Hải lưu đóng vai trò quan trọng đối với biến đổi khí hậu

11/10/2014 1:57:36 AM
Trong một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà nghiên cứu của Trường Đại học Rutgers đã được trình bày trên tạp chí Science phát hiện thấy dòng chảy của biển cũng đóng vai trò quan trọng tương đương trong việc điều chỉnh khí hậu của Trái đất.

Trước đây, hầu hết các mối quan tâm về biến đổi khí hậu đều tập trung lên tổng lượng các khí nhà kính đã bị phát thải vào khí quyển.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu cho biết phần làm mát chính của trái đất và băng lục địa nằm phía Bán Cầu Bắc 2,7 triệu năm trước đã xảy ra đồng thời với một sự chuyển hướng dòng chảy của đại dương - kéo nhiệt và khí CO2 trong biển Đại Tây Dương, di chuyển chúng xuyên dưới đáy biển sâu từ phía Bắc tới phía Nam cho tới khi nhiệt và khí carbonic được giải phóng ra ở biển Thái Bình Dương.

Các nhà khoa học trường Rutgers tin rằng, hệ thống băng tải đại dương (các dòng hải lưu ở dưới sâu) đã thay đổi cùng thời điểm với một sự mở rộng thể tích các sông băng tại bắc bán cầu cũng như hạ thấp đáng kể mực nước biển. Đó là băng Nam Cực, họ lập luận, đã cắt đứt trao đổi nhiệt tại mặt biển và đẩy nó xuống nước sâu. Họ tin rằng điều này đã gây ra biến đổi khí hậu toàn cầu vào lúc đó, chứ không phải là do khí carbonic trong khí quyển.

Dòng hải lưu cũng ảnh hưởng lớn đến biến đổi khí hậu trên trái đất.

"Chúng tôi cho rằng đó là sự hình thành dòng hải lưu dưới sâu hiện đại - các băng tải đại dương - khoảng 2,7 triệu năm trước, và không có sự thay đổi lớn về nồng độ khí carbonic trong khí quyển gây ra một sự mở rộng của các núi băng tại bán cầu Bắc", Stella Woodard, tác giả chính và là một nhà nghiên cứu bậc tiến sĩ tại Khoa Khoa học Biển và Ven biển (Department of Marine and Coastal Sciences) nói. Những phát hiện của họ được dựa trên các mẫu lõi trầm tích biển giữa 2,5 đến 3,3 triệu năm tuổi, cung cấp cho các nhà khoa học một hiểu biết sâu hơn về các cơ chế của biến đổi khí hậu ngày nay.

Trước đây, hầu hết các mối quan tâm về biến đổi khí hậu đều tập trung lên tổng lượng các khí nhà kính đã bị phát thải vào khí quyển.

Nghiên cứu chứng minh rằng, các biến đổi về phân bố nhiệt giữa các lưu vực biển là rất quan trọng để hiểu về biến đổi khí hậu tương lai. Tuy nhiên, các nhà khoa học không thể dự đoán một cách chính xác ảnh hưởng của cacbonic hiện tại đang bị hấp thụ vào biển từ khí quyển sẽ tác động như thế nào tới khí hậu. Tuy nhiên họ cho rằng kể từ khi nhiều khí carbonic được phát thải trong 200 năm qua so với bất kỳ thời gian nào trong lịch sử địa chất gần đây, tương tác giữa cacbonic, biến đổi về nhiệt độ và lượng mưa, và hải lưu sẽ gây ra những biến đổi sâu sắc.

Các nhà khoa học tin rằng các mô hình khác nhau của hải lưu dưới sâu đã chịu trách nhiệm cho nhiệt độ cao xảy ra 3 triệu năm trước khi nồng độ khí CO2 trong khí quyển là như hiện nay và nhiệt độ là cao hơn 4 độ F. Các nhà nghiên cứu nói: sự hình thành của các dòng chảy đại dương đã làm mát trái đất và tạo ra khí hậu mà chúng ta đang sống ngày nay.

"Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, các thay đổi trong lưu trữ nhiệt dưới biển sâu có thể là quan trọng với biến đổi khí hậu như các giả thuyết khác - hoạt động kiến tạo hoặc giảm nồng độ khí carbon dioxit - và có khả năng dẫn đến một trong những quá trình chuyển đổi khí hậu quan trọng của 30 triệu năm qua", Yair Rosenthal, đồng tác giả và giáo sư khoa học biển và ven biển tại Trường Đại học Rutgers nói.

Đồng tác giả của bài báo nghiên cứu là các nhà khoa học Woodard, Rosenthal, Kenneth Miller và James Wright, cả hai là giáo sư Khoa học trái đất và hành tinh tại Trường Đại học Rutgers; Beverly Chiu, một sinh viên đã tốt nghiệp chuyên ngành khoa học trái đất và hành tinh; và Kira Lawrence, phó giáo sư địa chất tại trường Lafayette College, Pennsylvania.

Các dòng hải lưu bề mặt nói chung được lưu thông bởi gió và có xu hướng chảy theo các xoắn ốc cùng chiều kim đồng hồ ở bắc bán cầu và ngược chiều kim đồng hồ ở nam bán cầu do hiệu ứng Coriolis.

Trong các dòng hải lưu chuyển động bởi gió thì hiệu ứng xoắn ốc Ekman làm cho dòng chảy tạo ra một góc nào đó so với hướng gió. Nó có thể lưu thông trên một quãng đường dài hàng ngàn kilômét. Chúng là rất quan trọng trong việc xác định khí hậu của các lục địa, đặc biệt ở những khu vực gần biển.

Các dòng hải lưu sâu được lưu thông do các độ chênh lệch (gradient) của mật độ và nhiệt độ.

Luân chuyển nhiệt muối, còn được gọi là "băng tải đại dương", được dùng để chỉ các dòng hải lưu sâu chảy trong lưu vực dưới đáy các đại dương.

(Theo Phạm Thị Bích Thu - Khoahoc.com.vn) (sciencedaily)

Các tin khác