Các nhà nghiên cứu Anh phát hiện có thể làm mát Trái Đất bằng cách phun hạt phản xạ ánh sáng Mặt Trời bằng máy bay thương mại.
Mô phỏng máy bay thương mại phun aerosol ở vùng cực để làm mát Trái Đất. Ảnh: Sci Tech Daily
Nghiên cứu mới của nhóm chuyên gia tại Đại học College London (UCL), Anh, cho thấy có thể thêm các hạt vào bầu khí quyển để phản xạ ánh sáng Mặt Trời. Đây là kỹ thuật làm mát hành tinh, có thể thực hiện mà không cần phát triển máy bay đặc biệt. Mang tên phun aerosol vào tầng bình lưu, phần lớn nghiên cứu trước đây mặc định kỹ thuật này sẽ được triển khai ở vùng nhiệt đới, do đó đòi hỏi máy bay thiết kế đặc biệt để bay ở độ cao 20 km hoặc hơn để phun hạt, theo Phys.org.
Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Earth’s Future, các nhà khoa học chạy mô phỏng nhiều chiến thuật phun aerosol khác nhau. Họ đi đến kết luận thêm hạt ở độ cao 13 km bên trên vùng cực có thể làm mát hành tinh đáng kể, dù kém hiệu quả hơn nhiều so với thực hiện ở độ cao lớn gần xích đạo. Máy bay thương mại như Boeing 777F có thể đạt tới độ cao này.
Alistair Duffey, nghiên cứu sinh Tiến sĩ tại khoa Khoa học Trái Đất của UCL, tác giả chính của nghiên cứu, nhận định địa kỹ thuật Mặt Trời đi kèm nhiều rủi ro nghiêm trọng. Cần nghiên cứu nhiều hơn để hiểu rõ tác động của nó. Tuy nhiên, nghiên cứu Duffey và cộng sự cho thấy hạ nhiệt hành tinh bằng biện pháp can thiệp này dễ dàng hơn so với họ từng nghĩ.
Tuy nhiên, chiến thuật phun aerosol ở độ cao thấp gần vùng cực có một số nhược điểm. Ở độ cao như vậy, hiệu quả của kỹ thuật chỉ đạt khoảng 1/3. Điều đó đồng nghĩa cần sử dụng lượng aerosol gấp 3 lần để đạt cùng hiệu quả với nhiệt độ toàn cầu, dẫn đến tăng tác dụng phụ như mưa axit. Chiến thuật cũng kém hiệu quả với làm mát vùng nhiệt đới, nơi dễ bị ảnh hưởng trực tiếp bởi nhiệt độ ấm lên nhất. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu là vấn đề nghiêm trọng và nhà hoạch định chính sách cần hiểu rõ tất cả lựa chọn để có đủ bằng chứng đưa ra quyết định thông minh.
Nhóm nghiên cứu chạy mô phỏng trong Mô hình Hệ thống Trái Đất của Anh (UKESM1) để ước tính tác động của việc phun aerosol vào tầng bình lưu. Bằng cách thêm lưu huỳnh dioxide (tạo ra hạt phản xạ nhỏ) ở nhiều độ cao, vĩ độ và mùa khác nhau, họ có thể xác định hiệu quả của chiến thuật. Họ nhận thấy triển khai ở độ cao thấp chỉ có tác dụng nếu thực hiện gần vùng cực của Trái Đất. Để mang lại hiệu quả, các hạt cần hình thành trong tầng bình lưu, lớp khí quyển nằm trên phần lớn đám mây.
Theo Sci Tech Daily, ở tầng đối lưu, lớp khí quyển thấp nhất, hạt aerosol sẽ nhanh chóng biến mất khi bị cuốn vào đám mây và rơi xuống cùng mưa. Tuy nhiên, ở tầng bình lưu, nơi khô ráo, ổn định và không có mây, những hạt này có thể tồn tại nhiều tháng hoặc nhiều năm. Nhóm nghiên cứu ước tính phun 12 triệu tấn lưu huỳnh dioxide mỗi năm ở độ cao 13 km vào mùa xuân và mùa hè của từng bán cầu có thể khiến nhiệt độ toàn cầu giảm khoảng 0,6°C. Đây là lượng tương đương với vụ phun trào núi lửa Pinatubo năm 1991 từng tạo ra sự sụt giảm nhiệt độ toàn cầu.
Trong mô phỏng, khí lưu huỳnh dioxide được đưa vào ở vĩ độ 60 độ bắc và nam của xích đạo, tương ứng với vĩ độ của Oslo ở Na Uy và Anchorage ở Alaska. Chiến thuật này không hiệu quả bằng phun lưu huỳnh dioxide ở độ cao 20 km vì các hạt chỉ tồn tại trong vài tháng ở độ cao 13 km thay vì nhiều năm ở tầng bình lưu. Tuy nhiên, chiến thuật phun ở độ cao thấp bằng máy bay có sẵn có thể bắt đầu sớm hơn do thiết kế và chứng nhận máy bay tầm cao có thể mất một thập kỷ và tiêu tốn hàng tỷ USD.
An Khang (Theo Phys.org/Sci Tech Daily)