Một nghiên cứu mới cho thấy, có nhiều cacbon đioxit hơn trong không khí có thể giúp giảm thiểu thiệt hại dự kiến trên ​​cây trồng do biến đổi khí hậu gây ra - ít nhất là đối với một số loại cây trồng, ở một số vùng. Ảnh: Francesc Fiondella/Viện Nghiên cứu Quốc tế về Khí hậu và Xã hội

Nhiều nhà khoa học lo ngại rằng sự nóng lên toàn cầu sẽ ảnh hưởng xấu đến cây lương thực từ sự căng thẳng về nhiệt, các sự kiện thời tiết khắc nghiệt và thiếu nước. Mặt khác, nồng độ cacbon đioxit cao hơn - nguyên nhân chính gây ra sự nóng lên đang diễn ra - được biết là làm tăng năng suất nhiều loại cây, và giảm lượng nước sử dụng cho chúng. Vì vậy, nếu chúng ta tiếp tục rót thêm CO2 vào không khí, thì liệu cây trồng sẽ thất bại, hay được hưởng lợi? Một nghiên cứu mới cố gắng gỡ rối vấn đề phức tạp này. Nghiên cứu cho thấy rằng, tuy sự ấm áp hơn sẽ làm giảm sản lượng của một số loại cây trồng, nhưng CO2 cao hơn có thể giúp giảm thiểu ảnh hưởng ở một số vùng, nếu không có sự can thiệp của các “biến chứng” khác của sự nóng lên toàn cầu.

Nghiên cứu này, do 16 nhà nghiên cứu đến từ 6 quốc gia thực hiện, đã sử dụng các mô hình cây trồng và dữ liệu mới từ các thí nghiệm quy mô lớn đang diễn ra.

"Hầu hết các cuộc thảo luận xung quanh những tác động khí hậu chỉ tập trung vào những thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa," tác giả chính Delphine Deryng, một nhà khoa học môi trường tại Đại học Columbia, cho biết . "Để thích nghi phù hợp, chúng ta cần phải hiểu tất cả các yếu tố liên quan". Deryng cảnh báo rằng nghiên cứu này không có ý muốn nói rằng, tăng cacbon đioxit là một người bạn cho nhân loại.

Nhiều nghiên cứu cho rằng khi nhiệt độ tăng, các loại cây trồng trên toàn thế giới sẽ bị ảnh hưởng do nhiệt độ trung bình sẽ trở nên không thích hợp cho các loại cây trồng truyền thống phát triển, và hạn hán, các đợt nắng nóng hoặc những đợt mưa khắc nghiệt trở nên phổ biến hơn. Các nhà khoa học nông nghiệp cho rằng, những thiệt hại có thể được giảm nhẹ ở một mức độ nào đó bằng cách chuyển đổi cây trồng, phát triển các giống thích nghi với điều kiện mới, hoặc di chuyển một số vùng cây trồng về phía cực. Nhưng sự thích nghi như vậy đặt ra những thách thức khó khăn.

Do các hoạt động của con người, nên mức độ trung bình toàn cầu của khí cacbon đioxit trong khí quyển đã tăng hơn một phần tư kể từ năm 1960; bây giờ nó đứng ở mức khoảng 400 phần triệu, và dự kiến ​​sẽ tiếp tục tăng, cùng với nhiệt độ. Đồng thời, các thí nghiệm từ những năm 1980 đã chỉ ra rằng mức độ cacbon đioxit cao hơn trong không khí giúp cây tạo sinh khối. Khái niệm này tương đối đơn giản; cây hút cacbon để xây dựng các mô, và nếu có nhiều cacbon hơn xung quanh thì chúng có thời gian dễ dàng hơn. Lá lấy không khí qua các lỗ nhỏ gọi là lỗ khí, nhưng trong quá trình này, lỗ khí bị mất nước; với nhiều cacbon hơn xung quanh, thì chúng không cần phải mở ra nhiều, và bảo tồn được độ ẩm.

Tuy nhiên, phần lớn các bằng chứng ban đầu cho cái gọi là sự màu mỡ CO2 này đến từ các thí nghiệm trên các cây bị cô lập, không tính đến các yếu tố môi trường mà có thể ảnh hưởng đến cây thậm chí còn mạnh mẽ hơn trong một thế giới ấm lên, ví dụ như các cuộc tấn công của côn trùng và nấm có thể tăng lên. Vì vậy, ý kiến ​​cho rằng, bản thân khí nhà kính có thể là một lợi ích cho cây trồng đã làm dấy lên sự hoài nghi sâu sắc.

