“Chôn” carbon trong đất hiệu quả đến đâu?

Chính sách chống biến đổi khí hậu của chính quyền Biden đặt trọng tâm vào nông nghiệp carbon. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây tỏ ra nghi ngờ về tính hiệu quả của phương pháp này.

Chính sách chống biến đổi khí hậu của chính quyền Biden đặt trọng tâm vào nông nghiệp carbon. Ảnh: iStock/mvburling

Vào tháng 11/2020, một nhóm gồm hơn 150 cựu quan chức chính phủ và cố vấn của Tổng thống Biden đã công bố danh sách các khuyến nghị nhằm giúp chính quyền mới “nhanh chóng bắt tay vào giải quyết” cuộc khủng hoảng khí hậu. Nổi bật trong số đó là đề xuất thành lập một “ngân hàng carbon” liên bang, có nhiệm vụ trả tiền cho nông dân để họ áp dụng các biện pháp bảo tồn đất nông nghiệp như trồng cây che phủ và không cày xới đất.

Ý tưởng cơ bản là những phương pháp này sẽ hỗ trợ thực vật hút carbon từ khí quyển và đưa xuống đất, biến đất nông nghiệp thành một miếng bọt biển khổng lồ có khả năng hấp thụ tất cả lượng khí nhà kính giữ nhiệt mà chúng ta thải ra môi trường. Ngân hàng carbon sẽ khuyến khích nông dân áp dụng những biện pháp như vậy. Sau đó, theo gợi ý của các cựu quan chức, chính phủ liên bang có thể bán tín chỉ carbon cho các công ty gây ô nhiễm đang tìm cách bù đắp lượng phát thải carbon của mình.

Tuy vậy, vẫn còn nhiều điều chúng ta chưa biết về cô lập carbon – đo lường nó như thế nào, định giá nó ra sao, và đâu là những hoạt động thực sự giúp ích cho nó. Một nghiên cứu mới xuất bản (25-31/1/2021) về tương tác giữa carbon, đất và các enzyme trong đất đã đặt ra thêm một câu hỏi mới: thời gian thực tế mà carbon được lưu trữ trong đất là bao lâu?

Trong nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học tại Đại học Princeton đã thiết kế một chuỗi thí nghiệm nhằm quan sát cách mà các phân tử carbon liên kết với – hoặc tách rời khỏi – đất sét, thành phần quan trọng đóng vai trò giữ lại carbon trong đất.

Từ lâu, các nhà khoa học đã biết rằng vi sinh vật giải phóng một lượng carbon nhất định trong quá trình phân giải các chất hữu cơ trong đất. Tuy nhiên, họ giả định rằng đất sét có thể ngăn cản quá trình này bằng cách liên kết với carbon và bảo vệ nó khỏi sự xâm nhập của vi sinh vật. Những phát hiện mới, được công bố trên tạp chí Nature Communications vào 28/1 vừa qua, thách thức độ tin cậy của giả định nói trên.

Đầu tiên, tác giả chính của bài báo là bà Judy Yang tiến hành ủ các phân tử carbon, một số vi khuẩn đất phổ biến, và các nắm đất sét nhỏ, còn gọi là kết tụ đất sét, trong một đĩa petri. Khi quan sát dưới kính hiển vi, bà phát hiện ra rằng vi khuẩn khó có thể xâm nhập vào đất sét theo thời gian do có kích thước quá lớn, và do đó, chúng không thể tiếp cận đến carbon được lưu trữ bên trong. Một tin tốt – điều này có nghĩa rằng vi sinh vật đã bị ngăn không cho phân giải các phân tử carbon và giải phóng chúng trở lại khí quyển.

Mặt khác, trong một thí nghiệm riêng biệt, Yang đặt các enzyme – protein do vi khuẩn và nấm tiết ra để xúc tác quá trình tiêu hóa thức ăn – trên lam kính chứa đất sét và các phân tử carbon. So với vi khuẩn, enzyme có kích thước nhỏ hơn đáng kể, vì vậy chúng không chỉ xâm nhập thành công vào đất sét mà còn giúp giải phóng gần như toàn bộ carbon tích trữ bên trong chỉ sau vài giờ. Sau khi carbon được tách khỏi khỏi kết tụ đất sét, vi khuẩn trong đất sẽ tiếp tục công việc còn lại – giải phóng carbon khỏi mặt đất theo thời gian. Quá trình này có nghĩa rằng cô lập carbon có thể chỉ thu giữ carbon trong thời gian ngắn hơn ta nghĩ.

“Trước đây, chúng tôi nghĩ rằng carbon [cố định trong đất sét] thì không thể bị giải phóng ra bên ngoài trong một khoảng thời gian có thể quan sát được. Nhưng chúng tôi nhận thấy rằng thực tế, quá trình giải phóng này diễn ra trong vài giờ. Enzyme có thể xâm nhập vào bên trong đất sét, và chúng có thể giải phóng các phân tử carbon được đất sét bao bọc. Nếu loại enzyme mà chúng tôi sử dụng trong thí nghiệm có khả năng này, thì các loại enzyme khác cũng có thể có khả năng tương tự”, Yang, từng làm postdoc tại Đại học Princeton và là phó giáo sư đương nhiệm tại Đại học Minnesota, cho biết.

Nói cách khác, những gì xảy ra trong phòng thí nghiệm của Yang là một bản mô phỏng đơn giản của những gì có thể xảy ra trên đồng ruộng, đã lược bỏ rất nhiều biến số như các loại vi sinh vật và thành tố đất khác.

