Theo một phân tích mới về dữ liệu của Sở Lâm nghiệp Hoa Kỳ, biến đổi khí hậu đang định hình lại các khu rừng trên khắp nước Mỹ một cách khác nhau. Với nhiệt độ tăng cao, hạn hán leo thang, cháy rừng và dịch bệnh bùng phát gây thiệt hại cho cây cối, các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng các khu rừng trên khắp miền Tây nước Mỹ đang phải gánh chịu hậu quả nặng nề.
Tín dụng: Unsplash/CC0 Miền công cộng
Nghiên cứu do các nhà nghiên cứu Sinh học UF J. Aaron Hogan và Jeremy W. Lichstein dẫn đầu đã được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia. Nghiên cứu cho thấy sự mất cân bằng rõ rệt trong khu vực về năng suất rừng, một phong vũ biểu quan trọng về sức khỏe rừng, đo lường sự phát triển của cây và tích lũy sinh khối.
Trong hai thập kỷ qua, miền Tây Hoa Kỳ, đang phải vật lộn với những tác động nghiêm trọng hơn của biến đổi khí hậu, đã cho thấy năng suất sụt giảm đáng kể, trong khi miền Đông Hoa Kỳ, trải qua những tác động khí hậu ôn hòa hơn, đã chứng kiến tốc độ tăng trưởng tăng nhẹ.
Rừng đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu Trái đất, đóng vai trò là bể chứa carbon giúp cô lập khoảng 25% lượng khí thải carbon của con người hàng năm. Tuy nhiên, khả năng lưu trữ carbon của chúng phụ thuộc vào sự cân bằng mong manh giữa tác động tích cực và tiêu cực của biến đổi khí hậu.
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu kiểm kê rừng quy mô quốc gia, mô hình hóa các xu hướng từ năm 1999 đến năm 2020, phân tích 113.806 phép đo ở các khu rừng không trồng trọt.
Hogan cho biết: “Chúng tôi đang chứng kiến những thay đổi trong chức năng rừng khi hệ sinh thái rừng phản ứng với các động lực thay đổi toàn cầu, chẳng hạn như phân bón carbon dioxide và biến đổi khí hậu”. "Chính sự cân bằng trong tương lai của những động lực này sẽ quyết định hoạt động của rừng trong những năm tới hoặc nhiều thập kỷ tới."
Một số tác nhân, chẳng hạn như hạn hán và mầm bệnh rừng, có tác động tiêu cực đến năng suất, nhưng các tác nhân khác, chẳng hạn như phân bón carbon dioxide, được dự đoán sẽ có tác động tích cực. Hiện tượng này cho thấy mức độ carbon dioxide tăng lên sẽ thúc đẩy sự phát triển của thực vật bằng cách tăng quá trình quang hợp, điều này đã truyền cảm hứng cho các nhà nghiên cứu xem xét sâu hơn về tác động của nó.
Lichstein cho biết: “Cục Lâm nghiệp Hoa Kỳ đã theo dõi sự phát triển và tồn tại của hơn một triệu cây trên khắp nước Mỹ trong nhiều thập kỷ”. "Chúng tôi quan tâm xem liệu dữ liệu của họ có cung cấp bằng chứng cho thấy tốc độ tăng trưởng của cây tăng lên như dự đoán của giả thuyết thụ tinh bằng carbon dioxide hay không."
Trong khi sự phát triển của cây ở miền Đông Hoa Kỳ phù hợp với kỳ vọng thì khu vực phía Tây lại cho thấy những tác động khí hậu khắc nghiệt làm lu mờ mọi xu hướng tăng trưởng tích cực, thách thức giả định phổ biến rằng khả năng lưu trữ carbon của rừng sẽ tiếp tục tăng.
Lichstein cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy những dự báo trong tương lai về khí hậu và mực nước biển dâng có thể quá lạc quan vì trên thực tế, các hệ sinh thái có khả năng lưu trữ ít carbon hơn trong tương lai”. "Việc lưu trữ carbon trong hệ sinh thái ít hơn có nghĩa là có nhiều carbon hơn trong khí quyển và do đó sự nóng lên nhiều hơn và đẩy nhanh quá trình biến đổi khí hậu."
Những phát hiện này cũng làm sáng tỏ thực tế rằng biến đổi khí hậu không phải là một tác động đồng nhất mà là một tác nhân năng động với những ảnh hưởng cụ thể theo từng khu vực. Nghiên cứu minh họa mức độ biến đổi khí hậu có thể đẩy các khu rừng vượt qua điểm bùng phát như thế nào. Một số khu rừng đã tiến gần hoặc vượt qua ngưỡng khí hậu khiến chúng trở thành nguồn cung cấp carbon, thay vì là bể loại bỏ carbon khỏi khí quyển.
