Ô nhiễm nitơ đang lan rộng tới các khu rừng trên toàn thế giới

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) -Trong nhiều thập kỷ qua, các khu rừng trên thế giới ngày càng phải hứng chịu lượng ô nhiễm nitơ gia tăng.
Ô nhiễm nitơ đang lan rộng tới các khu rừng trên toàn thế giới

Kể từ thời kỳ Cách mạng Công nghiệp, các hoạt động của con người đã làm lượng nitơ lắng đọng trên toàn cầu tăng lên khoảng gấp ba lần. Phân bón nông nghiệp, khí thải từ phương tiện giao thông và hoạt động công nghiệp đã thải ra môi trường một lượng lớn nitơ phản ứng. Phần lớn trong số đó cuối cùng quay trở lại mặt đất thông qua mưa, tuyết hoặc các hạt bụi trong không khí.

Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng lượng nitơ dư thừa có thể làm thay đổi hệ sinh thái rừng. Tuy nhiên, một câu hỏi vẫn chưa có lời giải rõ ràng: vì sao một số nghiên cứu cho thấy nitơ làm tăng quá trình hô hấp của đất, trong khi những nghiên cứu khác lại ghi nhận điều ngược lại?

Để tìm câu trả lời, một nhóm nghiên cứu quốc tế đã xây dựng một trong những bộ dữ liệu lớn nhất từng được sử dụng để nghiên cứu hô hấp đất. Nghiên cứu tổng hợp 168 thí nghiệm bổ sung nitơ tại các khu rừng trên khắp thế giới, 3.689 quan sát về hô hấp đất trong điều kiện tự nhiên, các bản đồ toàn cầu xác định những khu rừng thiếu nitơ và những khu rừng đã bão hòa nitơ, dữ liệu chi tiết về lượng nitơ lắng đọng, các phép đo riêng biệt đối với hô hấp của rễ cây và vi sinh vật đất.

Các nhà nghiên cứu sử dụng công nghệ học máy (machine learning) để mô phỏng cách các khu rừng trên toàn cầu phản ứng với lượng nitơ ngày càng tăng. Kết quả cho thấy một điều khá đơn giản nhưng quan trọng: không phải mọi khu rừng đều phản ứng giống nhau. Thay vào đó, chúng thường đi theo hai hướng khác biệt.

Ở những khu rừng thiếu nitơ, việc bổ sung thêm nguyên tố này có thể kích thích hoạt động sinh học. Các khu rừng dạng này thường xuất hiện ở vùng hàn đới hoặc các khu vực núi cao xa xôi. Khi nitơ trở nên dồi dào hơn, vi sinh vật hoạt động mạnh hơn, rễ cây phát triển nhanh hơn và vật chất hữu cơ bị phân hủy nhanh hơn. Kết quả là quá trình hô hấp đất gia tăng. Tuy nhiên, tác động tích cực này không kéo dài mãi mãi. Khi lượng nitơ tiếp tục tăng, những lợi ích ban đầu dần suy giảm. Độc tính có thể xuất hiện, các nguồn carbon dễ sử dụng bị cạn kiệt và tốc độ hô hấp đất bắt đầu chững lại trước khi giảm xuống. Các nhà nghiên cứu mô tả hiện tượng này bằng mô hình “đường cong chữ U ngược”: hô hấp đất tăng lên, đạt đỉnh rồi giảm dần.

Trong các hệ sinh thái đã bão hòa nitơ, việc tiếp tục bổ sung nitơ có thể đẩy môi trường vượt qua ngưỡng chịu đựng tự nhiên. Khi đó, cấu trúc cộng đồng vi sinh vật thay đổi nhiều loài nhạy cảm biến mất, các rễ cây nhỏ bị thu hẹp hoặc chết dần, độ axit trong đất gia tăng.

Thay vì thay đổi từ từ, quá trình hô hấp đất có thể sụt giảm đột ngột. Theo nghiên cứu, hiện tượng này đặc biệt phổ biến tại các khu vực đã phải chịu ô nhiễm nitơ nặng nề trong nhiều thập kỷ, bao gồm một số vùng ở châu Âu, miền đông Trung Quốc và miền đông Hoa Kỳ. Điều đó đồng nghĩa với việc hai khu rừng nhận lượng nitơ tương đương nhau vẫn có thể phản ứng hoàn toàn khác nhau: một nơi hoạt động sinh học tăng lên, trong khi nơi khác lại suy giảm nghiêm trọng.

