Các mẫu trọng tâm được lấy từ những lớp trầm tích cũ của đại dương được dùng để nghiên cứu những thay đổi của khí hậu đã xảy ra hàng chục triệu năm về trước. Bằng cách phân tích phạm vi các di tích hóa thạch khác nhau của sinh vật biển xảy ra trong các lớp trầm tích này, người ta có thể phát hiện những thay đổi trong nhiệt độ của nước biển và mức độ thán khí trong khí quyển xảy ra vào lúc các lớp được hình thành và lắng đọng lại. Những lớp này chứa cacbon từ thán khí trong khí quyển, đã bị hòa tan vào nước biển mà trong đó các sinh vật đã chiếm chỗ ngày nay.

Từ những tài liệu này, cho thấy đã từng có một gian đoạn ngắn gồm chỉ vài trăm năm trong quá khứ địa chất khi nhiệt độ của địa cầu tăng lên nhanh chóng đã xảy ra đặt lên trên sự tăng giảm nhiệt độ trung bình về lâu dài. Đối với những giai đoạn ngắn hạn, nhiệt độ tăng lên đến 8 độ C xảy ra ở trên sự gia tăng dài hạn 5 đến 7 độ, làm cho nhiệt độ lên tới 15 độ C ấm hơn ngày nay. Sau đó nhiệt độ giảm trở lại xu hướng lâu dài, cả quá trình tăng giảm đó chỉ kéo dài vài trăm năm.

Nguyên nhân gần như tương tự của sự hâm nóng toàn cầu xảy ra nhanh chóng trong thời gian ngắn là sự thoát khí mê-tan vào trong khí quyển. Khí mê-tan là khí nhà kính mạnh hơn thán khí gấp 60 lần, nhưng chỉ tồn tại trong khí quyển khoảng 10 năm và mất đi ảnh hưởng nhà kính của nó một cách nhanh chóng, trong khi đó thán khí tồn tại trong khí quyển 100 năm. Thán khí sẽ không có đủ số lượng để hâm nóng nhanh chóng, và nếu thán khí là nguyên nhân gây hâm nóng thì nhiệt độ sau khi được tăng lên sẽ tồn tại lâu dài hơn nhiều.

Băng mê-tan xảy ra rộng rãi ngày nay trên toàn thế giới. Nó bao gồm khí mê-tan được lưu trữ trong dòng nước không ổn định tác động lớp trầm tích nếu khuấy động sự thoát khí mê-tan. Băng mê-tan xảy ra tại các châu thổ sông lớn như châu thổ sông Amazon và các vùng châu thổ xưa như Vịnh Mễ Tây Cơ. Các dòng sông lớn mang theo hàng triệu tấn phù sa chứa những chất thực vật nhằm tiếp tục mục rữa sau khi phù sa tích tụ trong châu thổ sông. Sự phân hủy kỵ khí này tạo ra khí mê-tan bị giữ trong phù sa dưới dạng băng mê-tan cho tới khi tình trạng nhiệt độ và áp xuất của nước thay đổi, có thể thoát ra khí mê-tan trong khối lượng lớn rất nhanh.

Một dạng khác là băng mê-tan bị đông lạnh trong băng đá khi khí mê-tan bị giữ trong hỗn hợp nước và đá, thoát ra khí mê-tan khi trời ấm hoặc áp suất trên băng đá giảm xuống. Băng mê-tan dạng đông đá có thể chứa gấp 170 lần lượng khí mê-tan thường. Những băng mê-tan đông đá này chứa trong những lớp trầm tích dưới đáy biển của Bắc Băng Dương.

Khí mê-tan cũng có thể bị giữ tại những lớp hàn băng phủ lên những lớp vật liệu thực vật không đông đá thấp hơn đang phân hủy và tạo ra khí mê-tan vẫn bị giữ bởi lớp hàn băng đông đá bên trên. Nếu lớp hàn băng sẽ tan chảy thì khí mê-tan trong những lớp bên dưới sẽ thoát vào khí quyển. Dựa vào những khu vực hàn bằng rộng lớn trên các vĩ độ bắc có một khả năng đáng kể cho khí mê-tan bị đóng giữ sẽ được thoát ra nếu lớp hàn băng tan chảy như hậu quả của hâm nóng toàn cầu.

Nguyên lý về sự tăng giảm nhiệt độ nhanh chóng dựa vào hồ sơ địa chất từ 55 triệu năm về trước, là sự hâm nóng dần toàn cầu do vài nguyên nhân tự nhiên dẫn tới nhiệt độ tăng 5-7 độ C cao hơn trung bình (thí dụ cao hơn nhiệt độ ngày nay).

