Biến động El Niño ở Đông Thái Bình Dương 40 năm qua tăng 36,5% so với 1.000 năm trước

Trong bối cảnh các đợt El Niño mạnh liên tiếp xuất hiện trong những thập niên gần đây, một nghiên cứu mới cho thấy mức độ biến động của hiện tượng El Niño - Dao động Nam (ENSO) tại khu vực Đông Thái Bình Dương trong 40 năm qua đã tăng 36,5% so với 1.000 năm trước thời kỳ công nghiệp hóa.

Nhóm nghiên cứu do giáo sư Julia Cole thuộc Đại học Michigan (Mỹ) dẫn đầu công bố kết quả trên tạp chí khoa học Science ngày 28. Sau khi phân tích các mẫu san hô hiện đại và san hô hóa thạch tại quần đảo Galápagos, nhóm nghiên cứu đã phục dựng biến động nhiệt độ mặt biển ở khu vực Đông Thái Bình Dương trong suốt 1.000 năm.

Kết quả cho thấy mức độ biến động của El Niño trong vài thập niên gần đây đã vượt quá phạm vi có thể giải thích bằng những biến động tự nhiên thông thường.

Giáo sư Cole cho biết: “Nghiên cứu này cho thấy trong 1.000 năm qua không ghi nhận giai đoạn nào xuất hiện El Niño mạnh như hiện nay. Sự thay đổi về cường độ El Niño cũng diễn ra song song với xu hướng nhiệt độ trung bình toàn cầu gia tăng”.

Theo bà, điều này cho thấy các đợt El Niño mạnh trong 40 năm gần đây không phải là hiện tượng bình thường nếu đặt trong bối cảnh lịch sử kéo dài 1.000 năm.

El Niño là hiện tượng nước biển tại khu vực nhiệt đới Thái Bình Dương ấm lên bất thường so với mức trung bình, thường xuất hiện vài năm một lần. Trong điều kiện bình thường, gió tín phong đẩy khối nước ấm từ khu vực ngoài khơi Nam Mỹ về phía Tây. Khi gió tín phong suy yếu, nước ấm dịch chuyển ngược về phía Đông, tạo ra hiện tượng El Niño.

El Niño làm thay đổi sự phân bố lượng mưa và hoàn lưu khí quyển trên quy mô toàn cầu. Hiện tượng này có thể khiến mưa lớn tại khu vực Indonesia dịch chuyển về phía trung tâm Thái Bình Dương, đồng thời gây hạn hán ở khu vực Tây Thái Bình Dương. El Niño cũng có liên quan đến nhiều hiện tượng thời tiết cực đoan xảy ra ở các khu vực khác nhau trên thế giới.

Để phục dựng dữ liệu khí hậu trong quá khứ, nhóm nghiên cứu đã lấy mẫu từ 13 cụm san hô tại 5 hòn đảo thuộc quần đảo Galápagos và xây dựng 28 chuỗi dữ liệu theo thời gian.

San hô hình thành các lớp canxi cacbonat mới mỗi năm và phát triển khoảng 1-2 cm/năm. Thành phần hóa học trong từng lớp san hô lưu giữ thông tin về nhiệt độ nước biển tại thời điểm san hô phát triển.

Các nhà nghiên cứu đo tỷ lệ stronti/canxi và tỷ lệ đồng vị oxy trong bộ xương san hô để ước tính nhiệt độ mặt biển trong quá khứ. Sau đó, họ chia dữ liệu thành ba giai đoạn để so sánh: từ năm 1000 đến 1850 là thời kỳ trước công nghiệp hóa, từ năm 1850 đến 1981 là thế kỷ 20 và từ năm 1984 đến nay là thời kỳ hiện đại.

Phân tích cho thấy trước thời kỳ công nghiệp hóa, biến động nhiệt độ mặt biển tương đối thấp và ổn định. Tuy nhiên, mức độ biến động bắt đầu tăng từ cuối thế kỷ 19 và đặc biệt gia tăng mạnh trong 40 năm gần đây.

Cụ thể, biến động nhiệt độ mặt biển liên quan đến ENSO tại Đông Thái Bình Dương trong 40 năm qua cao hơn 36,5% so với thời kỳ trước công nghiệp hóa và cao hơn 16,2% so với thế kỷ 20.

Nhóm nghiên cứu tiếp tục kiểm tra liệu sự thay đổi này có thể chỉ do các biến động tự nhiên hay không.
Các nhà khoa học sử dụng 12 mô hình khí hậu có tính đến những yếu tố tự nhiên như hoạt động núi lửa và biến động của Mặt Trời để tái hiện khí hậu trong 1.000 năm qua, sau đó đối chiếu với dữ liệu phục dựng từ san hô.

Kết quả cho thấy mức gia tăng biến động El Niño được phục dựng từ san hô đã vượt đáng kể phạm vi biến động có thể giải thích bằng các tác động tự nhiên và biến động nội tại của hệ thống khí hậu.

Nhóm nghiên cứu cho rằng mức độ biến động El Niño trong dữ liệu san hô gia tăng đồng thời với nhiệt độ trung bình toàn cầu. Kết quả này cũng phù hợp với các nghiên cứu trước đây và kết quả mô hình khí hậu, vốn cho rằng tình trạng nóng lên do hoạt động của con người có thể làm gia tăng biến động ENSO ở Đông Thái Bình Dương.

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng tại Galápagos, mức độ biến động nhiệt độ mặt biển ở Đông Thái Bình Dương trong những năm gần đây đã vượt rõ rệt phạm vi biến động của 1.000 năm trước. Nghiên cứu qua đó cung cấp một góc nhìn dài hạn về những thay đổi gần đây của El Niño, vốn khó đánh giá chỉ dựa trên các hồ sơ quan trắc khí tượng có thời gian tương đối ngắn.

Giáo sư Cole nhận định vấn đề hiện nay không còn nằm ở việc El Niño có xuất hiện hay không, mà là mức độ nghiêm trọng của nó và quy mô tác động mà hiện tượng này có thể gây ra.

“El Niño là một trong những yếu tố chính gây ra các hiện tượng khí hậu cực đoan. Khi El Niño mạnh hơn, những tác động như hạn hán, lũ lụt, cháy rừng và bất an lương thực cũng sẽ gia tăng”, bà nói.

Giáo sư Cole cho rằng tình trạng nóng lên toàn cầu đang khiến El Niño mạnh hơn và nếu nhận định này được xác nhận, thế giới có thể phải đối mặt với những hiện tượng khí hậu cực đoan nghiêm trọng hơn trong tương lai.

“Không quốc gia nào có thể đứng ngoài những tác động này. Vì vậy, chúng ta cần thoát khỏi nhiên liệu hóa thạch, vốn là nguyên nhân gốc rễ của vấn đề”, bà nhấn mạnh.

Nguồn: Science, J. E. Cole và cộng sự, “Recent strengthening of eastern Pacific ENSO in the last millennium paleorecord”.