PHỤC HỒI TẦNG OZONE: THÀNH CÔNG HIẾM HOI CỦA NỖ LỰC TOÀN CẦU

Lê My

Nếu đã lâu rồi bạn không nghe thấy tin tức gì về tầng ozone, đó là vì tình hình đang khá sáng sủa. Câu chuyện phục hồi và bảo vệ tầng ozone đã chứng tỏ rằng khi khoa học và quyết tâm chính trị hợp lực, thế giới có thể thay đổi vận mệnh của mình.

Năm 1985, các nhà khoa học khí quyển ở Nam Cực phát hiện một điều đáng lo ngại: tầng ozone đang trên đà biến mất trong vòng mấy mươi năm tới. Từ đây, cộng đồng quốc tế bất đầu thảo luận và hành động - với một tốc độ chưa từng có.

Chỉ hai năm sau đó, vào ngày 16/9/1987, Nghị định thư Mông-tơ-rê-an (Montreal) về các chất làm suy giảm tầng ozone được thông qua. Tua nhanh đến ngày hôm nay: tầng ozone đang trên đà hồi phục, trở thành phông nền xán lạn cho một câu chuyện đầy cảm hứng và nhiều bài học về nhân loại, gợi mở cho chúng ta những con đường để giải quyết các khủng hoảng môi trường khác.

Khoa học vào vai thám tử

Tầng ozone nằm ở độ cao khoảng 15 - 40 km so với bề mặt Trái Đất, thuộc tầng bình lưu và có vai trò như một lớp "kem chống nắng" che chắn cho hành tinh khỏi tia cục tím (UV). Nếu không có lá chắn này, ánh nắng mặt trời sẽ trở nên cực kì nguy hiểm với con người và hầu hết các loài động, thực vật. Đặc biệt, tia UV-B (thứ làm cho da bị cháy nắng) ở cường độ cao có thể dẫn đến nhiều loại ung thư.

Vào những năm 1970, các nhà nghiên cứu nhận thấy tầng ozone dường như đang mỏng đi, đặc biệt là xung quanh hai cực. Hai nhà nghiên cứu Ma-ri-ô Mô-li-nơ (Mario Molino) và Se-ri Rao-lân (Sherry Rowland) xác định được "nghi phạm" chính: các hợp chất nhân tạo chlorofluorocarbon (viết tắt là CFC).

Hợp chất CFC đầu tiên ra mắt thế giới vào năm 1930, được xem là hoá chất hoàn hảo: rẻ tiền, nhiều ứng dụng (chất đẩy trong bình xịt sơn, chất làm lạnh trong máy lạnh, tủ lạnh) và không tham gia phản ứng hoá học.

Dù biết CFC bay hơi và tích tụ trong bầu khí quyển nhưng người ta cho rằng chúng "trơ" về mặt hoá học nên có sao đâu! Mô-li-nơ và Rao-lân đã khám phá ra một sự thật hoàn toàn trái ngược. Ở thượng tầng khí quyển, các phân tử khí CFC bị phân huỷ dưới tia UV, Sau đó, mỗi nguyên tử Cl tự do sẽ "cướp lấy" một nguyên tử O, khiến O₃ (khí ozone) nay chỉ còn là O₂ (khí oxygen), tức là "bào" lớp ozone.

Nghiên cứu của Mô-li-nơ và Rao-lân được đăng trên tạp chí Nature năm 1974, thúc đẩy nhiều tranh luận sôi nổi nhưng chưa thể thuyết phục các chính trị gia. Nhiều nhà nghiên cứu thì tin rằng sự suy giảm tầng ozone sẽ chỉ là vấn đề của lớp cháu chắt vài thế kỉ về sau.

Mãi đến năm 1985, thế giới mới giật mình hiểu ra rằng tầng ozone đang tan biến nhanh hơn họ tưởng. Kết quả đo đạc của nhà địa - vật lí Giô-dép Pha-mơn (Joseph Farman) và các đồng nghiệp đã xác nhận một lỗ thủng tầng ozone ở Nam Cực. Cần nhớ là về mặt kĩ thuật, tầng ozone không phải bị "thủng lỗ" như một mảnh vải - tại lỗ thủng vẫn tồn tại khí ozone nhưng nồng độ đã bị suy giảm đáng kể.

Trước đó, giới khoa học cho rằng quá trình phá vỡ ozone sẽ bị kìm hãm trong tự nhiên, bởi xét cho cùng CFC chỉ giải phóng một lượng ít nguyên tử Cl nếu so với sự bao la của cả bầu khí quyển.

Vậy điều gì đã khiến sự tổn hại thực tế lại lớn đến thế? Trong những năm tiếp theo, nhà hoá học khí quyển Xu-dần Xô-lơ-mơn (Susan Solomon) đã dẫn đầu các cuộc thám hiểm ở Nam Cực để tìm câu trả lời. Nhóm của bà khám phá ra rằng: ClO - hình thành từ sự tương tác giữa nguyên tử Cl và O₃ - sau đó sẽ bị phá vỡ, nguyên tử Cl trở lại trạng thái tự do để tiếp tục tổn hại tầng ozone.

