoa học tại Đại học Cork (Ireland) đã xác định được một nguyên nhân khác. Họ cho rằng sự nóng lên nhanh chóng của khí quyển trên mặt đất khiến than bùn trong lòng đất cũng đột ngột nóng lên đến nhiệt độ âm ỉ mặc dù không có bất kỳ tia lửa hoặc chất đánh lửa nào khác.

Tần suất và cường độ những đám cháy zombie ngày càng tăng

Những đám cháy zombie này vốn được phát hiện từ những năm 1940, khi đó chúng là những sự kiện hiếm gặp. Tuy nhiên, tần suất và cường độ của những đám cháy này đã tăng lên đáng kể trong hai thập kỷ qua, cùng với sự nóng lên nhanh chóng ở Bắc Cực, khu vực nóng lên nhanh nhất trên hành tinh.

Vào đầu năm 2024, chỉ riêng tỉnh bang British Columbia của Canada đã có hơn 100 vụ cháy zombie. Các đám cháy zombie thậm chí còn được ghi nhận gần ngôi làng lạnh nhất trên trái đất, Oymyakon ở phía đông bắc Siberia.

Nhiều carbon bị giữ lại trong đất than bùn ở Bắc Cực nhạy cảm với nhiệt độ hơn so với lượng carbon được tìm thấy trong toàn bộ bầu khí quyển, và những đám cháy này đang giải phóng hàng gigaton carbon vào khí quyển. Các nhà khoa học đã nghiên cứu, liệu sự nóng lên đột ngột có phải là nguyên nhân trực tiếp hay không.

Hai kết quả nghiên cứu đáng chú ý

Các nhà khoa học đã phát triển một mô hình toán học để khám phá các kịch bản giả định khác nhau để xác định nguyên nhân của những đám cháy này, bao gồm cả nhiệt độ và hàm lượng carbon của đất than bùn phản ứng như thế nào trước những thay đổi của thời tiết và khí hậu.

Có hai kết quả đáng chú ý:

Một là, mô hình này cho thấy điều quan trọng là một số vi khuẩn nhất định đã tạo ra nhiệt trong khi đất than bùn phân hủy và giải phóng carbon vào khí quyển. Những vi khuẩn đó có thể tạo ra nhiệt lớn đến mức than bùn dưới lòng đất có thể cháy âm ỉ ở nhiệt độ khoảng 80°C trong mùa đông, để sẵn sàng bốc cháy vào mùa xuân. Tuy nhiên thời tiết trên mặt đất không nóng đến mức các đám cháy âm ỉ này có thể phát triển thành các vụ hoả hoạn.

Các nhà khoa học gọi trạng thái này là trạng thái cháy âm ỉ ổn định của đất than bùn. Trạng thái cháy âm ỉ ổn định này có thể tồn tại trong một thời gian dài nhưng hữu hạn, lên đến mười năm, cho đến khi than bùn cháy hết.

Hai là, sự chuyển đổi đột ngột từ trạng thái lạnh thông thường sang trạng thái cháy âm ỉ ổn định có thể được kích hoạt chỉ bởi các kiểu khí hậu thực tế, bao gồm các đợt nắng nóng mùa hè và các kịch bản nóng lên toàn cầu. Điều thú vị nhất là sự gia tăng nhiệt độ khí quyển phải nhanh hơn tốc độ tới hạn nào đó để kích hoạt quá trình chuyển đổi này.

Nếu nhiệt độ khí quyển tăng cùng một lượng nhưng với tốc độ chậm hơn, đất than bùn có hoạt tính sinh học vẫn ở trạng thái lạnh thông thường và không bao giờ chuyển sang trạng thái cháy âm ỉ ổn định.

Ảnh minh hoạ những đám cháy zombie. Pixabay

Các nhà khoa học cho biết họ vẫn chưa có bằng chứng cho thấy điều này xảy ra trong thế giới thực và nó chưa được chứng minh trong phòng thí nghiệm – hiện tại, đây là hiện tượng chỉ thấy trong các mô hình của họ mà thôi. Nhưng các nhà khoa học cho biết, phân hữu cơ (rất giống than bùn) cũng có thể bắt lửa theo cách tương tự. Ví dụ, một vụ hỏa hoạn lớn ở ngoại ô London trong đợt nắng nóng năm 2022 là do một đống phân hữu cơ lớn đã tự bốc cháy.

Tất cả điều này cho thấy rằng nhiệt độ khí quyển thực sự không phải là yếu tố quan trọng chính gây ra các đám cháy zombie. Đúng hơn, chính tốc độ nóng lên của khí quyển đã gây ra sự cháy âm ỉ ổn định của than bùn dưới lòng đất. Nói một cách đơn giản, đó không phải là nhiệt độ mà là tốc độ tăng nhiệt của khí quyển.

Những đám cháy zombie ngày càng tăng gợi ý điều gì?

Khi khí hậu ấm lên, thời tiết ngày càng khắc nghiệt hơn và đây chính xác là những điều kiện có thể dẫn đến ngày càng nhiều vụ cháy zombie hơn. Điều này đáng lo ngại vì nó có thể gây ra một vòng luẩn quẩn: hàng gigaton carbon thải ra từ đất than bùn thông qua các đám cháy zombie này vào khí quyển có khả năng làm cho sự thay đổi khí hậu trở nên tồi tệ hơn, đồng nghĩa với việc xảy ra nhiều đám cháy hơn, thời tiết khắc nghiệt hơn, v.v.

Thật vậy, những đám cháy zombie là một ví dụ về điểm tới hạn do tốc độ tăng nhiệt độ khí quyển gây ra, trong đó hệ thống tự nhiên không thể thích ứng với những thay đổi quá nhanh của điều kiện bên ngoài và chuyển từ trạng thái thông thường sang trạng thái khác, thường là không mong muốn.

Có thể khí hậu hiện đại đang tiến gần – hoặc đã vượt quá – tốc độ thay đổi nguy hiểm đối với một số hệ thống tự nhiên nhất định, chẳng hạn như đất than bùn hoạt tính sinh học, điều này có thể giải thích sự gia tăng gần đây của các vụ cháy zombie.

Có vẻ như giải pháp duy nhất để ngăn chặn các vụ cháy zombie tiếp theo là hạn chế sự tăng nhiệt độ khí quyển, chính là hiện tượng khí hậu cực đoan ngày nay. Trong khi các nhà hoạch định chính sách tập trung vào mức độ nguy hiểm của nhiệt độ khí quyển (nhiệt), thì sự biến đổi của khí hậu (tốc độ thay đổi) có thể liên quan tương đương hoặc thậm chí nhiều hơn đến khả năng phục hồi của tự nhiên trong thời gian ngắn.

Theo The Conversation