Phát hiện này đặc biệt quan trọng bởi hô hấp đất là một trong những dòng carbon lớn nhất trên hành tinh. Các nhà nghiên cứu ước tính lượng carbon được giải phóng từ hô hấp đất lớn gấp 7–8 lần tổng lượng phát thải nhiên liệu hóa thạch hằng năm do con người tạo ra. Vì vậy, ngay cả những thay đổi nhỏ cũng có thể dẫn đến những tác động đáng kể đối với khí hậu toàn cầu.

Nhìn chung, nghiên cứu cho thấy lượng nitơ lắng đọng hiện nay làm hô hấp đất trên toàn cầu tăng khoảng 5%. Nguyên nhân là phần lớn các khu rừng vẫn đang trong tình trạng thiếu nitơ nên được kích thích khi nhận thêm nguồn dinh dưỡng này.

Tuy nhiên, sự suy giảm hô hấp đất ở các khu rừng bão hòa nitơ không hẳn là tín hiệu tích cực. Lượng CO2 phát thải từ đất giảm trong trường hợp này thường phản ánh sự suy yếu của hệ rễ cây và sự suy giảm quần thể vi sinh vật. Đây đều là những thành phần quan trọng giúp duy trì sức khỏe hệ sinh thái và tích trữ carbon trong đất. Nói cách khác, lượng khí CO2 giảm đôi khi không phải là dấu hiệu môi trường được cải thiện, mà là dấu hiệu cho thấy hệ sinh thái đang mất dần khả năng chống chịu.

Bằng cách kết hợp hàng nghìn dữ liệu quan sát với nhiều thập kỷ nghiên cứu sinh thái học, nhóm khoa học đã xây dựng một khung lý thuyết mới để giải thích cả những phản ứng diễn ra từ từ lẫn những biến đổi đột ngột của rừng trước ô nhiễm nitơ.

Nhiều quốc gia hiện đã triển khai các biện pháp cắt giảm ô nhiễm nitơ nhằm bảo vệ đa dạng sinh học và cải thiện chất lượng không khí. Nghiên cứu mới cho thấy, việc giảm lượng nitơ từ nông nghiệp, giao thông và công nghiệp có thể giúp bảo vệ nguồn carbon đang được lưu trữ trong đất rừng. Bằng cách ngăn các hệ sinh thái vượt qua ngưỡng bão hòa nitơ, các khu rừng sẽ có cơ hội duy trì chu trình carbon tự nhiên, đồng thời tăng khả năng chống chịu trước những tác động ngày càng lớn của biến đổi khí hậu.

Trong bối cảnh khí hậu toàn cầu tiếp tục nóng lên, việc kiểm soát ô nhiễm nitơ không chỉ là vấn đề môi trường địa phương mà còn là một phần quan trọng trong nỗ lực bảo vệ các hệ sinh thái rừng và cân bằng carbon của Trái Đất.

