Dịch COVID-19 đã làm bầu trời trong xanh hơn nhưng cũng làm gia tăng mạnh lượng khí thải metan.

Tác giả dangkhoa 25/02/2026 16 phút đọc

Dịch COVID-19 đã làm bầu trời trong xanh hơn nhưng cũng làm gia tăng mạnh lượng khí thải metan.

Ô nhiễm ít hơn đồng nghĩa với lượng chất hóa học phân hủy khí metan cũng ít hơn.

Thật trùng hợp, việc giảm thiểu sự phân hủy khí metan lại đi kèm với sự gia tăng sản xuất khí metan ở các khu vực nhiệt đới. (Nguồn ảnh: Education Images)

Mùa xuân năm 2020, khi đại dịch COVID-19 gần như làm tê liệt ngành công nghiệp và du lịch toàn cầu, các cảm biến vệ tinh đã ghi nhận sự sụt giảm mạnh lượng khí nitơ dioxide, một sản phẩm phụ của động cơ đốt trong và công nghiệp nặng. Trong một khoảnh khắc, không khí trên thế giới sạch hơn bao giờ hết trong nhiều thập kỷ.

Nhưng rồi một điều kỳ lạ bắt đầu xảy ra: khí metan, loại khí nhà kính do con người tạo ra quan trọng thứ hai sau carbon dioxide, đang tăng vọt. Tốc độ tăng trưởng của nó đạt 16,2 phần tỷ trong năm đó, mức cao nhất kể từ khi bắt đầu ghi nhận một cách có hệ thống vào đầu những năm 1980. Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science đã xem xét thành phần hóa học phức tạp của tầng đối lưu (vùng thấp nhất của khí quyển) và phát hiện ra rằng hai sự thay đổi này có khả năng liên quan đến nhau.

Máy lọc không khí

Từ cuối những năm 1960, chúng ta đã biết rằng khí metan trong khí quyển không tự nhiên biến mất. Nó được loại bỏ tích cực khỏi bầu trời bởi gốc hydroxyl, một phân tử có tính phản ứng cao, phân hủy metan, biến nó thành hơi nước và carbon dioxide. “Vấn đề là tuổi thọ của gốc hydroxyl rất ngắn—tuổi thọ của nó chưa đến một giây”, Shushi Peng, giáo sư tại Đại học Bắc Kinh, Trung Quốc, và là đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết. Để thực hiện nhiệm vụ làm sạch khí metan trong khí quyển, gốc hydroxyl phải được liên tục bổ sung thông qua một loạt các phản ứng hóa học được kích hoạt bởi ánh sáng mặt trời. Các thành phần chính trong các phản ứng này là oxit nitơ, chính là các chất gây ô nhiễm đã giảm đáng kể khi ô tô được giữ trong gara và các nhà máy ngừng hoạt động vào năm 2020.

Khi nồng độ oxit nitơ giảm mạnh khoảng 15 đến 20% trên toàn cầu trong thời gian phong tỏa năm 2020, quá trình sản sinh gốc hydroxyl giảm mạnh. Do thiếu hụt các gốc này, các phân tử metan lẽ ra đã bị phân hủy lại tồn tại trong khí quyển lâu hơn. Peng và các đồng nghiệp ước tính rằng sự suy giảm khả năng hấp thụ metan này chiếm khoảng 80% sự gia tăng đột biến về tốc độ tăng trưởng metan được ghi nhận vào năm 2020. Không khí càng sạch, metan càng tồn tại lâu hơn và làm Trái đất ấm lên.

Tuy nhiên, câu hỏi còn lại là lượng khí metan này đến từ đâu ngay từ đầu. Trong suốt đại dịch, đã có những suy đoán rằng sự gia tăng này có thể do các sự kiện phát thải siêu lớn trong ngành dầu khí, hoặc có lẽ là do thiếu bảo trì các cơ sở hạ tầng bị rò rỉ trong thời gian phong tỏa.

Nhưng nghiên cứu mới cho thấy nguồn gốc của những khí thải này không phải là điều mà nhiều người dự đoán.

Sự bùng phát của vi khuẩn

Mặc dù sự suy yếu của khả năng hấp thụ khí quyển giải thích phần lớn sự gia tăng năm 2020, nhưng đó không phải là yếu tố duy nhất. 20% mức tăng trưởng còn lại, và thậm chí một phần lớn hơn nữa trong năm 2021 và 2022, đến từ sự gia tăng lượng khí thải thực tế từ mặt đất. Để truy tìm nguồn gốc của những khí thải này, nhóm của Peng đã xử lý hàng tấn dữ liệu từ vệ tinh và nhiều trạm giám sát mặt đất khác nhau.

Khí metan có nhiều dạng đồng vị khác nhau. Metan từ nhiên liệu hóa thạch như rò rỉ khí tự nhiên hoặc mỏ than nặng hơn, chứa tỷ lệ đồng vị ổn định carbon-13 cao hơn. Ngược lại, metan do vi sinh vật trong ruột gia súc, bãi rác và đặc biệt là vùng đất ngập nước tạo ra thì nhẹ hơn, giàu carbon-12 hơn.

