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.

Báo động xu hướng gia tăng người trẻ mắc ung thư
Báo động xu hướng gia tăng người trẻ mắc ung thư
(Ngày Nay) - Chuyên gia khuyến cáo cần tăng cường phòng bệnh thông qua chế độ ăn hợp lý, hạn chế thực phẩm siêu chế biến, duy trì vận động, kiểm soát cân nặng, tiêm vaccine phòng các virus có khả năng gây ung thư.
Kỳ họp không thường lệ thứ Nhất, Quốc hội khóa XVI: Đưa chính sách dầu khí từ tư duy “ưu đãi đầu tư” sang "cạnh tranh toàn cầu"
Kỳ họp không thường lệ thứ Nhất, Quốc hội khóa XVI: Đưa chính sách dầu khí từ tư duy “ưu đãi đầu tư” sang "cạnh tranh toàn cầu"
(Ngày Nay) - Chiều 4/8, tiếp tục chương trình Kỳ họp không thường lệ thứ Nhất, Quốc hội khóa XVI, các đại biểu Quốc hội thảo luận ở tổ về dự án Luật Dầu khí (sửa đổi); dự án Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Trách nhiệm bồi thường của Nhà nước.
Ninh Bình được đề cử hạng mục Điểm đến mới nổi hàng đầu châu Á 2026
Ninh Bình được đề cử hạng mục Điểm đến mới nổi hàng đầu châu Á 2026
(Ngày Nay) - Ngày 4/8, thông tin từ Sở Du lịch tỉnh Ninh Bình, Ban tổ chức Giải thưởng Du lịch Thế giới (World Travel Awards - WTA) vừa chính thức công bố danh sách đề cử các hạng mục giải thưởng khu vực châu Á năm 2026. Trong đó, Ninh Bình được đề cử tại hạng mục "Asia's Leading Emerging Tourism Destination 2026" - Điểm đến mới nổi hàng đầu châu Á 2026.
Nuôi dưỡng đời sống văn hóa Thủ đô qua từng chương trình "Âm nhạc cuối tuần"
Nuôi dưỡng đời sống văn hóa Thủ đô qua từng chương trình "Âm nhạc cuối tuần"
(Ngày Nay) -  Chiều cuối tuần 2/8/2026 tại Nhà Bát Giác, những thanh âm đầu tiên của “Hà Nội - Niềm tin và hy vọng” vang lên như một lời chào quen thuộc dành cho người dân và du khách. Tiếp sau đó, những giai điệu jazz kinh điển của thế giới lần lượt cất lên qua phần biểu diễn của NSƯT Quyền Văn Minh và các nghệ sĩ Bình Minh Jazz Club, mở ra một không gian âm nhạc giàu cảm xúc ngay giữa trung tâm Thủ đô.
ASEAN Cup 2026: Sẵn sàng cho đại chiến tại "chảo lửa" Pakansari
ASEAN Cup 2026: Sẵn sàng cho đại chiến tại "chảo lửa" Pakansari
(Ngày Nay) - Cuộc đối đầu giữa đội tuyển Việt Nam và Indonesia tại sân vận động Pakansari ở Bogor tối 3/8 không chỉ quyết định cục diện bảng A ASEAN Cup 2026 mà còn được xem là trận cầu bản lề của cả giải đấu. Một bên là nhà đương kim vô địch đang chịu sức ép sau cú sảy chân trước Singapore, bên kia là đội chủ nhà toàn thắng hai trận đầu nhưng vẫn dành sự tôn trọng tuyệt đối cho đối thủ khi khẳng định đây là “đội mạnh nhất giải”.