Khí cacbon dioxit theo dòng lịch sử

Sự sống hữu cơ xuất hiện cách đây 700-800 triệu năm khi các vi tảo sử dụng năng lượng mặt trời hút khí cacbon đioxit và phóng thích khí oxy qua phản ứng quang hợp để tạo ra chất hữu cơ. Khí oxy trong khí quyển tăng dần lên. Thực vật cây xanh phát triển góp phần làm giảm khí cacbon đioxit.

Sự tăng hay giảm nồng độ của cacbon đioxit và oxy quyết định sự tồn tại hay tiêu diệt của một số loài sinh vật trong đó có cả loài người.

Nếu khí cacbon đioxit trong khí quyển tăng lên 4%, hệ thần kinh của con người và sinh vật sẽ bị tổn thương, các chức năng cơ thể bị rối loạn. Nếu tỷ lệ này tăng lên 10%, con người mất trí nhớ và chết vì ngưng thở do áp suất khí cacbon đioxit trong khí quyển cao, cacbon đioxit trong máu không thoát ra được.
Trong khi đó, khí oxy cần cho sự chuyển hóa các chất trong cơ thể, nếu nồng độ oxy trong không khí trên dưới 23,2%, những sinh vật hiện nay và con người sống được. Nếu cao hơn 30%, chỉ có những sinh vật khổng lồ phổi to mới sống được. Nếu tỷ lệ này giảm xuống 20% thì tất cả sinh vật hô hấp bằng phổi sẽ không sống được do áp suất của oxy trong không khí thấp hơn áp suất oxy trong máu, nên oxy không vào máu được.

Ngoài vai trò sinh học liên quan đến sự hô hấp của sinh vật, khí cacbon đioxit còn có vai trò cơ học liên quan đến khí hậu của Trái đất. Khí cacbon đioxit điều hòa nhiệt độ của Trái đất. Nếu không có khí cacbon đioxit, nhiệt độ Trái đất sẽ giảm đi 21oC. Nhưng nếu tỷ lệ cacbon đioxit tăng gấp đôi hiện nay, nhiệt độ Trái đất sẽ tăng 4oC. Khí cacbon đioxit không hấp thụ các bức xạ phản hồi từ mặt đất có bước sóng 14.000nm, mà nó phát trả lại mặt đất làm cho Trái đất nóng lên. Lớp khí cacbon đioxit này giống như tấm kính trong nhà kính vì thế gọi là “hiệu ứng nhà kính”.

Sự gia tăng quá mức khí cacbon đioxit trong khí quyển đã làm thay đổi pH của nước biển. Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ cho biết, khi hàm lượng cacbon đioxit trong khí quyển càng cao thì sự hòa tan của nó vào nước biển càng nhiều. Tác động này làm khí cacbon đioxit trong khí quyển giảm, nhiệt độ Trái đất giảm. Nhưng mặt tiêu cực của nó là làm tăng độ axit của nước biển. Thế kỷ XVIII, độ pH của nước biển là 8,3 và ở thế kỷ XXI là 7,8. Sự thay đổi theo nồng độ axit tăng dần, sẽ dẫn đến nhiều sự thay đổi về môi trường. Trong khi thành phần nước biển đã ổn định trong suốt 800.000 năm qua.

Theo các nhà khoa học Đại học New Jersey (Hoa Kỳ), thiên nhiên đã mất hàng tỷ năm để chôn vùi khí cacbon đioxit dưới dạng nhiên liệu hóa thạch là than đá, dầu hỏa, khí đốt… Nhưng từ thế kỷ XVIII, khoa học kỹ nghệ phát triển, những nhiên liệu hóa thạch được chôn vùi hàng tỷ năm này đã bị đào lên làm chất đốt và thải cacbon đioxit trở lại khí quyển, dần dần làm bầu khí quyển không còn an toàn và thuận lợi cho sự sống. Trái đất trở lại tình trạng cách đây 3 tỷ năm, không có sự sống, một hành tinh cacbon đioxit.

Với tốc độ gia tăng mỗi năm 0,5% khí cacbonđioxit, thì 200 năm nữa lượng khí cacbon đioxit trong khí quyển sẽ tăng gấp đôi, nhiệt độ Trái đất sẽ tăng 2 – 5 oC. Lúc ấy, Trái đất không còn là hành tinh an toàn để sinh sống.

Để tránh thảm họa đó, các nhà khoa học cho rằng, ngay từ bây giờ phải đặt mục tiêu giảm 60% lượng cacbon đioxit do con người thải ra. Cụ thể:

- Giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.

- Trồng lại những cánh rừng để cây xanh tiêu thụ cacbon đioxit.

- Tìm cách chuyển hóa cacbon đioxit thành một loại sản phẩm ổn định.

Sự biến đổi khí hậu do gia tăng cacbon đioxit trong khí quyển ngày càng rõ nét. Vì thế trong hơn thập kỷ nay, nhiều hội nghị quốc tế đã tập trung bàn về biện pháp giảm khí thải cacbon đioxit.

Vấn đề trở nên gay gắt và chưa tìm được tiếng nói chung, khi cắt giảm khí thải có nghĩa là cắt giảm sản xuất, cắt giảm phát triển. Điều đó ảnh hưởng đến các nước đang phát triển và là sự sống còn của nhiều nền kinh tế lớn. Một hiệp ước quốc tế bắt buộc cắt giảm khí thải rồi đây sẽ là hiện thực hay chỉ là giấc mơ?