Vào năm 1991, tiến sĩ David Keith, lúc đó là một sinh viên mới ra trường, đã nhìn thấy hình ảnh một ngọn núi lửa phun trào tại Philippines, tạo ra một đám mây tro bụi vươn lên tầng bình lưu.
Lưu huỳnh đi-ô-xít từ ngọn núi Pinatubo đã lan tỏa vào tầng bình lưu, khiến một phần năng lượng mặt trời bị phản xạ trở lại khỏi Trái đất. Hệ quả là nhiệt độ trung bình ở Bắc bán cầu giảm khoảng 1 độ F (khoảng 0,56 độ C) trong năm tiếp theo.
Hiện nay, tiến sĩ Keith xem sự kiện đó như một minh chứng cho một quan điểm đã trở thành tâm huyết suốt cuộc đời ông: Ông tin rằng việc thả sulfur dioxide vào tầng bình lưu có thể giúp giảm thiểu hiện tượng nóng lên toàn cầu.
Các biện pháp can thiệp mang tính đột phá như thế này đang ngày càng nhận được sự chú ý khi những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu trở nên nghiêm trọng hơn. Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng cao ở mức chưa từng thấy trong suốt 13 tháng qua. Các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng mức nhiệt sẽ tiếp tục gia tăng trong nhiều thập kỷ tới. Nguyên nhân chính của hiện tượng nóng lên toàn cầu vẫn là sự tiếp tục đốt cháy nhiên liệu hóa thạch mà chưa có dấu hiệu giảm bớt.
Trong hoàn cảnh này, có ngày càng nhiều nỗ lực nhằm thay đổi khí hậu của Trái đất, và một lĩnh vực mới đã được hình thành - được gọi là kỹ thuật địa kỹ thuật.
Các công ty lớn hiện đang điều hành những cơ sở quy mô lớn nhằm thu giữ khí các-bon đi-ô-xít, nguyên nhân gây nóng lên toàn cầu, và chôn lấp chúng dưới mặt đất. Một số nhà nghiên cứu đang tiến hành các thí nghiệm nhằm làm sáng các đám mây, một phương pháp khác để phản xạ một phần bức xạ mặt trời trở lại không gian. Các tổ chức khác cũng đang làm việc để tăng cường khả năng hấp thụ khí các-bon đi-ô-xít từ đại dương và thực vật.
Trong số các sáng kiến trên, Địa kỹ thuật tầng bình lưu (Stratospheric sulfate geoengineering - SSG) là một trong những ý tưởng gây tranh cãi nhiều nhất. SSG là kỹ thuật nhằm phản xạ một phần ánh sáng của Mặt trời trở lại vũ trụ, thông qua việc phun các hạt phản quang, thường là SO2, vào tầng bình lưu.
Các nhà ủng hộ xem đây là một biện pháp tiết kiệm chi phí và hiệu quả để hạ nhiệt độ trước khi nhân loại ngừng khai thác năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch. Một dự án SSG tại Đại học Harvard đã nhận được sự tài trợ từ Bill Gates, đồng sáng lập Microsoft, cùng với Quỹ Alfred P. Sloan và Quỹ William và Flora Hewlett.
Dự án này hiện đang được Quỹ Bảo vệ Môi trường phối hợp với Chương trình Nghiên cứu Khí hậu Toàn cầu thực hiện nghiên cứu. Năm ngoái, Liên minh châu Âu đã nêu ý kiến rằng các quốc gia cần bàn luận về phương thức quản lý việc áp dụng công nghệ này.
Cảnh tượng bụi từ núi lửa Pinatubo ở Philippines vào năm 1991.
Tuy nhiên, nhiều nhà nghiên cứu và chuyên gia về môi trường bày tỏ lo ngại rằng điều này có thể tạo ra những thảm họa không thể dự đoán được.
Do SSG sẽ được triển khai trong tầng bình lưu và không bị giới hạn ở một khu vực cụ thể, nó có thể tác động đến toàn cầu, gây ra sự xáo trộn trong hệ sinh thái tự nhiên, như tạo ra mưa ở những khu vực khô hạn trong khi làm cho các vùng nhiệt đới khác trở nên khô cằn hơn.
