Phú dưỡng đe dọa sự ổn định cánh đồng cỏ

Ảnh: Utrecht University.

Phú dưỡng là một mối đe dọa lớn đối với sự ổn định của những cánh đồng cỏ ở quy mô địa phương và lớn hơn. Đó là kết luận của một nhóm nghiên cứu quốc tế, đứng đầu là các nhà nghiên cứu từ Đại học Utrecht.

Các nhà nghiên cứu đã điều tra gần 250 cộng đồng thực vật tồn tại trên những cánh đồng cỏ khắp toàn cầu và sự ổn định của chúng trước những biến động của môi trường. Sự đa dạng về loài thực vật giúp cải thiện sự ổn định của những cánh đồng cỏ ở quy mô không gian địa phương và quy mô lớn hơn, nhưng việc phú dưỡng liên tục làm suy yếu sự ổn định ở cả hai quy mô. Các nhà nghiên cứu công bố phát hiện của họ vào ngày 23 tháng 10 trên tạp chí Nature Communications.

Đồng cỏ là một trong những hệ sinh thái rộng lớn và đa dạng nhất trên thế giới. Đồng cỏ cung cấp nhiều dịch vụ và hàng hóa cho con người bao gồm thức ăn cho gia súc, hấp thụ carbon, lọc nước và thẩm mỹ. Tuy nhiên, các đồng cỏ trên khắp thế giới đang đối mặt với biến đổi khí hậu với các hiện tượng khí hậu thường xuyên và khốc liệt hơn bao gồm hạn hán và lũ lụt.

Đồng thời, hiện tượng phú dưỡng làm giảm sự đa dạng của thực vật trên toàn thế giới. Tác giả chính Yann Hautier của Đại học Utrecht cho biết: “Đa dạng thực vật thường làm tăng năng suất cây trồng và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu đối với sản xuất sinh khối đồng cỏ, do đó có lợi cho vật nuôi và con người”.

Ảnh: Utrecht University.

Quy mô lớn hơn

Phòng thí nghiệm của Hautier trước đây đã chỉ ra rằng hiện tượng phú dưỡng đồng cỏ từ các ngành công nghiệp và hệ sinh thái nông nghiệp lân cận thường làm giảm sự đa dạng của thực vật đồng cỏ địa phương và làm mất ổn định sản xuất sinh khối từ năm này sang năm khác. Điều vẫn chưa được biết là liệu những tác động quan sát được ở quy mô địa phương có lan truyền sang quy mô không gian lớn hơn phù hợp với chính sách, quản lý thiên nhiên và bảo tồn tính đa dạng sinh học hay không.

Do đó, các nhà nghiên cứu từ Đại học Utrecht cùng với một nhóm nghiên cứu quốc tế (Mạng lưới dinh dưỡng), đã xác định mối quan hệ giữa đa dạng thực vật và sự ổn định của sản xuất sinh khối theo thời gian. Họ kiểm chứng điều này với 243 cộng đồng thực vật từ 42 cánh đồng cỏ trên toàn cầu và cũng định lượng ảnh hưởng của việc phú dưỡng dài lên các mối quan hệ này.

Shaopeng Wang của Đại học Bắc Kinh cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng sản xuất sinh khối ổn định hơn theo thời gian với sự đa dạng thực vật cao hơn ở cả quy mô địa phương và quy mô không gian lớn hơn. "Điều này là do khi tính đa dạng thực vật cao hơn, nhiều khả năng rằng ít nhất một trong số các loài thực vật sẽ phát triển mạnh trong điều kiện cụ thể nào đó và do đó bù đắp cho sự mất mát năng suất của các loài khác trong trong cộng đồng".

Ảnh: Utrecht University.

Yann Hautier cho biết: “Kết quả của chúng tôi có liên quan nhiều đến hệ sinh thái nông nghiệp. Bằng cách gieo trồng các loại cây trồng độc canh và sử dụng nhiều thuốc trừ sâu và chất dinh dưỡng, các hệ sinh thái nông nghiệp ít đa dạng hơn nhiều so với hệ sinh thái tự nhiên mà chúng thay thế. Khí hậu cực đoan không chỉ làm giảm sản lượng trên từng cánh đồng mà còn gây mất ổn định sản xuất lương thực theo thời gian ở quy mô không gian lớn hơn.

Sự thiếu hụt và dư thừa này dẫn đến hậu quả kinh tế cho người nông dân và người tiêu dùng. Kết quả của chúng tôi khẳng định rằng việc gia tăng tính đa dạng thực vật trong các cánh đồng địa phương (ví dụ, trồng xen canh), có thể đảm bảo quá trình sản xuất theo thời gian trên các cánh đồng. Hơn nữa, chúng cho thấy rằng việc gia tăng sự đa dạng cây trồng giữa các cánh đồng (các loại cây trồng khác nhau trên các cánh đồng) có thể đảm bảo sản xuất ổn định ở quy mô khu vực, quốc gia hoặc toàn cầu. Chúng tôi kêu gọi các chính sách khuyến khích sự đa dạng cây trồng trong và giữa các khu vực, vì điều này sẽ dẫn đến nền kinh tế hiệu quả hơn".

Ảnh: Utrecht University.

Edwin Pos của đại học Utrecht cho biết: “Một khám phá quan trọng mà chúng tôi đã thực hiện là việc bón phân làm giảm sự đa dạng cây trồng bằng cách giảm sự bù đắp giữa các loài và cộng đồng. Về bản chất, nó làm giảm tác động tích cực của đa dạng sinh học đến tính ổn định bằng cách giảm sự bù đắp theo thời gian và không gian. Do đó, phú dưỡng hệ sinh thái là một mối đe dọa đến việc cung cấp ổn định các dịch vụ đồng cỏ không chỉ ở địa phương mà còn trên quy mô không gian trong điều kiện môi trường hiện tại và tương lai".

Nguyễn Bình Duy theo Phys.org