Các vùng đất ngập nước nhiệt đới, chẳng hạn như Pantanal ở Brazil trong ảnh, là một trong các nguồn phát thải khí methane chính.

Methane là khí nhà kính mạnh hơn CO2 ít nhất 28 lần. Nồng độ methane trong khí quyển tăng nhanh sau Cách mạng Công nghiệp, sau đó chậm lại vào khoảng năm 2000, nhưng bắt đầu tăng nhanh không rõ nguyên do vào khoảng năm 2007. Mức tăng đột biến và bí ẩn từ đó đến nay khiến nhiều nhà nghiên cứu lo ngại rằng sự nóng lên toàn cầu đang tạo ra một cơ chế vòng lặp, khiến khí methane giải phóng ngày càng nhiều, làm nhiệt độ tiếp tục tăng cao hơn nữa.

Lượng khí thải methane tăng nhanh thời gian qua là mối đe dọa lớn đối với mục tiêu khí hậu của thế giới: hạn chế nóng lên toàn cầu ở mức 1,5–2° C so với nhiệt độ thời kỳ tiền công nghiệp.

Nguyên nhân bí ẩn

“Nguyên nhân của xu hướng gia tăng khí thải methane khá bí ẩn," Alex Turner, nhà hóa học khí quyển tại Đại học Washington ở Seattle, mặc dù đã có rất nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học vẫn chưa thể đi đến kết luận cuối cùng. Trong hơn một thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu đã triển khai các phép đo vệ tinh và chạy các mô hình nhằm tìm ra các yếu tố đằng sau sự gia tăng khí thải methane. Một số nguyên nhân khả nghi bao gồm: mở rộng khai thác dầu và khí đốt tự nhiên, tăng lượng khí thải từ bãi rác, phát triển đàn gia súc và hoạt động của vi khuẩn trong các vùng đất ngập nước gia tăng.

Một đầu mối đang được nghiên cứu là đồng vị carbon trong các phân tử methane. Methane do vi khuẩn tạo ra (sau khi vi khuẩn tiêu thụ carbon trong bùn đất ngập nước hoặc trong ruột bò) chứa ít carbon-13 hơn so với methane do nhiệt và áp suất bên trong Trái đất tạo ra, và giải phóng vào khí quyển trong quá trình khai thác nhiên liệu hóa thạch.

Nồng độ methane (phần tỷ) trong khí quyển từ 1985 đến 2020. Nồng độ methane tăng nhanh sau Cách mạng Công nghiệp, chậm vào vào những năm 2000 nhưng sau đó tăng không rõ nguyên nhân từ năm 2007 đến nay.

Phân tích methane mắc kẹt trong lõi băng từ nhiều thập kỷ hoặc nhiều thế kỷ trước và methane trong khí trong khí quyển hiện nay, các nhà khoa học chỉ ra rằng trong hai thế kỷ sau khi bắt đầu Cách mạng Công nghiệp, tỷ lệ methane chứa carbon-13 đã tăng lên, cho thấy khai thác nhiên liệu là nguyên nhân gây gia tăng phát thải methane ở thời điểm đó. Nhưng kể từ năm 2007, khi nồng độ methane bắt đầu tăng nhanh trở lại, tỷ lệ methane chứa carbon-13 bắt đầu giảm. Do đó, một số nhà nghiên cứu cho rằng phần lớn sự gia tăng khí thải methane kể từ năm 2007 đến nay là từ các nguồn vi sinh vật chứ không phải do khai thác nhiên liệu hóa thạch.

“Đó là một tín hiệu cho thấy các hoạt động của con người không phải nguyên nhân duy nhất dẫn đến tăng khí thải methane," Xin Lan, nhà khoa học khí quyển tại Phòng thí nghiệm Giám sát Toàn cầu của NOAA, cho biết. Nhóm Lan đã sử dụng dữ liệu carbon-13 trong khí quyển để ước tính rằng vi khuẩn gây ra khoảng 85% sự gia tăng khí thải methane kể từ năm 2007, phần nhỏ còn lại mới là do khai thác nhiên liệu hóa thạch.

Bước tiếp theo - và là bước khó khăn nhất - là cố gắng xác định mức đóng góp methane của vi khuẩn từ các hệ thống khác nhau, chẳng hạn như các vùng đất ngập nước tự nhiên, vật nuôi của con người và các bãi chôn lấp. Dựa trên phân tích mới nhất về xu hướng đồng vị, nhóm ước tính các nguồn do con người gây ra như chăn nuôi, chất thải nông nghiệp, bãi rác và khai thác nhiên liệu hóa thạch chiếm khoảng 62% tổng lượng khí thải methane từ năm 2007 đến năm 2016.

Kết quả bước đầu này cho thấy loài người có thể thực hiện nhiều biện pháp giảm phát thải methane. Ví dụ, vào tháng trước, Carbon Mapper, một tổ chức phi lợi nhuận ở California, và Quỹ Bảo vệ Môi trường, một nhóm vận động ở TP New York, đã công bố dữ liệu cho thấy 30 cơ sở dầu khí ở Tây Nam Hoa Kỳ thải ra khoảng 100.000 tấn khí methane trong ba năm qua, tương đương với tác động gây nóng lên hằng năm của nửa triệu chiếc ô tô. Các cơ sở này có thể dễ dàng ngăn chặn lượng khí thải methane đó bằng cách ngăn khí methane rò rỉ ra ngoài.

Hoàng Nam tổng hợp