Kịch bản nào cho khí nhà kính vào cuối thế kỉ 21?

Theo dõi KTMT trên

Thay đổi cán cân bức xạ trong hệ thống khí hậu

BĐKH hiện đại có nguyên nhân từ sự thay đổi cán cân bức xạ trong hệ thống khí hậu Trái Đất, nghĩa là sự mất cân bằng giữa lượng bức xạ nhận được và lượng bức xạ phát ra từ Trái Đất trong một khoảng thời gian xác định. Sự mất cân bằng này còn gọi là cưỡng bức bức xạ.

Khi cưỡng bức bức xạ là dương nghĩa là Trái Đất đang nóng lên; Ngược lại khi cưỡng bức bức xạ là âm thì Trái Đất bị lạnh đi. Khoa học đã chứng minh sự thay đổi của nồng độ khí nhà kính trong khí quyển, trong đó khí CO2 đóng vai trò lớn nhất, làm gia tăng cưỡng bức bức xạ.

Nồng độ CO2 trong khí quyển đã tăng từ giá trị khoảng 280 ppm (phần triệu) trong thời kỳ tiền công nghiệp lên tới giá trị xấp xỉ 415 ppm ngày nay do phát thải nhân tạo. Sự gia tăng này, cùng với kết quả từ các hoạt động khác của con người đóng góp đến 1,07ºC vào mức tăng nhiệt độ toàn cầu trên tổng mức tăng là 1,09ºC xác định được giữa thời kỳ 2010–2019 và 1850–1900 (IPCC, 2021). 

Như vậy nồng độ khí nhà kính là thành tố trung tâm của bất kỳ đánh giá BĐKH nào, là yếu tố đầu vào cơ bản của các mô hình để dự tính các kịch bản BĐKH trong tương lai. Do đó để đánh giá BĐKH tương lai, đầu tiên cần phải xây dựng được các kịch bản khí nhà kính. Trong khi đó, các kịch bản khí nhà kính được xây dựng theo kèm với các giả định, các tưởng tượng về xã hội tương lai.

Nồng độ khí nhà kính, hay lượng khí nhà kính phát thải vào khí quyển phụ thuộc vào các nhân tố như sự phát triển kinh tế, dân số, chính trị, công nghệ hay sử dụng đất. Một số kịch bản khí nhà kính đã được phát triển và sử dụng rộng rãi. Ủy ban Liên Chính phủ về BĐKH (IPCC) đã phát triển bốn kịch bản SA90 (IPCC Scenario A-D, năm 1990) sử dụng cho Báo cáo đánh giá lần thứ nhất, sau kịch bản IS92 (IPCC Scenarios, 1992) sử dụng trong Báo cáo đánh giá lần thứ 3, các kịch bản Báo cáo đặc biệt về phát thải SRES sử dụng trong Báo cáo đánh giá lần thứ 3 và lần thứ 4.

Kể từ Báo cáo đánh giá lần thứ 5, IPCC quyết định sử dụng các kịch bản được phát triển bởi cộng đồng nghiên cứu, bao gồm các kịch bản đường nồng độ tiêu biểu RCPs (Representative Concentration Pathways) và các kịch bản kinh tế-xã hội chia sẻ SSPs (Shared Socio-Economic Pathways). 

Các kịch bản phát thải khí nhà kính và cách tính

Các kịch bản phát thải khí nhà kính từ SRES về trước được thực hiện dựa trên cách tiếp cận tuần tự. Những kịch bản này đưa ra một phổ giả định rộng lớn về các nhân tố chính tác động đến phát thải trong tương lai như dân số, sự phát triển kinh tế, cấu trúc của hệ thống năng lượng, mức độ thay đổi công nghệ và thay đổi sử dụng đất; Từ đó tính toán lượng phát thải tương ứng.

Với cách tiếp cận này, quá trình xây dựng kịch bản và các đánh giá, hoạt động ứng phó theo kèm sẽ bao gồm các bước tuần tự như sau: Xây dựng các kịch bản kinh tế xã hội; Xây dựng các kịch bản phát thải khí nhà kính trong tương lai; Đánh giá các tác động của các kịch bản phát thải này lên hệ thống khí hậu; Hay nói một cách khác là thực hiện dự tính BĐKH; Triển khai các hoạt động đánh giá tác động, tính dễ bị tổn thương, thích ứng, và chiến lược giảm nhẹ BĐKH. 