Tại điểm này khí mê-tan bị giữ trong trầm tích băng mê-tan, bắt đầu thoát ra vào khí quyển và tăng tốc độ hâm nóng. Điều này sẽ dẫn đến sự hâm nóng nhiều hơn, thoát ra thêm nhiều khí mê-tan. Khi khí quyển ấm lên, nhiều dạng trầm tích khí mê-tan khác nhau sẽ bắt đầu thoát ra, và như vậy một chu kỳ thoát khí mê-tan dẫn đến hâm nóng gia tăng rồi lại đưa đến thêm nhiều khí mê-tan thoát ra từ các khu vực trầm tích khí mê-tan khác tại những nơi khác trên thế giới, hâm nóng toàn cầu sẽ thiết lập làm ảnh hưởng nhiều vùng khác nhau trên thế giới.

Có một tấm ảnh thú vị về khối lượng khí mê-tan thoát ra khỏi tảng băng Bắc Cực, cho thấy rằng hiện tượng được mô tả ở trên có thể xảy ra. Cũng có những phạm vi ảnh hưởng của việc khoan dầu mỏ vô tình kích hoạt nhiều khí mê-tan thoát ra từ trầm tích thủy hợp. Một giả thuyết giải thích sự biến mất của các tàu thuyền tại nơi gọi là Tam giác Bermuda là họ đã bị nhận chìm trong một cơn thoát khí mê-tan bất ngờ làm giảm sức nổi của nước biển vì vậy tàu bị chìm.

Vậy thì, khí mê-tan có đưa đến sự đe dọa ngày nay không? Chúng ta hãy cùng xem lại tình trạng. Chúng ta biết có băng mê-tan rộng lớn và các lớp hàn băng lắng đọng khắp thế giới. Chúng ta có bằng chứng mình đang ở giai đoạn đầu của hâm nóng toàn cầu mà có lẽ nó đang bị làm tệ hơn qua việc tiếp tục gom lại thán khí trong khí quyển do việc đốt nhiên liệu hoá thạch. Mô hình điện toán gần đây kết hợp với những tác động phản hồi về hâm nóng toàn cầu đã xảy ra gợi ý rằng vào khoảng năm 2050 chúng ta có thể bắt đầu mất những ảnh hưởng hữu ích của rừng mưa Amazon như một nơi hấp thu thán khí.

Điều này có thể dẫn tới sự tăng nhiệt độ 5-8 độ C vào năm 2100. Đây sẽ là lãnh vực chưa được khám phá và không ai biết thật sự hiện tại các hệ thống môi sinh của thế giới sẽ thay đổi ra sao, nhưng chúng ta hiện có bằng chứng từ quá khứ địa chất. Dựa vào bằng chứng này, hâm nóng toàn cầu có thể khiến khí mê-tan thoát ra mà đã có lần bắt đầu tăng vọt. Đây sẽ là điều tệ nhất có thể xảy ra bởi vì một khi đã bắt đầu sẽ không có cách nào có thể ngưng sự kiện hâm nóng khí mê-tan toàn cầu vượt khả năng kiềm chế. Chúng ta CÓ THỂ giảm thán khí thải từ nhiên liệu hóa thạch nhưng KHÔNG THỂ giảm khí thải khí mê-tan một khi nó đã bắt đầu, sức mạnh tự nhiên khổng lồ diễn ra và thay đổi toàn thế giới của chúng ta. Điều này có lẽ sẽ dẫn đưa đến việc chỏm băng Nam Cực tan chảy, sẽ nâng cao mực nước biển lên 50 mét và sẽ thay đổi toàn bộ khí hậu của thế giới.

Vậy chúng ta nên làm gì? Chúng ta nên cẩn thận và đừng mạo hiểm khởi động sự kiện chuỗi liên tục đã được mô tả ở trên. Để làm điều này, từ nay trở đi chúng ta phải giảm tổng lượng thán khí thải và áp dụng những biện pháp để bảo vệ sự hấp thu thán khí như rừng mưa Amazon. Đây là phần thứ ba của loạt bài viết này mô tả các diễn tiến đưa đến từ việc thán khí làm tăng hâm nóng toàn cầu trong vòng 100 năm tiếp theo. Nếu tất cả chúng ta tiếp tục đốt quá nhiều nhiên liệu hóa thạch như đang làm hiện nay thì chúng ta sẽ mạo hiểm khởi động sự kiện hâm nóng toàn cầu bởi khí mê-tan vượt khả năng kiềm chế không thể ngưng lại trong một tương lai có thể thấy được. Chỉ những mức giảm tuyệt đối lớn thán khí thải BÂY GIỜ sẽ tránh được nguy cơ này, vì thế mà cần Hydrogen BÂY GIỜ!