Trong năm 2014, Deryng và các đồng nghiệp đã công bố một tính toán toàn cầu đầu tiên về các đợt sóng nhiệt có thể ảnh hưởng ra sao đến cây trồng, và cho thấy rằng ngô, lúa mì mùa xuân và đậu nành đều bị ảnh hưởng xấu. Khi họ thêm vào ảnh hưởng của sự màu mỡ cacbon đioxit, họ nhận thấy rằng sản lượng ngô vẫn sẽ đi xuống - nhưng lúa mì mùa xuân và đậu nành thực sự có thể đi lên. Một số phương tiện truyền thông hiểu sai nghiên cứu này và nói rằng sự thay đổi khí hậu có thể giúp ngành nông nghiệp nói chung. Theo các tác giả, bức tranh phức tạp hơn rất nhiều.

Nghiên cứu mới xem xét tăng nhiệt độ và cacbon đioxit cùng với những thay đổi về lượng mưa và mây có thể ảnh hưởng ra sao đến hiệu quả sử dụng nước và sự tăng trưởng của ngô, đậu tương, lúa mì, và gạo. Nghiên cứu xác nhận rằng, chỉ một mình sự căng thẳng về nhiệt độ và nước cũng gây thiệt hại về sản lượng; nhưng khi cacbon đioxit được đưa vào xem xét thì tất cả bốn loại cây trồng sẽ sử dụng nước hiệu quả hơn vào năm 2080.

Dựa trên sinh khối hiện tại của các loại cây trồng, thì hiệu quả sử dụng nước sẽ tăng trung bình 27 phần trăm ở lúa mì; 18 phần trăm ở đậu nành; 13 phần trăm ở ngô; và 10 phần trăm ở gạo. Xem xét tất cả những điều này, nghiên cứu dự đoán rằng, năng suất trung bình của khu vực lúa mì nhờ mưa hiện nay (chủ yếu nằm ở các vĩ độ cao gồm Hoa Kỳ, Canada và Châu Âu), có thể tăng gần 10 phần trăm, trong khi mức sử dụng nước sẽ đi xuống với lượng tương ứng. Mặt khác, năng suất trung bình của lúa mì được tưới tiêu, trong đó chiếm phần lớn ở Ấn Độ và Trung Quốc, có thể sẽ giảm 4 phần trăm. Ngô, theo dự báo mới, vẫn sẽ là người thua cuộc nhất ở khắp mọi nơi, ngay cả với hiệu quả nước cao hơn; sản lượng sẽ giảm xuống khoảng 8,5 phần trăm. Nghiên cứu có ít kết luận về tác động tổng thể đến năng suất lúa và đậu nành; một nửa số dự báo cho thấy có sự gia tăng năng suất và một nửa cho thấy có sự giảm ròng.

Deryng cho biết, nghiên cứu này chắc chắn hơn so nghiên cứu trước đây, bởi vì nó sử dụng dữ liệu mới từ các thí nghiệm được thực hiện trên các cánh đồng nông nghiệp thực tế, và từ 6 mô hình cây trồng toàn cầu, với một số mô hình mới được xây dựng gần đây. Tuy nhiên, bà cho biết, sự không chắc chắn vẫn còn lớn. Trong thí nghiệm, CO2 được thổi vào trong các cánh đồng nông nghiệp khá lớn cho toàn bộ mùa sinh trưởng, chỉ được thực hiện ở một số ít khu vực ở Hoa Kỳ, Đức, Úc, Nhật Bản và Trung Quốc - không phải ở Châu Phi, Ấn Độ hay Mỹ Latinh, nơi sinh sống nông nghiệp là trụ cột của cuộc sống hàng ngày. Bà lưu ý rằng sản lượng lớn hơn cũng không hẵn là dinh dưỡng hơn. Ví dụ như, sự hấp thu cacbon lớn hơn có thể không cân bằng với các chất dinh dưỡng khác như nitơ, và các nguyên tố vi lượng như kẽm và sắt cần thiết để tạo ra cây giàu dinh dưỡng.

Thanh Vân - Dostdongnai, theo Eurekalert.