Để có thể tiến tới việc đạt được mục tiêu đề ra trong Thỏa thuận Paris 2015 là giữ cho nhiệt độ toàn cầu vào cuối thế kỉ không tăng quá 2 độ C, tham vọng hơn là không tăng quá 1,5 độ C so với thời kỳ tiền công nghiệp, cả thế giới sẽ cần nỗ lực trong việc cắt giảm khí nhà kính một cách toàn diện và ngay lập tức.

Tiêu biểu cho cách tiếp cận này là việc xây dựng các kịch bản phát thải SRES. SRES gồm một tập 40 kịch bản phản ánh khá đa dạng khả năng phát thải khí nhà kính có thể xảy ra trong thế kỉ 21 và được tổ chức thành 4 họ kịch bản gốc: A1, A2, B1, B2 (Hình 1). Các kịch bản này khác nhau về các viễn cảnh tương lai của các tác nhân phát thải chính như tốc độ tăng dân số, tốc độ phát triển kinh tế, công nghệ, cách thức sử dụng năng lượng, khả năng tương tác văn hóa, xã hội, chính sách, khả năng kết nối vùng miền của các khu vực trên thế giới.

Hai xu hướng chính: một là sự ưu tiên giữa phát triển kinh tế hay bảo vệ môi trường, hai là xu hướng tăng cường toàn cầu hóa hoặc địa phương hóa. Từ đó có thể nhận được các nhóm kịch bản phát thải cao (A1FI, A2), thấp (A1T, B1) và trung bình (A1B, B2).

Sau khi xác định được các đặc điểm cơ bản của 4 họ kịch bản, các mô hình đánh giá tích hợp sẽ lượng hóa mức độ phát thải chi tiết, từ đó đưa ra được tập hợp gồm 40 kịch bản khác nhau. Chính vì vậy, khi nhắc đến các kịch bản phát thải SRES, ta thường thấy chúng được gọi bằng những tên như A1B-MARIA, A2-MESSAGE, …, gồm 2 phần chính là các họ kịch bản và mô hình sử dụng để đưa ra kết quả lượng hóa phát thải chi tiết. 

Theo thời gian, các kịch bản phát thải khí nhà kính được xây dựng mới nhằm phản ánh những tiến bộ trong các nghiên cứu, những thay đổi trong các chính sách hợp tác phát triển trên thế giới, nhằm tích hợp các số liệu mới cũng như hỗ trợ các phân tích đánh giá và các mô hình khí hậu có mức phức tạp càng ngày càng cao. Với các kịch bản sử dụng từ Báo cáo đánh giá lần thứ 5 của IPCC năm 2013, cách tiếp cận song song đã được áp dụng. 

Cách tiếp cận song song có ưu điểm là rút ngắn thời gian phát triển và áp dụng các kịch bản mới, đồng thời đảm bảo việc tích hợp tốt hơn giữa các điều kiện kinh tế xã hội tương lai, các biến đổi của hệ thống khí hậu và tính dễ bị tổn thương của hệ thống tự nhiên và con người. Thay vì bắt đầu với các kịch bản kinh tế xã hội từ đó xây dựng các kịch bản phát thải khí nhà kính, người ta bắt đầu với việc xem xét nồng độ khí nhà kính trong khí quyển. 

Việc sử dụng thuật ngữ “nồng độ” trong RCPs thay thế cho “phát thải” trong SRES cũng nhằm nhấn mạnh đến nồng độ được sử dụng như là sản phẩm chính của các RCPs, được xác định như là đầu vào của các mô hình khí hậu. Trong các RCPs, cưỡng bức bức xạ được đưa ra cho đến cuối thế kỉ XXI, còn giai đoạn hậu 2100 thì được gọi là giai đoạn mở rộng, mô tả bởi các ECPs (Extended Concentration Pathways). 

Nguyễn Linh (T/h)