60% diện tích đất liền trên thế giới đã vượt ra ngoài phạm vi an toàn

Một nghiên cứu quốc tế vừa công bố bản đồ chi tiết đầu tiên về ranh giới hành tinh mang tên “Tính toàn vẹn chức năng sinh quyển”, theo dõi trạng thái hệ thống này trong nhiều thế kỷ và ở từng khu vực cụ thể. Kết quả cho thấy 60% diện tích đất liền trên thế giới đã vượt ra ngoài phạm vi an toàn, trong đó 38% nằm trong nhóm rủi ro cao. Công trình do Viện Nghiên cứu Tác động Khí hậu Potsdam (PIK, Đức) phối hợp cùng Đại học BOKU (Áo) thực hiện và được đăng tải trên tạp chí One Earth.

“Tính toàn vẹn chức năng sinh quyển” được hiểu là khả năng của thảm thực vật trong việc duy trì sự ổn định của hệ thống Trái Đất. Yếu tố này phụ thuộc vào năng lượng mà thực vật tạo ra thông qua quá trình quang hợp để duy trì chu trình carbon, nước và nitơ – nền tảng thiết yếu của hệ sinh thái và các quá trình kết nối.

Ngay cả trong bối cảnh bị tác động mạnh mẽ bởi con người, sự toàn vẹn này vẫn là yếu tố cốt lõi giúp Trái Đất vận hành cân bằng. Đây cũng là một trong những thành phần trung tâm của khung Ranh giới Hành tinh cùng với đa dạng sinh học và khí hậu nhằm xác định các điều kiện tối thiểu cho một không gian sinh tồn an toàn của nhân loại.

Wolfgang Lucht - Trưởng bộ phận Phân tích Hệ thống Trái Đất của PIK và đồng thời là điều phối viên nghiên cứu nhấn mạnh: “Khung phân tích hiện nay đặt dòng năng lượng từ quá trình quang hợp trong thảm thực vật toàn cầu vào trung tâm của những quá trình cùng điều tiết sự ổn định hành tinh. Những dòng năng lượng này nuôi dưỡng toàn bộ sự sống nhưng con người đang chuyển hướng một phần đáng kể phục vụ lợi ích riêng, qua đó phá vỡ các quá trình vận hành tự nhiên”.

Áp lực lên hệ thống Trái Đất được tính toán dựa trên mức độ sinh khối tự nhiên bị con người chuyển đổi, bao gồm thu hoạch nông sản, gỗ, phụ phẩm thực vật, cũng như sự suy giảm khả năng quang hợp do đất đai bị chuyển đổi hoặc bê tông hóa. Ngoài ra, nghiên cứu còn giới thiệu một chỉ số bổ sung nhằm đo lường tính toàn vẹn sinh quyển, nguy cơ bất ổn hệ sinh thái, được đánh giá dựa trên sự biến đổi cấu trúc thảm thực vật trên diện rộng và sự mất cân bằng trong chu trình carbon, nước và nitơ.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình sinh quyển toàn cầu LPJmL có khả năng mô phỏng dòng chảy của nước, carbon và nitơ theo ngày với độ phân giải nửa độ vĩ tuyến/kinh tuyến. Nhờ đó, họ đã xây dựng bảng thống kê chi tiết cho từng năm kể từ năm 1600, phản ánh cả tác động của khí hậu lẫn hoạt động sử dụng đất của con người. Các dữ liệu thu thập không chỉ được tính toán, lập bản đồ mà còn được so sánh với những ngưỡng “cảnh báo” trong các nghiên cứu trước đó, từ đó phân loại từng khu vực thành vùng an toàn, vùng rủi ro gia tăng hoặc vùng rủi ro cao.

Kết quả cho thấy các dấu hiệu cảnh báo đã xuất hiện từ khoảng năm 1600 tại khu vực vĩ độ trung bình. Đến năm 1900, diện tích đất vượt ngưỡng an toàn đã chiếm 37% diện tích toàn cầu, trong đó 14% rơi vào nhóm rủi ro cao. Con số này hiện tăng lên 60% và 38%. Quá trình công nghiệp hóa để lại những tác động rõ rệt, chứng minh rằng việc sử dụng đất đã ảnh hưởng đến hệ thống Trái Đất từ rất sớm, thậm chí trước cả sự bùng nổ mạnh mẽ của biến đổi khí hậu.

Hiện nay, ranh giới sinh quyển đã bị vượt ngưỡng ở phần lớn diện tích đất liền, đặc biệt tại châu Âu, châu Á và Bắc Mỹ – những nơi có sự chuyển đổi thảm phủ đất mạnh mẽ do hoạt động nông nghiệp. Nhóm nghiên cứu gọi đó là sự "vi phạm ranh giới hành tinh".

Dịch: SCITECH DAILY