Vai trò của thảm thực vật ở Bắc Cực đối với khí hậu toàn cầu

Những đợt nắng nóng tràn qua châu Âu vào mùa hè này khiến nhiều người nhận ra tầm quan trọng của thực vật khi chúng đóng vai trò hạ nhiệt môi trường. Nhưng các loại thảm thực vật khác nhau ở Bắc Cực ảnh hưởng như thế nào đến sự trao đổi năng lượng giữa bề mặt Trái đất và bầu khí quyển của nó? Đây là một câu hỏi rất quan trọng, vì khu vực này có ý nghĩa to lớn đối với khí hậu. Bắc Cực đang ấm lên với tốc độ cao hơn gấp đôi tốc độ trung bình toàn cầu, dẫn đến băng vĩnh cửu tan băng và các sông băng tan chảy trong khu vực. Trên phạm vi toàn cầu, sự ấm lên này được phản ánh tại các vùng ở xa Bắc Cực, ví dụ như thiệt hại do lạnh trong các hệ sinh thái ở Đông Á.

Một nhóm quốc tế do hai nhà nghiên cứu từ Khoa Sinh học Tiến hóa và Nghiên cứu Môi trường của Đại học Zurich (UZH) dẫn đầu hiện đã xem xét kỹ hơn năng lượng của bề mặt đất ở Bắc Cực. Theo nghiên cứu của họ, thảm thực vật đa dạng của Bắc Cực, vốn không được quan tâm trong các mô hình khí hậu, là một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình trao đổi năng lượng giữa bề mặt Trái đất và khí quyển. Jacqueline cho biết: “Đáng chú ý, vào mùa hè, có sự khác biệt về thông lượng nhiệt giữa hai loại thảm thực vật - chẳng hạn như cảnh quan chi phối bởi địa y và rêu và một loại có cây bụi - cũng giống như giữa bề mặt sông băng và đồng cỏ xanh”.

Thảm thực vật ở Bắc Cực rất đa dạng và bao gồm từ đồng cỏ khô và đất ngập nước đến vùng cây bụi chiếm ưu thế bởi cây bụi lùn cũng như các vùng đất cằn cỗi có rêu và địa y. Các nhà nghiên cứu đã liên kết sự đa dạng của thảm thực vật này với tất cả dữ liệu trao đổi năng lượng có sẵn được thu thập bởi 64 trạm đo ở Bắc Cực từ năm 1994 đến năm 2021. Trọng tâm của họ là vào những tháng mùa hè từ tháng 6 đến tháng 8, trong đó ánh sáng mặt trời, và do đó khả năng hấp thụ năng lượng, đặc biệt cao. Tùy thuộc vào loại thảm thực vật, bề mặt hoặc không khí được làm ấm ở các mức độ khác nhau. Ngoài ra, với sự gia tăng mật độ cây bụi, đất sẽ ấm lên sớm hơn sau mùa đông.

Giáo sư Gabriela Schaepman-Strub của UZH cho biết: “Những phát hiện của chúng tôi về các dòng năng lượng ở Bắc Cực là cực kỳ phù hợp, vì việc bảo tồn lớp băng vĩnh cửu phụ thuộc phần lớn vào dòng nhiệt vào lòng đất. Dữ liệu của nghiên cứu giúp có thể kết hợp các tác động của các quần xã thực vật khác nhau và sự phân bố của chúng vào các dự đoán khí hậu. Do đó, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng các mô hình khí hậu được cải thiện để tính toán xem thảm thực vật lãnh nguyên ở Bắc Cực có đóng vai trò trong việc làm mát bề mặt đất ở mức độ nào hay không”.

Schaepman nói: "Giờ đây, chúng tôi biết những quần xã thực vật nào có tác động làm mát hoặc ấm lên đặc biệt rõ rệt thông qua trao đổi năng lượng. Đặc biệt, điều này đòi hỏi những cải tiến trong việc thu thập dữ liệu. Mặc dù Bắc Cực đang thay đổi nhanh chóng và có tác động lớn đến động thái khí hậu của toàn bộ hành tinh, nhưng chỉ có một số trạm đo đáng tin cậy trong khu vực này. Ngoài việc kêu gọi các trạm hiện tại vẫn hoạt động, các tác giả nghiên cứu tin rằng các trạm mới là cần thiết do các kiểu cảnh quan Bắc Cực chỉ có thể được phân tích một phần do dữ liệu chưa đầy đủ”.