Trong một cặp bài báo được xuất bản gần đây, Michael Rawlins, giáo sư tại khoa khoa học địa chất của Đại học Massachusetts Amherst và là phó giám đốc của Trung tâm Nghiên cứu Hệ thống Khí hậu, đã đạt được những thành tựu đáng kể trong việc bổ sung hiểu biết của chúng ta về chu trình carbon của Bắc Cực – hay cách carbon đó được chuyển giữa đất liền, đại dương và khí quyển. Để hiểu rõ hơn về các xu hướng tương lai về carbon dioxide trong khí quyển và sự ấm lên toàn cầu liên quan của nó, chúng ta cần một bức tranh đầy đủ hơn về cách chu trình carbon giữa các hồ chứa trong thế giới của chúng ta.
Rawlins cho biết: “Đã có rất nhiều nghiên cứu xem xét dòng chảy cacbon thẳng đứng từ đất liền vào khí quyển. Dòng chảy thẳng đứng này bao gồm những thứ như đốt nhiên liệu hóa thạch, cháy rừng, rò rỉ khí mê-tan và khí thải từ lớp băng vĩnh cửu tan băng. Nhưng có một phần khác của chu kỳ – phương ngang. Người ta ít chú ý đến cách carbon được chuyển từ đất liền ra đại dương qua các con sông.
Khi nước chảy trên đất liền, chảy vào sông suối, nó sẽ hấp thụ carbon, cuối cùng mang nó ra biển. Một lượng nhỏ, nhưng không đáng kể của carbon hữu cơ hòa tan (DOC) này được “thải ra ngoài” từ nước sông và vào khí quyển dưới dạng khí nhà kính. Những gì còn lại chảy vào đại dương, nơi nó trở thành một phần quan trọng của mạng lưới thức ăn ven biển.
Tuy nhiên, chúng ta biết tương đối ít về các dòng chảy ngang dọc của đại dương này – đặc biệt là ở Bắc Cực, nơi các phép đo thưa thớt và nơi sự ấm lên nhanh chóng dẫn đến tăng cường chu kỳ thủy văn, gia tăng dòng chảy và băng vĩnh cửu tan băng.
Rawlins và các đồng tác giả của ông đã sửa đổi một mô hình số để nắm bắt chính xác sự tích tụ tuyết theo mùa, cũng như sự đóng băng và tan băng của đất, bằng cách bổ sung tính toán quá trình sản xuất, phân hủy, lưu trữ và vận chuyển DOC vào các dòng chảy và sông ngòi. Mô hình hiện mô phỏng lượng carbon chảy vào các con sông trong khu vực với độ chính xác đáng kinh ngạc. Đây là mô hình đầu tiên ghi lại sự thay đổi theo mùa của lượng DOC chảy ra đại dương, độ dốc đông tây được đánh dấu trên 24 lưu vực thoát nước ở dốc phía Bắc của Alaska và lượng DOC tương đối bằng nhau chảy qua các con sông thoát nước phía bắc và qua các cống thoát nước phía tây.
Có lẽ quan trọng nhất, mô hình chỉ ra lượng nước ngọt ngày càng tăng và DOC được chảy sang một đầm phá ven biển ở Tây Bắc Alaska. Năm 2019 đặc biệt nổi bật, với lượng nước ngọt lớn của DOC, gần gấp ba lần lượng xuất khẩu vào đầu những năm 1980. Rawlins nói: “Xuất khẩu nước ngọt tăng có tác động đến độ mặn và các thành phần khác của môi trường nước đầm phá. Những thay đổi này có liên quan đến việc tăng lượng mưa, đặc biệt là trong mùa hè, và các tác động của sự nóng lên và tan băng của đất. Rawlins nói: “Lượng nước ngọt lớn nhất và DOC tăng lên, xảy ra vào mùa Thu, điều này không có gì đáng ngạc nhiên khi lượng băng biển mất đi đáng kể trên các Biển Beaufort và Chukchi gần đó, liên quan đến khí hậu ấm lên của chúng ta”.
Cuối cùng, mô hình mới này có thể giúp các nhà khoa học tinh chỉnh các đường cơ sở carbon và hiểu rõ hơn về sự ấm lên toàn cầu đang làm thay đổi chu kỳ carbon của Trái đất như thế nào.
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211012080115.htm
