Sa mạc Sahara có thể trở lại là vùng đất màu mỡ không?

Đâu đó trong quãng thời gian từ 11.000 đến 5.000 năm trước, sau khi kỷ băng hà chấm dứt, sa mạc Sahara đã biến đổi mạnh mẽ.

Cây cối xanh tốt mọc lên trên những cồn cát và lượng mưa tăng lên nhiều biến những hang động khô hạn thành những hồ nước mênh mông.

Sa mạc Sahara, Bắc Phi.

Khoảng 9 triệu km2 ở vùng Bắc Phi đã trở nên xanh tươi, màu mỡ; cây cỏ tươi tốt trở thành những bữa tiệc thu hút các loài động vật như hà mã, linh dương, voi và bò rừng đến sinh sống. Thế rồi thiên đường cây xanh cũng dần lụi tàn và biến mất, để lại một vùng sa mạc mênh mông như chúng ta thấy ngày nay. Nhưng liệu có khi nào nơi đây sẽ một lần nữa trở lại xanh tốt được không?

Nói một cách ngắn gọn thì câu trả lời là “có”. Theo Giáo sư dự khuyết Kathleen Johnson của Trường đại học California Irvine, Mỹ, thì Sahara Xanh, hay còn được biết đến là Thời kỳ Ẩm ướt châu Phi, sinh ra nhờ hiện tượng biến đổi không ngừng do Trái Đất quay quanh trục của mình, một hình thái lặp lại theo chu kỳ 23.000 năm một lần.

Tuy nhiên, do hoạt động của con người gây phát thải các khí nhà kính làm biến đổi khí hậu nên không ai có thể nói chắc khi nào thì Sahara sẽ lại một lần nữa biến thành vùng rừng xanh tốt như xưa.

Sahara cứ biến đổi giữa vùng rừng xanh tốt và vùng đất cằn khô là do trục nghiêng của Trái Đất thay đổi. Khoảng 8.000 năm về trước, trục nghiêng này bắt đầu dịch chuyển từ khoảng 24,1 độ thành 23,5 độ như ngày nay. Hiện nay, bán cầu Bắc đang ở vị trí gần Mặt Trời nhất trong các tháng mùa đông. Tuy nhiên, vào thời kỳ Sahara Xanh, bán cầu Bắc lại gần Mặt Trời nhất trong mùa hè.

Bán cầu Bắc gần Mặt Trời hơn trong những tháng mùa đông (bên phải) so với các tháng mùa hè.

Do đó bức xạ mặt trời tăng lên (nói cách khác là nóng hơn) ở bán cầu Bắc trong các tháng mùa hè. Bức xạ mặt trời tăng cũng thúc đẩy gió mùa châu Phi, một loại gió thay đổi theo mùa do sự chênh lệch nhiệt độ trên biển với đất liền. Nhiệt độ ở Sahara tăng lên tạo ra một hệ thống áp suất thấp đẩy hơi ẩm từ Đại Tây Dương vào vùng sa mạc cằn cỗi.

Cơ cấu tác động Aorounga nằm ở phía Bắc Chad, vùng sa mạc Sahara.

Bức ảnh này được chụp năm 2014 từ Trạm Vũ trụ quốc tế cho thấy các dải mây ở Nam Mauritania, sa mạc Sahara.

Các con kênh khô hạn ở Algeria, một đất nước có phần lớn diện tích nằm trên sa mạc Sahara.

Bức ảnh này chụp từ Trạm Vũ trụ quốc tế, cho thấy khoảng 215 km đường bờ biển của Sahara.

Theo số liệu của Đài quan sát Trái Đất của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ, Sahara bị gió cuốn đi nhiều cát bụi nhất trong số các sa mạc trên thế giới. Vào thời điểm chụp bức ảnh này vào năm 2014, Trạm Vũ trụ quốc tế đang ở vị trí phía trên lãnh thổ Libya.

Vào tháng 3/2018, bụi màu cam từ Sahara bay sang nhiều vùng ở châu Âu, bao phủ các sườn núi trượt tuyết và nhiều thành phố Địa Trung Hải – theo thông tin của Đài quan sát Trái Đất của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ.

