Tác động tinh tế của Mặt trăng đến Trái đất

Quỹ đạo chao đảo

Cứ sau 18,6 năm, quỹ đạo của Mặt trăng lại “dao động” giữa cực đại và cực tiểu cộng hoặc trừ 5 độ so với đường xích đạo của Trái đất. Chu kỳ này, được ghi nhận lần đầu tiên vào năm 1728 - được gọi là chu kỳ “nút Mặt Trăng”. Khi mặt trăng nghiêng ra khỏi mặt phẳng xích đạo, thủy triều trên Trái đất thấp dần. Khi quỹ đạo của Mặt trăng thẳng hàng hơn với đường xích đạo của Trái đất, thủy triều được khuếch đại.

Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) nhận định mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu, kết hợp với ảnh hưởng của chu kỳ nút âm lịch sẽ gây ra một sự gia tăng đáng kể về số lượng cao lũ thủy triều trong thập niên 2030. Thông qua lập bản đồ những kịch bản mực nước biển dâng, ngưỡng ngập lụt và chu kỳ thiên văn của Cơ quan Quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia Mỹ (NOAA), các nhà nghiên cứu nhận thấy lũ lụt ở các thành phố ven biển của Mỹ có thể tồi tệ hơn nhiều vào những năm 2030, khi đợt “lắc lư” tiếp theo của Mặt trăng dự kiến bắt đầu. Theo các nhà nghiên cứu, lũ lụt sẽ gây thiệt hại đáng kể cho cơ sở hạ tầng và khiến nhiều khu dân cư phải di dời.

Benjamin Hamlington, nhà khoa học nghiên cứu và là trưởng nhóm khoa học về sự thay đổi mực nước biển của NASA, quan tâm đến cách mực nước biển phản ứng với các hành động tự nhiên và con người, và điều đó sẽ có ý nghĩa gì đối với các quần thể ven biển. Trước khi chuyển đến bang California, Hamlington sống ở vùng ven biển bang Virginia - nơi lũ lụt đã là một vấn đề lớn. Hamlington cho biết những trận lũ lụt này, do Mặt Trăng làm trầm trọng thêm, gây thiệt hại cho cơ sở hạ tầng và thay đổi đường bờ biển. Chu kỳ nút Mặt Trăng có thể gây ra nhiều thách thức cho con người, và  đối với động vật hoang dã trong chuỗi hệ sinh thái ven biển, nó là một mối đe dọa hiện hữu.

Ilia Rochlin, giáo sư thỉnh giảng Đại học Rutgers nghiên cứu mối liên hệ giữa chu kỳ nút Mặt Trăng và quần thể muỗi đầm lầy muối, giải thích: “Khi chu kỳ nút ở đỉnh điểm, thủy triều dâng cao sẽ làm ngập môi trường sống của muỗi vào đất liền. Lũ thủy triều xảy ra thường xuyên hơn vào thời điểm này, và mang theo cá killifish - một nhóm vài trăm loài cá giống cá tuế được tìm thấy ở các vùng nước mặn, lợ và nước ngọt. Những kẻ săn mồi này sẽ loại bỏ hoặc làm giảm quần thể muỗi đang trong giai đoạn phát triển của trứng, ấu trùng hoặc nhộng; trước khi côn trùng có thể bay ra khỏi nước nơi chúng được sinh ra. Thông thường, có ít muỗi hơn vào thời điểm cao điểm của chu kỳ. Ở đáy của chu kỳ, thủy triều có thể thường xuyên làm ngập môi trường sống của muỗi, khiến chúng có đủ thời gian để xuất hiện, do đó làm tăng quần thể của chúng”.

Và không chỉ những con muỗi bị ảnh hưởng - sự phong phú của chúng là đại diện cho phúc lợi của nhiều loài khác. Các đầm lầy muối thiếu các động vật ăn cỏ có vú lớn, nhưng ở vị trí của chúng là các động vật không xương sống như tôm, cua, ốc, châu chấu và các loại côn trùng khác. Đây lại là nguồn thức ăn chính cho loài chim và cá ven bờ. Rochlin cho biết: “Chu kỳ nút Mặt Trăng cao điểm khi kết hợp với mực nước biển dâng cao tạo ra khả năng thực sự gây chết đuối sinh vật nơi đầm lầy muối”. Và khi loài động vật không xương sống của đầm lầy muối bị chết đuối; chim biển, cá và các loài khác sống phụ thuộc vào chúng cũng bị ảnh hưởng nặng nề. Điều đó bao gồm cả con người, vì đầm lầy muối là một phần không thể thiếu đối với nền kinh tế toàn cầu, là nơi ươm mầm cho rất nhiều sinh vật bao gồm hơn 75% tất cả các loài thủy sản. Đầm lầy muối cũng có tầm quan trọng môi trường đáng kể, có thể lưu trữ carbon với tỷ lệ lớn hơn nhiều so với nhiều hệ sinh thái trên đất liền. Trong khi đó, các vùng đất ngập nước ngọt chứa lượng carbon nhiều hơn gần 10 lần so với vùng nước mặn do thủy triều, một phần là do diện tích của chúng rất lớn.

Một thế giới không có thủy triều sẽ có những hệ thống thời tiết rất khác nhau. Thủy triều là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến sự di chuyển của các dòng hải lưu, di chuyển nước ấm hoặc nước mát về Trái đất. Dòng hải lưu ấm mang lại thời tiết ấm áp hơn, ẩm ướt hơn; trong khi dòng hải lưu lạnh mang lại thời tiết khô lạnh hơn. Một trong những hiện tượng tạo ra thời tiết quan trọng nhất trên Trái đất cũng có thể bị ảnh hưởng bởi chu kỳ nút Mặt Trăng. Thông thường, những cơn gió mạnh dọc theo đường xích đạo thổi nước bề mặt ấm áp về phía tây từ Nam Mỹ về phía Indonesia và nước sâu lạnh hơn dâng lên tại vị trí của nó.