Các đối thủ của dự án này bày tỏ lo ngại rằng nó sẽ làm phân tâm sự chú ý khỏi vấn đề quan trọng nhất, đó là việc chuyển hiển sang các nguồn năng lượng không từ nhiên liệu hóa thạch. Họ cũng phản đối việc cố tình thải ra lưu huỳnh đi-ô-xít, một chất ô nhiễm có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng khi nó di chuyển từ tầng bình lưu xuống bề mặt trái đất, nơi có khả năng gây kích ứng cho da, mắt, mũi và họng, cũng như dẫn đến các vấn đề về hô hấp. Hơn nữa, họ còn e ngại rằng một khi chương trình SSG được khởi động, việc khắc phục các hậu quả sẽ gặp nhiều khó khăn.
Nhà môi trường học Canada, David Suzuki, cho rằng "Ý tưởng phun hợp chất chứa lưu huỳnh để phản chiếu ánh sáng mặt trời thật sự quá đơn giản và mang tính kiêu ngạo." Ông cũng nhấn mạnh rằng "Các công nghệ như vậy có thể dẫn đến những hậu quả khó lường mà chúng ta chưa thể dự đoán được."
Chuyên gia môi trường người Canada David Suzuki. (Ảnh: New York Times)
Raymond Pierrehumbert, một chuyên gia về khí quyển tại Đại học Oxford, nhận định rằng kỹ thuật SSG là một mối nguy lớn cho nền văn minh nhân loại. Ông cho biết: "Đây không chỉ là một khái niệm không an toàn để thực hiện". "Thậm chí, việc nghiên cứu nó cũng tiêu tốn tiền bạc và thực sự đem lại nhiều rủi ro tiềm ẩn".
Keith, giảng viên bộ môn địa chất và vật lý tại Đại học Chicago, Hoa Kỳ, đã bác bỏ ý kiến cho rằng những rủi ro liên quan đến công nghệ SSG là điều không thể chấp nhận. Ông cho rằng những rủi ro này không đến mức nghiêm trọng như cách mà những người chỉ trích diễn đạt, và chúng không đáng để lo ngại khi so sánh với những lợi ích có thể đạt được.
Keith cho biết rằng nếu phương pháp này có thể hạ nhiệt độ Trái đất xuống 1 độ C trong thế kỷ tới, thì nó có khả năng cứu sống hàng triệu người mỗi thập kỷ bằng cách ngăn chặn các trường hợp tử vong liên quan đến nhiệt độ.
Dự án SSG đã gặp phải sự phản đối mạnh mẽ. Năm 2018, Tiến sĩ Keith đã chuẩn bị cho một cuộc thử nghiệm về địa chất với tên gọi "Scopex".
Lúc đó, ông có ý định thải ra một khối lượng bụi khoáng ở độ cao khoảng 20km và quan sát cách thức bụi đó di chuyển trong lớp khí quyển bình lưu.
Lúc đầu, việc thử nghiệm được dự định thực hiện tại Arizona. Thế nhưng, khi thông tin về kế hoạch được công bố, một nhóm cư dân bản địa đã phản đối và phát hành một tuyên bố nhằm phản kháng dự án này.
Năm 2021, Harvard đã hợp tác với một công ty vũ trụ của Thụy Điển để tiến hành phóng một quả bóng bay mang theo thiết bị phục vụ cho một thử nghiệm. Tuy nhiên, trước khi sự kiện này được thực hiện, các nhóm cộng đồng địa phương lại một lần nữa dấy lên phong trào phản đối.
Chỉ sau vài tháng, cuộc thí nghiệm đã bị ngừng lại. Những người chống đối cho rằng điều này có thể gây ra một "mối nguy về đạo đức", khiến mọi người có thể nhầm tưởng rằng việc giảm khí thải ra môi trường không còn cần thiết nữa.
Năm 2023, sau khi không thành công trong thử nghiệm Scopex tại Thụy Điển, Tiến sĩ Keith đã rời khỏi Harvard sau 13 năm làm việc và chuyển đến Đại học Chicago với những ước mơ mới. Tại đây, ông sẽ phát triển một chương trình mới về các biện pháp can thiệp khí hậu, bao gồm cả địa kỹ thuật SSG.
Tỷ phú Bill Gates, người đã có nhiều khoản đầu tư lớn cho các công nghệ liên quan đến khí hậu, cho hay: “Tôi không chắc những điều đó có được áp dụng hay không. Tuy nhiên, tôi tin rằng việc nghiên cứu và tìm hiểu về chúng là vô cùng quan trọng.”