Trái Đất lúc ngả lúc nghiêng

Nhưng vì sao trục nghiêng của Trái Đất lại thay đổi? Để hiểu được điều này, các nhà khoa học đã tìm hiểu những “người hàng xóm” của Trái Đất trong hệ mặt trời. Theo ông Peter de Menocal – Giám đốc Trung tâm Khí hậu và Sự sống, Trường đại học New York, Mỹ – thì trục nghiêng của Trái Đất thay đổi là do có sự tương tác trọng lực với Mặt Trăng và các hành tinh có khối lượng lớn hơn, từ đó quỹ đạo của Trái Đất biến đổi theo từng giai đoạn. Một trong những biến đổi đó là dao động “ngả nghiêng” của trục Trái Đất.

Dao động đó khiến cho bán cầu Bắc ở vị trí gần Mặt Trời hơn vào mùa hè mỗi 23.000 năm/ lần. Các học giả ước tính rằng vào thời kỳ Sahara Xanh, bán cầu Bắc nhận bức xạ mặt trời cao hơn 7% so với ngày nay. Bức xạ mặt trời cao hơn dẫn đến lượng mưa mùa ở châu Phi tăng khoảng 17 – 50%.

Đối với các nhà khoa học khí hậu, điều thú vị ở Sahara Xanh là nó cứ bất ngờ xuất hiện rồi lại lụi tàn. Chỉ trong vòng 200 năm là một Sahara Xanh đã biến mất. Sự thay đổi bức xạ mặt trời diễn ra rất từ từ, nhưng đất đai thì biến đổi đột ngột và nhanh chóng.

Số liệu theo dõi trầm tích đại dương cho thấy Sahara Xanh xảy ra lặp lặp đi lặp lại. Bán cầu Bắc sẽ lại rơi vào trạng thái nhận bức xạ mặt trời mùa hè cực đại – là khi Sahara Xanh có thể xuất hiện trở lại – sau khoảng 10.000 năm nữa. Nhưng các nhà khoa học không thể dự báo phát thải khí nhà kính sẽ ảnh hưởng như thế nào đến chu trình khí hậu tự nhiên.

Nghiên cứu cổ khí hậu học cho thấy bằng chứng rõ ràng rằng các hoạt động của con người đang gây tác động chưa từng có từ trước đến nay. Ngay cả nếu con người ngừng phát thải khí nhà kính ngay từ bây giờ thì các khí này vẫn tiếp tục tăng. Biến đổi khí hậu sẽ có tác động khủng khiếp lên các chu trình khí hậu tự nhiên của Trái Đất.

Các bằng chứng địa chất trong trầm tích đại dương cho thấy những lần xuất hiện Sahara Xanh như vậy đã xảy ra xưa kia từ Thế Miocen (cách đây 23 triệu đến 5 triệu năm), cả trong những giai đoạn mức carbon dioxide bằng hoặc có thể cao hơn ngày nay. Vì thế, một Sahara Xanh nữa hoàn toàn có thể xảy ra trong tương lai xa.

Trong khi đó, vẫn còn một cách khác để biến đổi một phần Sahara trở lại là vùng đất xanh tươi. Đó là nếu con người xây dựng những trại gió và nhà máy điện mặt trời rộng lớn ở đây, lượng mưa sẽ tăng lên ở Sahara và vùng Sahel lân cận bán khô hạn.

Các trại gió và nhà máy điện mặt trời có thể tăng nhiệt và độ ẩm ở những khu vực xung quanh. Đổi lại, lượng mưa tăng lên có thể giúp cây cối sinh trưởng, tạo nên một vòng tuần hoàn tích cực. Tuy nhiên, một công trình khổng lồ như vậy vẫn chưa được thử nghiệm ở sa mạc Sahara. Vì thế cho đến khi có một dự án như vậy được tài trợ thì con người vẫn phải chờ đến năm 12.000 sau Công nguyên hoặc lâu hơn thế để xem Sahara có thực sự lấy lại màu xanh của sự sống hay không.