"Ta có thể phá huỷ hàng trăm nghìn phân tử ozone chỉ bằng một nguyên tử Cl từ một phân tử CFC, trong suốt khoảng thời gian chất này nằm ở tầng bình lưu" - Xu-dần Xô-lơ-mơn chia sẻ trong một chương trình podcast của Viện Nghiên cứu Tương lai Sự sống.

Như vậy, tầng ozone có thể suy giảm nhanh chóng và vượt khỏi tầm kiểm soát. Giới khoa học đã nhanh chóng vào cuộc. Sau khi đã "chẩn bệnh" - xác định có một mối đe doạ hiện hữu và biết CFC là nguyên nhân, bước tiếp theo là "chữa bệnh" - thuyết phục thế giới hành động để giải quyết vấn đề này. May mắn là thế giới đã lắng nghe.

Hình ảnh mô phỏng lỗ thủng tầng ozone ở Nam Cực

giai đoạn 1979 - 2019

Nguồn: Đài quan sát Trái Đất NASA

Đồ họa: Vox

Đồng lòng

Năm 1986, Liên hợp quốc bắt đầu đàm phán về một hiệp ước xoá sổ các hoá chất có hại cho tầng ozone - chủ yếu là CFC. Một trong những tiếng nói chính trong các cuộc đàm phán là Xti-phần An-đơ-sơn (Stephen Andersen), khi đó là chuyên gia của Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ. Nhóm của ông đã vạch ra hàng trăm giải pháp - một cách có hệ thống - để loại bỏ dần CFC từ hàng trăm lĩnh vực công nghiệp, giúp việc chuyển đổi trở nên dễ dàng và khả thi trên toàn thế giới. Nghị định thư Mông-tơ-rê-an có hiệu lực từ năm 1989 và đến tận năm 2008 là hiệp định môi trường đầu tiên và duy nhất của Liên hợp quốc được mọi quốc gia trên thế giới phê chuẩn!

Nhờ sự tẩy chay của người tiêu dùng, sự quyết liệt của giới chính trị và nguồn đầu tư vào công nghệ mới để tìm giải pháp thay thế, phần lớn thế giới đã nhanh chóng ngừng sản xuất CFC trong thập niên 1990. Việc loại bỏ các thiết bị sử dụng CFC thì mất nhiều thời gian hơn.

Theo Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP), khoảng 99% các chất làm suy giảm tầng ozone đã bị "khai tử", và lá chắn "chống nắng" của Trái Đất đang dần hồi phục. Chúng ta có thể kì vọng lỗ thủng ozone ở Nam Cực sẽ "đóng lại" vào khoảng năm 2060. Đến năm 2030, ước tính khoảng 2 triệu người sẽ tránh được bệnh ung thư da mỗi năm. Đồng thời, tất cả nỗ lực này sẽ góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Những "bệnh" này của tầng ozone không phải điều trị một lần là xong. Mọi công việc vẫn phải tiếp diễn, trong đó các nhà khoa học là tuyến phòng thủ đầu tiên. Nghị định thư Mông-tơ-rê-an được hỗ trợ bởi ba hội đồng khoa học có nhiệm vụ thông tin cho các nhà hoạch định chính sách.

[...] Trong tháng Chín vừa qua, giải thưởng Tương lai Sự sống năm 2021 đã vinh danh ba nhân vật giữ vai trò quan trọng trong công cuộc khôi phục tầng ozone: Giô-dép Pha-mơn - người xác nhận lỗ thủng ozone, Xu-dần Xô-lơ-mơn - người lí giải tốc độ phá hoại của CFC và Xti-phần An-đơ-sơn - người thúc đẩy Nghị định thư Mông-tơ-rê-an. Giải thưởng thường niên này của Viện Nghiên cứu Tương lai Sự sống được trao cho những anh hùng thầm lặng đã giúp thế giới của chúng ta an toàn hơn, đáng sống hơn. Giáo sư Ma-ri-ô Mô-li-nơ và Se-ri Rao-lân cũng chia sẻ giải Nô-ben (Nobel) Hoá học năm 1995 (cùng một người nữa là Pôn Cờ-rớt-dân - Paul Crutzen) nhờ các khám phá trong hoá học khí quyển, đặc biệt là liên quan đến sự hình thành và phân huỷ của tầng ozone.

Câu chuyện thành công này cho thấy: có những cá nhân cụ thể đã "kích hoạt" quá trình thay đổi quỹ đạo của nhân loại, nhưng cần nhớ rằng chính công chúng, sự đồng thuận quốc tế và hành động nhất quán toàn cầu mới là năng lượng bền bỉ của cuộc chiến.

(Theo báo Tuổi trẻ cuối tuần, ngày 30/10/2021)