Dự báo của NASA về các mô hình ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

CO2 làm tăng năng suất cây trồng nhưng giảm dinh dưỡng

Alex Ruane, Giám đốc nhóm nghiên cứu ảnh hưởng khí hậu của Viện GISS thuộc NASA tại New York cho biết: “Nhìn lại một năm nhiệt độ cao vừa qua thì thấy hiện tượng này có thể là do một sóng nhiệt làm tăng nhiệt độ chung. Biến đổi khí hậu diễn ra hàng ngày. Khi các sóng nhiệt đó trở lại, chúng sẽ trở nên mãnh liệu và mạnh mẽ hơn trước”.

Cacbonic là khí nhà kính cơ bản chịu trách nhiệm cho sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu. Được thải ra khi đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, cacbonic có thể tồn tại trong khí quyển tới hàng trăm năm, điều này có nghĩa là hàng năm, chúng ta đang bổ sung khí cacbonic vào lượng đã có.

Cacbonic được loại bỏ khỏi khí quyển nhờ thực vật trong quá trình quang hợp (mặc dù với lượng không mấy hiệu quả so lượng mà con người đã thải ra). Trên thực tế, các thí nghiệm nhà kính và thực địa đã chứng minh, nồng độ khí cacbonic trong khí quyển cao có thể có tác dụng như một loại phân bón kích thích tăng trưởng ở thực vật.

Nồng độ khí cacbonic trong không khí càng nhiều sẽ làm quá trình hấp thu khí ở cây hiệu quả hơn và cây sẽ mất ít nước hơn, thúc đẩy quá trình sinh trưởng. Tuy nhiên, vụ mùa tăng nhanh về số lượng có thể làm suy giảm chất lượng.

Jonas Jägermeyr, điều phối viên của dự án cho biết, cây trồng phát triển nhanh hơn dưới nồng độ CO2 cao nhưng chỉ số protein và các vi dinh dưỡng lại rất thấp.

3 chiến lược để thích nghi

Sự gia tăng nhiệt độ do biến đổi khí hậu, đặc biệt là ở các khu vực nhiệt đới, có thể dẫn tới các đe dọa tới cây trồng.

Một mô hình năm 2019 đã mô phỏng sản lượng lúa mì toàn cầu trong tương lai với nhiệt độ tăng từ 1.5 đến 2.0 độ C. Sau khi cân nhắc hiệu ứng của khí cacbonic, các kết quả cho thấy năng suất hạt của lúa mì trồng vụ đông và xuân tăng khoảng 5% tại các khu vực ôn đới như Hoa Kỳ và châu Âu và giảm từ 2 đến 3% ở các khu vực ấm hơn như Trung Mỹ và các vùng thuộc châu Phi.

Thêm vào đó, các khu vực nóng bao gồm cả Ấn Độ - nơi sản xuất 14% sản lượng lúa mì thế giới, sẽ phải chịu sự sụt giảm năng suất lúa mì hàng năm.

Nhiệt độ cũng ảnh hưởng tới vòng đời của cây trồng. Sự gia tăng nhiệt độ sẽ khiến cây sinh trưởng nhanh hơn và vào cuối vụ khi trổ hạt. Cây đã không có đủ thời gian để ra lá, thu nhận ánh mặt trời và không sản sinh ra đủ năng lượng cần có trong hạt. Kết quả là năng suất hạt sẽ thấp hơn và kích cỡ hạt cũng nhỏ hơn

Biến đổi khí hậu ảnh hưởng tới lượng mưa và tuyết, đồng thời làm gia tăng các đợt hạn hán và mưa cực đoan.

Gió mùa có thể đưa mưa nhiều hơn về khu vực Đông Nam Á, nhưng hạn hán sẽ trở nên nghiêm trong hơn ở phía Tây Hoa Kỳ, châu Úc, châu Phi và Trung Mỹ.

Mực nước ngầm cũng rất nhạy cảm với các hiện tượng biến đổi khí hậu như hạn hán và mưa nhiều trong một khoảng thời gian dài.

Thêm vào đó, khi xem xét hậu quả trực tiếp của biến đổi khí hậu lên trồng trọt, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra các cơ hội thích nghi để tránh những kết cục xấu nhất.

Có 3 kiểu chiến lược thích nghi: Thay đổi kế hoạch trồng trọt hàng năm như thời điểm gieo hạt và luân canh; đầu tư các kế hoạch dài hơi hơn, như cải thiện hệ thống tưới tiêu; hay lai tạo các giống cây trồng mới hoặc thay đổi quy mô lớn trong chế độ ăn...

Ruane cho biết: “Chúng tôi có thể thử nghiệm các lựa chọn này trên mô hình cánh đồng ảo cũng như dự báo các mô hình chuyển dịch kinh tế khi con người thay đổi thực đơn hàng ngày. Ví dụ, điều gì sẽ xảy ra khi con người ăn nhiều hoặc ít thịt hơn, hay chuyển dịch từ thực đơn giàu lúa mì sang thực đơn giàu lúa gạo và ngược lại”.

Biến đổi khí hậu sẽ tác động tới hệ thống lương thực trong tương lai. Còn ảnh hưởng ra sao sẽ phụ thuộc vào cách con người phản ứng với nó.