Từ đêm nay vùng núi và trung du Bắc Bộ được dự báo có mưa vừa, mưa to và dông.
Thời tiết ngày 18/7: Dự báo mưa to ở Bắc Bộ, có nơi trên 250 mm
(Ngày Nay) - Theo Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia, ngày 18/7, khu vực vùng núi và trung du Bắc Bộ tiếp tục có mưa dông, cục bộ mưa to, mưa có xu hướng gia tăng diện rộng và lượng mưa từ đêm, một số nơi có thể ghi nhận lượng mưa trên 250 mm.
Sinh viên Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh trong cuộc thi sáng tạo khởi nghiệp, cơ hội hiện thực hóa các sáng kiến công nghệ hàng năm.
Ngành khoa học, kỹ thuật và STEM trở thành lựa chọn của nhiều thí sinh
(Ngày Nay) - Từ những ngành học từng được xem là khó và kén người học, khoa học, kỹ thuật và STEM đang trở thành lựa chọn của nhiều thí sinh trong mùa tuyển sinh đại học năm 2026. Sự thay đổi này đến từ cả chính sách ưu tiên phát triển nguồn nhân lực của Nhà nước, nỗ lực đổi mới đào tạo của các trường đại học và nhu cầu ngày càng lớn của thị trường lao động.
Trao quyền gắn với trách nhiệm giúp chính quyền cơ sở chủ động xử lý những vấn đề phát sinh từ thực tiễn.
Xây dựng cơ chế phân cấp, phân quyền thực chất, rõ trách nhiệm
(Ngày Nay) - Thực tiễn sau một năm triển khai mô hình chính quyền 3 cấp cho thấy, việc phân cấp, phân quyền, phân định thẩm quyền được đẩy mạnh song chưa thật sự đồng bộ. Có nơi nhiệm vụ đã được giao nhưng hướng dẫn chưa kịp thời; có nơi thẩm quyền đã được phân cấp nhưng nguồn lực, nhân lực, công cụ quản lý chưa được bố trí phù hợp.
Dây chuyền sản xuất tiên tiến, hiện đại tại nhà máy của Công ty Euro window.
Doanh nghiệp giữ vai trò trung tâm của tăng trưởng
(Ngày Nay) - Trước những biến động bất lợi của môi trường kinh doanh trong và ngoài nước, doanh nghiệp Việt Nam vẫn gia tăng sức chống chịu, thích ứng và tiếp tục tăng trưởng mạnh mẽ về số lượng. Bức tranh toàn cảnh doanh nghiệp Việt Nam trong giai đoạn phát triển mới đã hiện lên rõ nét trong Báo cáo kết quả sơ bộ Tổng điều tra kinh tế năm 2026 vừa được Cục Thống kê công bố ngày 14/7/2026.
Thủ tướng Chính phủ yêu cầu khẩn trương điều tra, làm rõ nguyên nhân vụ tai nạn trên tuyến cao tốc Pháp Vân - Cầu Giẽ
Thủ tướng Chính phủ yêu cầu khẩn trương điều tra, làm rõ nguyên nhân vụ tai nạn trên tuyến cao tốc Pháp Vân - Cầu Giẽ
(Ngày Nay) - Phó Thủ tướng Thường trực Phạm Gia Túc đã ký Công điện số 48/CĐ-TTg ngày 17/7/2026 của Thủ tướng Chính phủ về khắc phục hậu quả vụ tai nạn giao thông đặc biệt nghiêm trọng trên địa bàn thành phố Hà Nội. Công điện gửi Bộ trưởng các Bộ: Công an, Xây dựng và Chủ tịch Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương.
Hợp tác Việt Nam và IAEA – Khẳng định tầm quan trọng khoa học công nghệ hạt nhân
Hợp tác Việt Nam và IAEA – Khẳng định tầm quan trọng khoa học công nghệ hạt nhân
(Ngày Nay) - Hiện Việt Nam đang triển khai 19 dự án hợp tác với Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) trong các lĩnh vực: Nông nghiệp, y tế, an toàn và an ninh hạt nhân, khoa học vật lý và hóa học... Các dự án và sự hợp tác giữa hai bên đã khẳng định tầm quan trọng cũng như những lợi ích của khoa học công nghệ hạt nhân trong đời sống từ bảo vệ nguồn nước, tăng cường an ninh lương thực đến xây dựng các tiêu chuẩn phục vụ công nghiệp và y tế.
Algeria trải qua đợt nắng nóng cực đoan, nhiều địa phương vượt ngưỡng 45 độ C
Algeria trải qua đợt nắng nóng cực đoan, nhiều địa phương vượt ngưỡng 45 độ C
(Ngày Nay) - Đất nước Bắc Phi này đang trải qua một trong những đợt nắng nóng nghiêm trọng nhất từ đầu mùa Hè, khi nhiệt độ tại nhiều địa phương ở miền Bắc và miền Nam vượt ngưỡng 45 độ C, buộc chính quyền phải ban hành các cảnh báo thời tiết và tăng cường các biện pháp ứng phó nhằm đảm bảo an toàn cho người dân.