Kể cả như vậy, nghiên cứu đã góp phần làm sáng tỏ trường hợp đất giải phóng nhiều carbon hơn dự kiến trong một số điều kiện nhất định, khiến các nhà khoa học lo ngại rằng mức tăng đồng thời của nồng độ carbon trong khí quyển và nhiệt độ đang đẩy chúng ta đến gần việc kích hoạt một vòng phản hồi tạo carbon mang tính hủy diệt và không thể đảo ngược trong đất.

Mở ra hướng đi mới

Điều đó không có nghĩa rằng chất lượng đất không đóng vai trò nào đáng kể, hay cô lập carbon hoàn toàn vô ích. Ngược lại, theo Rattan Lal, giáo sư bộ môn khoa học đất và giám đốc Trung tâm Quản lý và Cô lập Carbon tại Đại học Bang Ohio, phát hiện mới được công bố này có thể gợi ý những hướng đi mới cho nghiên cứu về đất, bao gồm nỗ lực tìm hiểu cách để đất sét giữ lại carbon được nhiều và lâu hơn.

“Có nhiều cách để phá vỡ các kết tụ đất sét” – Lal cho biết, và lấy ví dụ về các thực hành nông nghiệp như cày xới đất và sử dụng phân bón. “Mục tiêu của quản lý bền vững là giảm thiểu các hoạt động phá vỡ các kết tụ này.”

Đồng thời, nghiên cứu cũng gợi ý rằng các nhà hoạch định chính sách có lẽ nên giảm bớt kỳ vọng về mức độ chúng ta có thể phụ thuộc vào đất để hấp thụ phần lớn khí thải về lâu dài.

William H. Schlesinger, nhà sinh địa hóa và nguyên chủ tịch của Viện Nghiên cứu Hệ sinh thái Cary, nói về kết quả nghiên cứu: “Có thể tiềm năng lưu trữ carbon khổng lồ trong đất không kéo dài vĩnh viễn như nhiều người dự đoán.” Schlesinger lập luận rằng các thực hành nông nghiệp tốt cho đất chỉ có khả năng cô lập được một phần nhỏ carbon từ tổng lượng khí thải – đặc biệt khi chúng ta tính đến mức phát thải liên quan đến tưới tiêu và bón phân, hai hoạt động thường dùng để kiểm soát chất lượng đất.

Nghiên cứu cũng gợi ý rằng các nhà hoạch định chính sách có lẽ nên giảm bớt kỳ vọng về mức độ chúng ta có thể phụ thuộc vào đất để hấp thụ phần lớn khí thải về lâu dài. Ảnh: Christian Beutler/Redux

Bất chấp những hoài nghi từ trước và mới đây xoay quanh hiệu quả thực sự của “bể chứa carbon” trong đất, ý tưởng về một ngân hàng carbon liên bang nhiều khả năng sẽ nhận được nhiều sự ủng hộ dưới thời chính quyền Biden. Thứ Tư vừa qua, Tổng thống đã ký sắc lệnh chỉ đạo Bộ trưởng Nông nghiệp (vẫn chưa được xác nhận chính thức) lên kế hoạch chi tiết về “cách khuyến khích việc áp dụng tự nguyện các biện pháp nông-lâm thân thiện với môi trường… nhằm giảm thiểu và cô lập thêm carbon có thể đo lường và kiểm chứng” trong vòng 150 ngày.

Các tổ chức môi trường và doanh nghiệp tư nhân thường mô tả cô lập carbon trong đất như một công cụ đôi bên cùng có lợi: Một liên minh bao gồm các tổ chức phi lợi nhuận, một số công ty chế biến thực phẩm trong nước lớn nhất, và các nhóm vận động hành lang về nông nghiệp đã bày tỏ ủng hộ đối với các thực hành nông nghiệp tái sinh. Một số bang như California đang đi tiên phong trong việc trả tiền nông dân để họ cô lập carbon. Và trong khi chúng ta chưa có một ngân hàng carbon do nhà nước điều hành, nhiều công ty tư nhân đã mọc lên trong những năm gần đây để lấp đầy khoảng trống.

Ý tưởng trên được bàn tán nhiều một phần bởi nó nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ từ cả hai đảng, cũng như từ các tổ chức, doanh nghiệp nông nghiệp, và những bên hưởng lợi tài chính từ nó. Các biện pháp “trị tận gốc” khác thì không may mắn như vậy.

“Nếu như tôi nói rằng từ bây giờ, chúng ta sẽ phải cắt giảm nhiên liệu hóa thạch, hoặc phải tăng cước phí ô tô, hoặc phải phá bỏ các nhà máy điện than và thay thế chúng bằng điện mặt trời – những chính sách này sẽ vấp phải sự phản đối quyết liệt từ các nhóm vận động hành lang” – Schlesinger nói. “Nhưng hầu như chẳng có ai phản đối việc cô lập carbon trong đất cả. Các tổ chức khí hậu nói: ‘Biện pháp này tốt cho môi trường.’ Người nông dân thì bảo: ‘Nó làm đất của tôi màu mỡ hơn.’ Điều tôi muốn nói là: Những điều đó có thể đúng nhưng chưa chắc đã khắc phục được biến đổi khí hậu.”

Hà Trang dịch

Nguồn: https://thecounter.org/soil-sequestration-carbon-farming-biden-climate-strategy/