Biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng đến đất đai

Tại Trạm sinh học Konza Prairie ở Flint Hills ở phía đông bắc Kansas, tăng cường tưới tiêu bằng các vòi phun nước đã làm thay đổi hệ thống lỗ chân lông của đất thảo nguyên.

Theo công trình “Những thay đổi trên quy mô lớn trong hàng thập kỷ trong các đặc tính dẫn nước của đất vì lượng mưa thay đổi” (Decadal-scale shifts in soil hydraulic properties as induced by altered precipitation) của các nhà nghiên cứu trường Đại học Rutgers, được công bố trên tạp chí Science Advances, biến đổi khí hậu có thể làm đất giảm khả năng hấp thụ nước tại nhiều nơi trên thế giới – gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn cung cấp nước ngầm, lượng nước bề mặt, và do đó ảnh hưởng đến việc sản xuất và an ninh lương thực, đa dạng sinh học và các hệ sinh thái.

“Các mô hình mưa và các điều kiện môi trường khác đang thay đổi trên phạm vi toàn cầu do biến đổi khí hậu. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy việc nước tương tác với đất ở nhiều nơi trên thế giới có thể thay đổi đáng kể (và khá nhanh chóng)”, đồng tác giả Daniel Giménez, một nhà khoa học về đất tại Khoa Khoa học Môi trường tại Đại học Rutgers – New Brunswick, cho biết. “Chúng tôi cho rằng, cần đo lường phương hướng, cường độ, tốc độ của những thay đổi này, sau đó tích hợp vào các dự đoán về phản ứng của hệ sinh thái đối với biến đổi khí hậu”.

Nước trong đất có vai trò quyết định đối với việc lưu trữ carbon và sự thay đổi của đất có thể ảnh hưởng đến nồng độ carbon dioxide trong không khí nhưng không ai có không thể đoán trước là chúng sẽ thay đổi như thế nào, theo Giménez. Carbon dioxide là một trong những khí nhà kính quan trọng liên quan đến biến đổi khí hậu.

Giménez cũng là đồng tác giả của một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature năm ngoái cho thấy lượng mưa gia tăng trong khu vực do biến đổi khí hậu có thể làm cho nước ít thẩm thấu vào đất hơn, tăng dòng chảy bề mặt và xói mòn, tăng nguy cơ lũ quét.

Việc nước mưa thẩm thấu vào trong hay chảy trên bề mặt đất sẽ quyết định tới lượng nước dành cho cây cối hoặc bay hơi vào trong không khí. Các nghiên cứu cho thấy, lượng nước thẩm thấu vào đất có thể thay đổi trong một đến hai thập kỷ, khi lượng mưa tăng lên và biến đổi khí hậu dự kiến sẽ làm tăng lượng mưa ở nhiều khu vực trên thế giới.

Trong một thí nghiệm kéo dài 25 năm ở Kansas về việc tưới tiêu trên đồng cỏ bằng vòi phun nước, một nhóm nghiên cứu của Đại học Rutgers đã phát hiện ra, khi lượng nước mưa tăng 35% thì tỷ lệ thẩm thấu nước giảm  từ 21% đến 33% và lượng nước giữ lại trong đất chỉ tăng rất ít.

Những thay đổi này xuất phát từ thay đổi của những lỗ rỗng, hay khoảng trống lớn trong đất, vốn có vai trò tích trữ nước cho thực vật và vi sinh vật sử dụng, góp phần tăng cường hoạt động sinh học và chu kỳ dinh dưỡng trong đất và giảm tổn thất đất do xói mòn. Khi lượng mưa tăng lên, các cộng đồng thực vật phát triển làm rễ dày hơn, do đó dây tắc nghẽn các lỗ rỗng và làm giảm các chu kỳ giãn nở và co bóp của đất.

Bước tiếp theo của các nhà nghiên cứu là điều tra các cơ chế đằng sau các thay đổi quan sát được này để ngoại suy ra kết quả ở các khu vực khác trên thế giới và tích hợp vào các dự báo về cách các hệ sinh thái phản ứng với biến đổi khí hậu. Họ cũng muốn nghiên cứu một loạt các yếu tố môi trường và loại đất khác nhau để xác định những thay đổi về đất có thể xảy ra do biến đổi khí hậu.¨

Hoàng Nam dịch

Nguồn: https://phys.org/news/2019-09-soils-affected-climate-impacting-food.htm