Lính cứu hỏa đang cố gắng chữa cháy tại các khu rừng ở bang Queensland và New South Wales. Nguồn: AAP

Kết quả này được công bố trên tạp chí Nature Geoscience ngày 30/9, cung cấp những bằng chứng địa hóa học cho thấy trong giai đoạn 90 triệu năm trước, các đám cháy rừng đã lan mạnh, thiêu rụi khoảng 30-40% diện tích rừng trên toàn thế giới trong suốt 100 ngàn năm. Các nhà nghiên cứu thấy rằng, do biến đổi khí hậu toàn cầu, các vụ cháy rừng giai đoạn trước kia gia tăng ngay cả tại những khu vực ẩm ướt

“Nghiên cứu về giai đoạn lịch sử Trái đất này có thể làm sáng tỏ cách Trái đất hiện tại và tương lai có thể thay đổi như thế nào dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu”, tác giả chính TS. F.Garrett Boudinot ở khoa Khoa học địa chất, ĐH Colorado cho biết.

Phân tích các mẫu lõi đá tồn từ giai đoạn mất oxy đại dương 2 (Oceanic Anoxic Event 2 - OAE2) thuộc Kỷ Phấn trắng, khoảng 94 triệu năm trước, Boudinot thấy, hàm lượng lượng carbon trong đại dương tăng lên khi bắt đầu giai đoạn OAE2 có liên quan đến các dấu hiệu cháy rừng, có thể do sự gia tăng oxy trong khí quyển
Hàm lượng lớn khí CO₂ trong khí quyển - nhiều tương đương mức dự báo Trái đất vào năm 2100 - đã bắt đầu chu trình này.

Khoảng 50 ngàn năm trước khi giai đoạn OAE2 bắt đầu, tảo và các loại thực vật có phôi hấp thụ lượng carbon này vào đại dương thông qua quá trình quang hợp, khiến quá trình hô hấp của vi sinh vật tăng lên, dẫn đến hàm lượng oxy trong đại dương suy giảm, thậm chí có nơi không còn. Trong những vùng “chết” này, carbon hữu cơ từ khí quyển được lưu trữ và bị chôn vùi trong các trầm tích, còn thành phần oxy trong CO₂ sẽ được giải phóng vào khí quyển. Sau 100 ngàn năm kể từ giai đoạn OAE2, quá trình này được thúc đẩy do gia tăng nhiệt độ, các trầm tích đại dương trên toàn cầu đã lưu trữ đủ carbon hữu cơ khiến khí quyển trở nên giàu oxy, nhiều đến mức có thể tạo điều kiện cho tỉ lệ cháy rừng trên toàn cầu tăng 40%, ngay cả tại những vùng ẩm ướt.

Hiện nay, Trái đất đang trải qua một quá trình biến đổi tương tự. Điểm khởi đầu của chu trình đã diễn ra, với lượng CO₂ tích vụ trong khí quyển và chất dinh dưỡng tích tụ trong đại dương. Nếu tình thế cứ tiếp tục, lịch sử có thể lặp lại trong tương lai, trong vòng vài thế kỷ đến một thiên niên kỷ tới. Boudinot cho biết: “Việc thải khí CO₂ vào trong khí quyển và chất dinh dưỡng trong đại dương không chỉ gây ra nguy cơ tăng nhiệt độ toàn cầu mà còn tác động mạnh tới sinh địa hóa học hoặc sinh thái cơ bản trên Trái đất, chẳng hạn như tình trạng cháy rừng”.

Boudinot cũng thực hiện một thí nghiệm khác: sử dụng phương pháp phân tích để xác định các chỉ thị phân tử thuộc các đám cháy rừng trong những mẫu đá lấy từ các địa điểm và thời gian khác nhau. Các chỉ thị này được gọi là hydrocarbon thơm đa vòng, hoặc PAH, đôi khi được gọi là “pyro PAH”. Trong lõi đá lấy từ Utah có các phiến đen chứa đầy chất hữu cơ tồn tại từ 94 triệu năm trước, khi đó nước biển còn bao phủ nơi đây. Sau khi thực hiện các thử nghiệm trên lõi đá này, ông thấy có một lượng đáng kể pyro PAH trong đó.

Giai đoạn OAE2 có nhiều đám cháy rừng cũng là một điều bí ẩn với các nhà địa chất. Dữ liệu địa hóa học mới này không chỉ đáng tin cậy mà còn thể hiện mức tiến hóa chi tiết của sự kiện - mỗi điểm dữ liệu đại diện cho một quãng thời gian nhỏ hơn. Điều này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về việc lưu trữ carbon trong đại dương liên quan như thế nào đến mức oxy trong khí quyển và nhiệt độ toàn cầu, cũng như tốc độ xảy ra những quá trình khí hậu này.

Trong khi các nhà khoa học nghi ngờ hoạt động núi lửa là nguyên nhân khiến lượng CO₂ trong khí quyển ở mức cao trước khi giai đoạn OAE2 bắt đầu, Boudinot nhận thấy lượng CO₂ con người thải ra ngày nay cũng ở mức tương đương. “Phát hiện này nhấn mạnh những tác động lâu dài của biến đổi khí hậu. Nếu chúng ta khắc phục được nó thì không phải chỉ có con cháu chúng ta phải đối đầu với nó, mà hậu quả của nó còn kéo dài mãi, như lịch sử biến đổi khí hậu của Trái đất đã chỉ ra”.