Các nhà khoa học tranh luận về giả thuyết cho rằng biến đổi khí hậu sẽ làm bùng phát quy mô lớn quần thể sinh vật gây hại nông nghiệp

Nhiệt độ tăng lên do biến đổi khí hậu được dự đoán sẽ làm gia tăng các loài gây hại cho nông dân, chẳng hạn như loài bọ tai này. Nhưng một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu thuộc Đại học UC Davis dựa trên dữ liệu thực địa từ California và Tây Ban Nha cho thấy tác động sẽ phức tạp hơn, tùy thuộc vào loài, cây trồng, địa điểm cũng như nhiệt độ. Nguồn: Kathy Keatley Garvey.

Theo một nghiên cứu mới do nhóm nghiên cứu do Mia Lippey, một nhà côn trùng học tại Đại học California, Davis dẫn đầu, giả thuyết phổ biến cho rằng sự nóng lên toàn cầu sẽ dẫn đến sự gia tăng chưa từng có các loài sâu hại nông nghiệp và gây ra tình trạng mất an ninh lương thực trên toàn thế giới là quá đơn giản. Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ ra rằng các loài sâu hại phát triển tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ ấm hơn so với kẻ thù tự nhiên của chúng, điều mà các nhà nghiên cứu xác định là một vấn đề đáng lo ngại.

Nghiên cứu này được công bố trên Proceedings of the National Academy of Sciences.

Trên toàn cầu, thiệt hại mùa màng do sâu bệnh vượt quá 470 tỷ đô la mỗi năm, chiếm 20% tổng sản lượng cây trồng theo giá trị. Các mô hình dựa trên thí nghiệm trong phòng thí nghiệm dự đoán rằng mật độ quần thể côn trùng gây hại sẽ tăng lên cùng với nhiệt độ.

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu 141.562 quan sát thực địa trong nhiều năm về 43 quần thể động vật chân đốt (30 quần thể gây hại và 13 quần thể thiên địch, đại diện cho 28 loài gây hại và 11 loài thiên địch) trên năm loại cây trồng (lúa, bông, nho, cam quýt và ô liu) ở Andalusia, Tây Ban Nha và California, hai vùng nông nghiệp ôn đới có dữ liệu giám sát dài hạn vô cùng phong phú.

“Chúng tôi nhận thấy cả sâu hại và côn trùng thiên địch đều có những phản ứng rất đa dạng đối với sự ấm lên toàn cầu, với khoảng một nửa số lượng quần thể tăng lên và một nửa giảm xuống”, Lippey, người có bằng tiến sỹ (năm 2026) từ UC Davis và đã học tập với các giáo sư hướng dẫn Emily Meineke và Jay Rosenheim, đồng tác giả của bài báo, cho biết.

“Mặc dù các loài thiên địch cho thấy một số bằng chứng về sự dễ bị tổn thương hơn trước sự nóng lên toàn cầu so với sâu bệnh, chúng ta cần nhiều nghiên cứu hơn để hiểu điều gì thúc đẩy những khác biệt này và mức độ nghiêm trọng của sự khác biệt này đối với nông nghiệp sẽ như thế nào”.

Bằng cách thách thức các dự đoán về sự bùng phát sâu bệnh trên diện rộng trong điều kiện ấm lên, các phát hiện này nhấn mạnh nhu cầu cấp thiết về các phương pháp giám sát cụ thể theo loài trong thích ứng khí hậu nông nghiệp, các tác giả cho biết.

Emily Meineke cho biết rằng hiện nay các công cụ sẵn có vẫn chưa đủ khả năng dự đoán chính xác phản ứng của côn trùng trước biến đổi khí hậu. Điều này cho thấy rằng, mặc dù việc giám sát các loài sinh vật gây hại và thiên địch trên đồng ruộng đòi hỏi chi phí lớn, đây vẫn là lĩnh vực xứng đáng được chính phủ đầu tư trong bối cảnh khí hậu ngày càng ấm lên. Nghiên cứu cũng cho thấy các loài sinh vật gây hại dường như thích nghi và phát triển thuận lợi hơn đôi chút trong điều kiện nhiệt độ gia tăng so với các loài thiên địch, điều này được xem là một vấn đề đáng lo ngại và càng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giám sát đồng thời cả sinh vật gây hại và các loài côn trùng có ích được sử dụng trong kiểm soát sinh học.

Khí hậu và các yếu tố khác liên quan

Các nhà nghiên cứu cho biết biến đổi khí hậu đang làm thay đổi các hệ sinh thái trên toàn cầu, trong đó lĩnh vực nông nghiệp đang chịu sự quan tâm đặc biệt. Các mô hình dựa trên thí nghiệm trong phòng thí nghiệm dự đoán rằng sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm gia tăng quần thể sinh vật gây hại cây trồng đồng thời làm suy giảm các loài thiên địch của chúng, từ đó làm dấy lên lo ngại về an ninh lương thực và việc gia tăng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. Tuy nhiên, trong điều kiện thực tế ngoài tự nhiên, một số loài phát triển mạnh khi nhiệt độ tăng, trong khi các loài khác lại suy giảm hoặc không biểu hiện phản ứng đáng kể.

Mia Lippey cho biết: “Chúng tôi không thể giải thích phản ứng của các loài dựa trên những đặc tính hiện đang được cho là yếu tố chi phối cách sinh vật phản ứng với nhiệt độ. Thông điệp rút ra từ nghiên cứu này là loài sinh vật, cây trồng và khu vực địa lý đều góp phần tạo nên sự đa dạng trong các kết quả thu được; do đó, chỉ dựa vào các đặc tính sinh học riêng lẻ sẽ không đủ độ tin cậy để dự đoán cách mà thế giới đang biến đổi sẽ tác động đến các loài động vật chân khớp nông nghiệp trong những năm tới”.

Nghiên cứu này sử dụng hai bộ dữ liệu lớn có độ phân giải cao. Bộ dữ liệu tại California được xây dựng bởi đồng chủ nhiệm đề tài Jay Rosenheim, giáo sư danh dự xuất sắc thuộc Khoa Côn trùng học và Tuyến trùng học của Đại học California, Davis, phối hợp cùng các nhà sản xuất nông nghiệp và chuyên gia tư vấn quản lý dịch hại trên khắp vùng San Joaquin Valley.

Phần dữ liệu còn lại được thu thập bởi các kỹ thuật viên của chính quyền tại vùng Andalusia và được nhóm nghiên cứu tiếp cận thông qua cộng tác viên người Tây Ban Nha Daniel Paredes.

Lippey cho biết: “Do các bộ dữ liệu này được thu thập theo hình thức phân tán, chúng bao phủ phạm vi địa lý rộng hơn và thời gian nghiên cứu dài hơn so với phần lớn các bộ dữ liệu côn trùng thu thập ngoài đồng ruộng hiện có”.

Đỗ Thị Nhạn theo Phys.org