Có bằng chứng Trái đất được bao phủ bởi một sông băng trên khắp hành tinh, cách đây hơn 650 triệu năm. Nhưng làm thế nào Trái đất tan ra một lần nữa?
Trái đất có bao giờ bị bao phủ hoàn toàn bởi băng và tuyết? Những người ủng hộ lý thuyết Trái đất Snowball tin rằng nó đã được. Hình ảnh qua địa chất.fullerton.edu.
Dorian S. Abbot tại Đại học Chicago đã lãnh đạo nhóm các nhà khoa học từ Hoa Kỳ, Đức và Pháp. Họ đã sử dụng một loạt các mô hình lưu thông chung toàn cầu, cùng loại mô hình được sử dụng để nghiên cứu sự nóng lên toàn cầu trong thời đại chúng ta.
Mô hình trước đây đã gợi ý rằng - để làm tan băng sông băng bao phủ toàn bộ Trái đất - bầu khí quyển Trái đất sẽ cần bao gồm ít nhất 20% carbon dioxide, một khí gây hiệu ứng nhà kính, bởi âm lượng. Lượng carbon dioxide này có thể đã giữ lại đủ nhiệt gần Trái đất để làm tan toàn bộ thế giới.
Nhưng bằng chứng hóa học từ những tảng đá cổ xưa không ủng hộ ý tưởng này. Bằng chứng này cho thấy mức độ carbon dioxide chỉ đạt 1% đến 10% trong khoảng thời gian thường được đề xuất cho Trái đất tuyết. Khoảng thời gian được nhóm nghiên cứu này xem xét là trong thời kỳ Neoproterozoi (524 đến 1.000 triệu năm trước) và Paleoproterozoi (1.600 đến 2.500 triệu năm trước).
Trong các nghiên cứu hiện đại về khí hậu, mây đóng một vai trò phức tạp. Cả hai đều phản chiếu ánh sáng mặt trời, làm mát Trái đất và bẫy nhiệt, làm nóng Trái đất. Tuy nhiên, trên Trái đất tuyết, độ phản xạ của các đám mây sẽ ít quan trọng hơn. Vai trò chính của các đám mây sẽ là bẫy nhiệt. Vì vậy, những đám mây có thể đã giúp làm tan băng Trái đất Snowball. Hình ảnh những đám mây trên bầu trời Texas của Deborah Byrd.
Bây giờ trở lại mô hình lưu thông chung toàn cầu. Trong các loại mô hình máy tính này, vai trò của các đám mây rất khó hiểu, bởi vì các đám mây vừa giữ nhiệt gần bề mặt Trái đất, làm ấm hành tinh, vừa phản xạ ánh sáng mặt trời tới, làm mát hành tinh. Trong khí hậu ấm lên hiện đại của chúng ta, cả hai hiệu ứng đều quan trọng và các đám mây thường được trích dẫn là lý do các mô hình khí hậu toàn cầu có thể làm được nhiều hơn dự án một loạt các khả năng cho sự gia tăng nhiệt độ trong tương lai. Tuy nhiên, trên Trái đất Snowball, các nhà khoa học cho biết, các đám mây sẽ đóng một vai trò khác.
Nói cách khác, các nhà khoa học cho rằng - chống lại một hành tinh được bao bọc trong băng - độ phản xạ của các đám mây không quá quan trọng. Họ nói rằng, trên Trái đất tuyết, hiệu ứng tổng thể của các đám mây sẽ là ấm áp hành tinh.
Bằng cách tính toán các hiệu ứng bẫy nhiệt của các đám mây, các tác giả nhận thấy rằng nồng độ carbon dioxide trong khí quyển cần thiết cho việc khử khử thấp hơn 10 đến 100 lần so với nghiên cứu trước đây, một nồng độ phù hợp với mức độ quan sát được.
Điểm mấu chốt: Các nhà khoa học đã sử dụng một loạt mô hình lưu thông chung toàn cầu để nghiên cứu lý thuyết Trái đất tuyết, ý tưởng Trái đất được bao phủ bởi một dòng sông băng trên khắp hành tinh một hoặc nhiều lần trong lịch sử của nó, hơn 650 triệu năm trước. Họ xác định rằng các đám mây có thể đã giúp làm ấm Trái đất Snowball, cuối cùng dẫn đến sự tan băng toàn cầu và các điều kiện giống như những gì chúng ta trải nghiệm ngày nay.
Đọc bài báo gốc của Abbot, et. al.