Hiệu quả sử dụng nước ở thực vật trên toàn cầu suy giảm do biến đổi khí hậu
Khi biến đổi khí hậu làm cho mức độ các-bon đi-ô-xýt trong khí quyển tăng lên nhanh chóng, các nhà khoa học tin rằng sự gia tăng này có thể đóng một vai trò trong việc cải thiện cách thực vật tiêu thụ nước, hay còn gọi là hiệu quả sử dụng nước.
Hiệu quả sử dụng nước cao hơn có nghĩa là thực vật tiêu thụ ít nước hơn nhưng hấp thụ nhiều các-bon trong khí quyển hơn, tăng tốc độ tăng trưởng và giúp giảm tác động của biến đổi khí hậu.
Tuy nhiên, những phát hiện mới từ các nhà nghiên cứu tại Đại học New Hampshire đã phát hiện ra rằng hiệu quả sử dụng nước ở thực vật đã chững lại từ năm 2001, điều này có nghĩa là thực vật không hấp thụ nhiều CO2 và tiêu thụ nhiều nước hơn và điều đó có thể ảnh hưởng đến chu trình các-bon, sản xuất nông nghiệp và tài nguyên nước.
Theo Giáo sư Jingfeng Xiao, Trung tâm Nghiên cứu Hệ thống Trái đất của Đại học New Hampshire, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự gia tăng đáng kể về tổng thể hiệu quả sử dụng nước trong suốt giai đoạn 1982 – 2016, với mức tăng đáng kể từ 1982 – 2000, nhưng sau đó hiệu quả sử dụng nước ở thực vật dường như đã bị chậm lại.
Sự gia tăng CO2 giúp cây xanh phát triển nhanh hơn và sử dụng nước hiệu quả hơn nhưng nghiên cứu này cho thấy rằng một số phương pháp dựa trên tự nhiên mà các nhà khoa học cho rằng có thể áp dụng để giúp đạt được mức trung hòa các-bon có thể bị suy yếu do tác động bất lợi của sự nóng lên của khí hậu và thực vật không sử dụng nước hiệu quả như các nhà khoa học mong đợi.
Tác động nhiều mặt liên quan đến sự đánh đổi phức tạp giữa lượng các-bon thu được và lượng nước mất đi khi nhiệt độ tăng và lượng CO2 trong khí quyển tăng vẫn chưa được hiểu rõ. Trong nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí Science, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu FLUXNET từ vệ tinh và khí tượng vi mô cũng như mô phỏng trí tuệ nhân tạo AI để phát triển 24 mô hình cho 5 loại thảm thực vật chính là rừng, vùng cây bụi, thảo nguyên, đồng cỏ và đất trồng trọt.
Các nhà nghiên cứu đã xem xét những ảnh hưởng và hạn chế tiềm năng trong mỗi hệ sinh thái đối với sự hấp thụ CO2 và nhận thấy các mô hình điều khiển bằng vệ tinh phản ứng yếu đi trong quá trình sinh trưởng của thực vật và sự gia tăng bền vững trong việc sử dụng nước của thực vật kể từ năm 2001 có thể do áp suất hơi thâm hụt (VPD) tăng lên, lượng nước thực tế trong không khí so với lượng hơi nước mà không khí có thể giữ được. Khi VPD tăng lên, có khả năng làm chậm hoặc ngăn chặn quá trình quang hợp và tăng cường tiêu thụ nước của thực vật, làm suy yếu sự phát triển của thực vật và giảm hiệu quả sử dụng nước trong các hệ sinh thái toàn cầu.
Các nhà nghiên cứu cho rằng xu hướng này có thể chỉ ra rằng nhiệt độ tăng liên quan đến biến đổi khí hậu và sự gia tăng VPD có thể ảnh hưởng đến nồng độ các-bon trên đất liền trong tương lai, phần lớn được lưu trữ trong rừng và các hệ sinh thái khác, và có thể ảnh hưởng đến chu trình nước và sự sinh trưởng của thực vật.
Các nhà khoa học nhấn mạnh một số yếu tố đã được xem xét và độ bão hòa của hiệu quả sử dụng nước không phải là kết quả của những thay đổi trong quá trình tái sinh thảm thực vật, độ che phủ đất hoặc hạn chế chất dinh dưỡng đối với quá trình quang hợp như quá nhiều hoặc quá ít nitơ hoặc phốt pho.
Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
