Kiến Tạo Mảng Điều Tiết Khí Hậu Trái Đất Trong 540 Triệu Năm, Nghiên Cứu Mới Chỉ Ra

Một nghiên cứu mới công bố vào đầu năm 2026 đã làm sáng tỏ vai trò quan trọng, trước đây chưa được đánh giá đúng mức, của sự dịch chuyển các mảng kiến tạo Trái Đất trong việc điều tiết khí hậu qua các thang thời gian địa chất kéo dài. Công trình này, xuất hiện trên tạp chí Communications, Earth and Environment vào tháng 1 năm 2026, là kết quả hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, bao gồm Tiến sĩ Ben Mather thuộc Đại học Melbourne và Giáo sư Dietmar Müller thuộc Đại học Sydney.

Các nhà khoa học đã sử dụng các mô hình máy tính phức tạp để tái tạo quá trình luân chuyển carbon giữa núi lửa, đại dương và sâu bên trong Trái Đất trong suốt 540 triệu năm qua, một khoảng thời gian bao trùm nhiều kỷ băng hà và các thời kỳ nhà kính. Quan niệm truyền thống thường xem các vòng cung núi lửa hình thành tại các ranh giới mảng hội tụ là nguồn cung cấp carbon dioxide chính cho khí quyển. Tuy nhiên, phát hiện mới này thách thức quan điểm đó, cho thấy các sống núi giữa đại dương và các khe nứt lục địa, nơi các mảng tách xa nhau, mới là các động lực chi phối chu trình carbon trong phần lớn lịch sử địa chất.

Điều này xảy ra do đại dương có khả năng cô lập một lượng lớn carbon dioxide từ khí quyển, lưu trữ chúng trong các trầm tích giàu carbon dưới đáy biển. Khi các mảng kiến tạo di chuyển, các trầm tích này cuối cùng bị cuốn vào các đới hút chìm, giải phóng carbon trở lại khí quyển theo các thang thời gian địa chất. Các mô hình mô phỏng đã dự đoán chính xác các giai đoạn khí hậu nhà kính và băng hà lớn trong suốt 540 triệu năm. Trong các thời kỳ nhà kính, lượng carbon được giải phóng ra nhiều hơn lượng bị giữ lại, dẫn đến nhiệt độ toàn cầu ấm hơn, trong khi các thời kỳ khí hậu băng hà lại gắn liền với sự cô lập carbon làm giảm nồng độ CO2 trong khí quyển.

Một điểm mấu chốt được xác định là lượng phát thải từ các vòng cung núi lửa, ví dụ như quanh Vành đai lửa Thái Bình Dương, chỉ trở thành nguồn phát thải carbon chủ đạo trong vòng 100 triệu năm trở lại đây. Sự thống trị muộn này có liên quan trực tiếp đến sự tiến hóa và lan rộng của các sinh vật tạo vôi phù du (planktic calcifiers), một loại vi sinh vật biển, bắt đầu khoảng 150 triệu năm trước, chúng đã cô lập một lượng lớn carbon vào các trầm tích biển sâu. Trước khi các sinh vật này xuất hiện, lượng phát thải carbon từ các ranh giới mảng phân kỳ đóng góp đáng kể hơn vào nồng độ CO2 trong khí quyển.

Giáo sư Dietmar Müller nhấn mạnh rằng các phát hiện này giúp giải thích các biến đổi khí hậu lịch sử quan trọng, bao gồm Kỷ băng hà cuối kỷ Paleozoic và thế giới nhà kính thời Mesozoic. Tiến sĩ Ben Mather cho biết nghiên cứu này cung cấp một khuôn khổ mới để hiểu về chu trình carbon tự nhiên của Trái Đất. Việc kết hợp các tái tạo kiến tạo mảng toàn cầu với mô hình hóa chu trình carbon đã cho phép nhóm nghiên cứu theo dõi sự lưu trữ, giải phóng và tái chế carbon khi các lục địa dịch chuyển. Những hiểu biết mới này định hình lại nhận thức về khí hậu quá khứ và giúp tinh chỉnh các mô hình khí hậu trong tương lai, đồng thời làm nổi bật mức độ bất thường của tốc độ thay đổi khí hậu hiện tại do hoạt động của con người gây ra.