Hạn hán cực đoan có thể xóa sạch hàng trăm năm carbon tích lũy trong đất than bùn
Các vùng đất than bùn chiếm chỉ 3% diện tích bề mặt Trái đất nhưng lại lưu trữ hơn 30% lượng carbon trong đất của toàn cầu, bảo tồn vật chất hữu cơ và cô lập carbon trong hàng chục nghìn năm. Một nghiên cứu mới đây đã cảnh báo rằng trong bối cảnh khí hậu ấm lên, các đợt hạn hán cực đoan có thể làm mất carbon từ đất than bùn gấp nhiều lần so với trước đây.
Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science, các nhà nghiên cứu phát hiện ra, dưới các điều kiện mô phỏng khí hậu tương lai (với nhiệt độ tăng cao và nồng độ carbon dioxide (CO2) cao), hạn hán cực đoan làm gia tăng sự giải phóng carbon trong đất than bùn gần ba lần. Điều này có nghĩa là, các đợt hạn hán trong điều kiện khí hậu tương lai có thể biến các vùng đất than bùn, một bể chứa carbon quý giá, thành một nguồn phát thải carbon, và chỉ sẽ mất vài tháng để phá hủy từ 90 đến 250 năm lưu trữ carbon.
“Như chúng ta thấy, khi nhiệt độ tăng, các sự kiện hạn hán trở nên thường xuyên và nghiêm trọng hơn, khiến đất than bùn trở nên dễ tổn thương hơn trước,” GS. Yiqi Luo tại Khoa Khoa học Thực vật và Nông nghiệp, Trường Khoa học Nông nghiệp và Khoa học Sự sống (Đại học Cornell), và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. “Chúng tôi bổ sung thêm bằng chứng mới để chỉ ra rằng, đất than bùn đang đối diện với nhiều rủi ro. Các đợt hạn hán cực đoan có thể xóa sạch hàng trăm năm carbon tích lũy, dẫn đến những tác động lớn.”
Thử nghiệm các kịch bản biến đổi khí hậu
Vào năm 2015, GS. Luo đã tham gia vào đội ngũ 250 nhà nghiên cứu chuyên tích hợp dữ liệu thu thập được với các mô hình để hiểu rõ hơn về cách các vùng đất than bùn phản ứng với những thay đổi môi trường.
Lần này, GS. Luo và nhóm nghiên cứu của mình, bao gồm tác giả chính và nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Quan Quan, đã sử dụng dữ liệu từ một thí nghiệm thực địa tại một vùng đất than bùn tự nhiên ở phía Bắc Minnesota, với 10 buồng thử nghiệm rộng 20 mét. Trong các buồng này, các nhà nghiên cứu có thể điều chỉnh nhiệt độ cũng như mức độ CO2.
Nghiên cứu này tập trung vào sự kiện mất carbon từ đất than bùn trong một đợt hạn hán cực đoan vào tháng 7 và tháng 8/2021, với 10 kịch bản biến đổi khí hậu. Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng mực nước ngầm giảm trong thời gian hạn hán cần nhiều thời gian để hồi phục khi nhiệt độ và mức CO2 tăng cao, điều này dẫn đến việc giải phóng nhiều carbon hơn.
GS. Luo dự đoán, nhiệt độ tăng sẽ gây mất carbon nhiều hơn trong thời gian hạn hán, nhưng ông không ngờ lượng CO2 tăng lên cũng làm gia tăng tình trạng mất carbon.
Mặc dù tại các vùng đất than bùn, mức CO2 cao hơn – nhưng không đi kèm với sự gia tăng nhiệt độ – có thể giúp cải thiện năng suất hệ sinh thái; tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng 90C cùng với mức CO2 cao, mức độ phát thải carbon trong đợt hạn hán năm 2021 có thể gia tăng “đáng kể”.
TS. Quan đã phân tích dữ liệu và phát hiện rằng mức CO2 cao hơn làm tăng lượng cơ chất và carbon hòa tan trong đất than bùn. Khi carbon hòa tan này tiếp xúc với oxy trong điều kiện hạn hán, lượng CO2 giải phóng vào khí quyển sẽ tăng lên.
Trước đây, đã có những nghiên cứu cho thấy hạn hán làm giảm năng suất hệ sinh thái và tăng cường giải phóng carbon trong đất than bùn, nhưng nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên phân tích cách mà mất carbon này trở nên trầm trọng hơn khi hành tinh nóng lên và lượng CO2 trong khí quyển tăng lên. Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) ước tính rằng hạn hán cực đoan sẽ trở nên có khả năng xảy ra cao gấp 1,7 đến 7,2 lần trong tương lai gần. Trong trường hợp này, GS. Luo cho rằng kết quả của nghiên cứu sẽ là một lời cảnh báo về tác động nghiêm trọng của biến đổi khí hậu và là lời kêu gọi chúng ta cần chú ý hơn nữa đến đất than bùn, mặc dù chúng chỉ chiếm một phần nhỏ trên bản đồ.
“Đây là một kho chứa carbon khổng lồ,” GS. Luo nhận định. “Chúng ta cần tìm ra cách để giảm thiểu biến đổi khí hậu và làm chậm lại quá trình ấm lên của Trái đất.”□
Hà Trang dịch
Nguồn: https://news.cornell.edu/stories/2025/10/peatlands-huge-reservoir-carbon-risk-release
Bài đăng Tia Sáng số 21/2025