Trong một sự kiện El Nino, những luồng gió này bị suy yếu hoặc thậm chí bị đảo ngược, ảnh hưởng đến thời tiết trên toàn thế giới. Nước ấm trên bề mặt tích tụ gần bờ biển phía tây của Nam Mỹ và nước lạnh vẫn nằm sâu trong đại dương. Thông thường các vùng ẩm ướt có thể rơi vào tình trạng khô hạn trong khi vùng khô hạn có thể ngập trong mưa. Mặt khác, sự kiện La Nina có tác động ngược lại với El Nino. Gió mậu dịch mạnh hơn bình thường, đẩy nhiều nước ấm hơn về phía châu Á. Vùng nước lạnh chảy ra ngoài khơi bờ biển châu Mỹ sau đó đẩy dòng phản lực lên phía bắc. Kết quả là nhiệt độ mùa đông ở phía Nam ấm hơn bình thường và lạnh hơn bình thường ở phía Bắc.

Cùng với nhau, hiện tượng El Nino và La Nina là một phần của chu kỳ được gọi là El Nino-Southern Oscillation (Enso). Nhóm nhà khoa học Đại học bang Ohio gợi ý sự chuyển đổi giữa El Nino và La Nina có thể bị ảnh hưởng bởi sóng biển dưới bề mặt do lực hấp dẫn của thủy triều mặt trăng thúc đẩy. Nhóm nhà nghiên cứu Đại học Tokyo báo cáo rằng Enso có thể được dự đoán bằng cách nhìn vào chu kỳ nút 18,6 năm của Mặt trăng. Phil Woodworth, nhà khoa học về mực nước biển và là thành viên danh dự Trung tâm Hải dương học Quốc gia Anh, bình luận: “Chắc chắn có một hiệu ứng nút Mặt Trăng đã được biết đến đối với nhiệt độ bề mặt biển. Theo Woodworth, lực hấp dẫn của Mặt trăng ảnh hưởng đến dòng thủy triều và do đó, sự chuyển động và trộn lẫn của các lớp trên của nước đại dương. Điều này đặc biệt áp dụng cho Bắc Thái Bình Dương”.

Băng, đất và không khí

Trong khi chu kỳ nút Mặt Trăng được thiết lập để mang lại sự thay đổi rõ rệt trong những thập niên tới; trong một khoảng thời gian ngắn hơn, Mặt trăng ảnh hưởng đến Trái đất theo một vài cách khác ít được biết đến hơn. Mặt Trăng cũng được cho là có ảnh hưởng đến nhiệt độ vùng cực và góp phần làm dao động phạm vi băng ở Bắc Cực. Mặc dù ở đây, ảnh hưởng của Mặt trăng không phải là chu kỳ nút 18,6 năm của nó, mà là sự biến đổi hàng tháng quen thuộc hơn của nó về lượng ánh sáng phản xạ từ nó khi nó sáp lại và suy yếu. Phép đo vệ tinh chỉ ra rằng các cực ấm hơn 0,55 độ C trong thời kỳ trăng tròn. Ngoài ra, lực thủy triều có tác dụng phá vỡ các tảng băng và thay đổi dòng nhiệt của đại dương, làm thay đổi lượng băng ở Bắc Băng Dương.

Chris Wilson, chuyên gia vật lý biển và khí hậu đại dương Trung tâm Hải dương học Quốc gia Mỹ, lưu ý Mặt trăng tạo ra các dòng thủy triều và sóng ở cả bề mặt và sâu hơn trong đại dương. “Những dòng chảy và sóng này có thể làm tan chảy hoặc phá vỡ băng biển, do sự vận chuyển và trộn lẫn của các vùng nước ấm hơn hoặc do các chuyển động căng thẳng có tác dụng xé băng thành những mảnh nhỏ hơn, sau đó dễ bị tan chảy hơn”.

Nước và băng của đại dương không phải là những phần duy nhất trên hành tinh có thủy triều. Mặt Trăng cũng có hiệu ứng thủy triều trên cả đất liền và bầu khí quyển. Thủy triều trái đất tương tự như thủy triều đại dương. Đất biến dạng và phình ra giống như biển và được cho là nguyên nhân gây ra hoạt động núi lửa và động đất. Thủy triều trong khí quyển gây ra dòng chảy năng lượng từ tầng trên xuống tầng dưới của bầu khí quyển và làm thay đổi áp suất khí quyển. Sự thay đổi áp suất không khí liên quan đến vị trí của Mặt trăng lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1847. Lực hấp dẫn của Mặt trăng gây ra hiện tượng phồng lên và dao động trong bầu khí quyển của Trái đất, tương tự như những lực hấp dẫn được nhìn thấy trong nước.

Liz Bentley, giám đốc điều hành Hiệp hội Khí tượng Hoàng gia Anh (RMetS) cho rằng do đó, áp suất thấp hơn được biết là dẫn đến thời tiết ẩm ướt, và áp suất cao hơn trong thời tiết êm dịu hơn, dễ chịu hơn. Nhưng ảnh hưởng của Mặt trăng đến lượng mưa thông qua thủy triều trong khí quyển là nhỏ, vì các yếu tố khác như nhiệt từ Mặt trời có ảnh hưởng lớn hơn nhiều.