Khi các nhà nghiên cứu phân tích dữ liệu từ mạng lưới bình chứa toàn cầu của Cơ quan Khí tượng và Hải dương học Quốc gia (NOAA), một hệ thống giám sát toàn cầu theo dõi thành phần hóa học của khí quyển Trái đất, họ phát hiện ra rằng lượng khí metan trong khí quyển trong đợt tăng đột biến bí ẩn đã trở nên nhẹ hơn đáng kể. Đây là bằng chứng không thể chối cãi về nguồn gốc sinh học. Sự tăng đột biến không đến từ đường ống hay nhà máy điện; mà đến từ vi sinh vật.

La Niña đã đến để vui chơi

Thời điểm bùng phát đại dịch trùng hợp với một hiện tượng khí tượng tương đối hiếm gặp. La Niña, pha lạnh của hiện tượng El Niño–Dao động Nam (El Niño–Southern Oscillation) thường dẫn đến lượng mưa gia tăng ở vùng nhiệt đới, đã kéo dài trong ba mùa đông liên tiếp ở Bắc bán cầu (từ năm 2020 đến năm 2023). Điều này khiến những năm đầu thập niên 2020 có lượng mưa đặc biệt cao.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu vệ tinh từ Vệ tinh Quan sát Khí nhà kính (Greenhouse Gases Observing Satellite) và các mô hình khí quyển phức tạp để truy tìm nguồn gốc của khí metan nhẹ đến các vùng đất ngập nước rộng lớn ở vùng nhiệt đới châu Phi và Đông Nam Á. Tại các khu vực như Sudd ở Nam Sudan và lưu vực sông Congo, lượng mưa kỷ lục đã gây ngập lụt trên diện tích đất rộng lớn. Trong môi trường ngập nước và thiếu oxy này, các vi sinh vật sinh metan phát triển mạnh, sản sinh ra khí metan với tốc độ nhanh chóng.

Peng và nhóm của ông phát hiện ra rằng riêng các vùng đất ngập nước nhiệt đới ở châu Phi và châu Á chịu trách nhiệm cho khoảng 30% sự gia tăng lượng khí thải metan toàn cầu trong giai đoạn 2020–2022.

Nghịch lý không khí sạch

Khí mêtan thường được coi là giải pháp dễ thực hiện nhất trong chính sách khí hậu vì nó có thời gian tồn tại trong khí quyển ngắn hơn so với carbon dioxide. Trong một thời gian dài, chúng ta cho rằng nếu ngăn chặn được sự rò rỉ từ các cơ sở hạ tầng và các nguồn phát thải mêtan khác ngay hôm nay, bầu khí quyển sẽ được làm sạch tương đối nhanh chóng. Nhưng nghiên cứu của Peng và các đồng nghiệp cho thấy mọi việc có thể không đơn giản như vậy. Có hai thách thức lớn mà chúng ta phải đối mặt để giải quyết vấn đề mêtan, và cả hai đều nằm ngoài tầm kiểm soát trực tiếp của con người.

Đầu tiên, đó là mối đe dọa từ phản hồi khí hậu. Nếu nhiệt độ tăng và sự thay đổi mô hình lượng mưa gây ra sự gia tăng lượng khí thải từ các vùng đất ngập nước tự nhiên, chúng ta có thể thấy mình đang chạy đua với một nguồn sinh học mà chúng ta không thể đơn giản là tắt đi. Thách thức thứ hai, thậm chí có thể khó vượt qua hơn, là nghịch lý không khí sạch xuất phát từ kết quả nghiên cứu của Peng.

Khi chúng ta chuyển đổi dần khỏi nhiên liệu hóa thạch và cải thiện chất lượng không khí đô thị, nồng độ oxit nitơ sẽ tự nhiên giảm xuống – một thắng lợi không thể phủ nhận đối với sức khỏe cộng đồng. Nhưng khả năng tự nhiên của khí quyển trong việc hấp thụ khí metan cũng sẽ giảm đi.

Đó là một phát hiện khoa học gần như chắc chắn sẽ bị bóp méo một cách thảm hại trong vòng xoáy chính trị đầy mâu thuẫn của chúng ta. Bởi vì nó có nghĩa là tất cả các nhà máy điện than, xe hơi V8 và máy bay phản lực tư nhân thực sự đang thải ra một loại khí nhà kính khỏi bầu khí quyển, phải không?

“Thực ra không hẳn vậy, vì ai cũng cần không khí sạch,” Peng lập luận. “Điều đó có nghĩa là chúng ta phải giảm lượng khí thải metan do con người tạo ra.” Nếu chỉ để bù đắp cho một bầu khí quyển sạch hơn với ít gốc hydroxyl hơn, chúng ta có thể sẽ cần những biện pháp giảm thiểu mạnh mẽ hơn nữa so với dự tính trước đây. “Tôi nghĩ đó là lựa chọn duy nhất dành cho các nhà hoạch định chính sách,” Peng nói thêm.