Nghiên cứu cho thấy khí hậu ấm lên có thể đảo ngược kịch bản về lượng CO₂ do cây thải ra,
tác giả Amanda Whibley, Đại học Western Sydney
Giáo sư Wright trên thực địa, đục vỏ cây để lấy gỗ. Nguồn: Đại học Western Sydney
Nghiên cứu mới cho thấy lượng carbon dioxide do cây thải ra khí quyển trong điều kiện khí hậu ấm lên có thể ít hơn đáng kể so với dự đoán hiện tại.
Được công bố trên tạp chí Science, những phát hiện mới này là từ một nhóm nghiên cứu quốc tế bao gồm Nhà khoa học trưởng tại Viện Môi trường Hawkesbury của Đại học Western Sydney, Giáo sư danh dự Ian Wright.
Nghiên cứu cho thấy lượng CO2 hít vào từ thân cây không tăng mạnh như dự kiến hiện nay trong điều kiện khí hậu ấm lên.
Những phát hiện này cung cấp cho các nhà khoa học những hiểu biết quan trọng để dự đoán lượng và chuyển động của CO2 trong hệ sinh thái của chúng ta do nhiệt độ ấm lên và củng cố thêm hiểu biết của các nhà khoa học về quá trình thích nghi nhiệt của thực vật—cách thực vật phản ứng với những thay đổi về nhiệt độ.
Giáo sư Wright và nhóm nghiên cứu quốc tế đã nghiên cứu các loại cây trên khắp thế giới để đo tốc độ carbon dioxide mà chúng tạo ra từ thân cây, được gọi là hô hấp, và để thử nghiệm lý thuyết mới về cách tốc độ hô hấp phản ứng với những thay đổi của môi trường.
Thực vật hô hấp để tạo ra năng lượng để phát triển và giải phóng carbon dioxide như một sản phẩm phụ. Quá trình hô hấp từ thân gỗ của chúng là yếu tố chính góp phần vào "dòng chảy" carbon hàng năm của Trái đất—hay tốc độ CO2 được thêm vào hoặc loại bỏ khỏi khí quyển.
Các nhà khoa học từ lâu đã dự đoán rằng khí hậu ấm lên chắc chắn sẽ khiến thực vật tăng lượng carbon dioxide mà chúng thải ra khí quyển—và ngược lại, dẫn đến tình trạng ấm lên nhiều hơn nữa.
"Điều này có thể đúng, nhưng nghiên cứu mới nhất này cho thấy dòng chảy carbon trong điều kiện khí hậu ấm hơn trong tương lai sẽ không tăng nhiều như hiện nay", Giáo sư Wright cho biết.
Giáo sư Wright và các đồng nghiệp đã thử nghiệm lý thuyết của họ bằng cách sử dụng một tập dữ liệu toàn cầu về quá trình hô hấp của gỗ bao gồm hàng nghìn phép đo được thực hiện trên hàng trăm loài, từ các địa điểm thực địa trải dài trên tất cả các vùng khí hậu chính trên thế giới.
Điều này bao gồm dữ liệu từ các thảo nguyên, rừng mưa và rừng cây của Úc được Giáo sư Wright và nhóm của ông đo lường trong thập kỷ qua.
Ông cho biết những phát hiện này cung cấp cho các nhà khoa học thông tin mới về cách sản xuất CO2 của thực vật thay đổi trong thời gian dài, tùy thuộc vào điều kiện môi trường.
"Những thay đổi ngắn hạn do nhiệt độ gây ra trong tốc độ hô hấp của thực vật được đo bằng giây, phút và giờ. Do các quá trình enzym hoạt động nhanh trong mô thực vật, những thay đổi trong quá trình hô hấp của thực vật diễn ra rất nhanh và có thể dự đoán được", Giáo sư Wright giải thích.
"Điều này trái ngược với những thay đổi dài hạn, do nhiệt độ thúc đẩy trong tốc độ hô hấp được đo bằng tháng, năm và thập kỷ. Hầu hết các mô hình hệ sinh thái toàn cầu trong quá khứ đều cho rằng cùng một hành vi ngắn hạn ở thực vật cũng áp dụng trong một khoảng thời gian dài hơn, nhưng điều này không đúng.
"Bây giờ chúng ta biết rằng quá trình thích nghi nhiệt trong thời gian dài sẽ làm giảm phản hồi tích cực giữa sự nóng lên của khí hậu và lượng khí thải carbon từ thực vật".
Nghiên cứu được dẫn đầu bởi các nhà khoa học tại Đại học Thanh Hoa, cùng với các nhà nghiên cứu đến từ khắp nơi trên thế giới, bao gồm Đại học Western Sydney, Đại học Hoàng gia London, Đại học Reading và Đại học California Berkeley.
Khám phá những thông tin mới nhất về khoa học, công nghệ và không gian với hơn 100.000 người đăng ký dựa vào Phys.org để có thông tin chi tiết hàng ngày. Đăng ký nhận bản tin miễn phí của chúng tôi và nhận thông tin cập nhật về những đột phá, đổi mới và nghiên cứu quan trọng—hàng ngày hoặc hàng tuần.
Tiến sĩ Han Wang và tác giả chính Han Zhang từ Đại học Thanh Hoa cho biết chỉ gần đây các nhà nghiên cứu mới có đủ dữ liệu toàn cầu để kiểm tra xem các mô hình trước đây có khả năng ước tính quá cao hay không hô hấp thân cây.
Giáo sư Sandy Harrison từ Đại học Reading, một trong những nhà mô hình hóa thảm thực vật hàng đầu thế giới, cho biết khám phá toàn cầu này có ý nghĩa quan trọng đối với cách các nhà khoa học dự đoán dòng carbon toàn cầu trong điều kiện khí hậu tương lai.
"Những phát hiện này cung cấp cho các nhà khoa học một cách tiếp cận mới để đánh giá mức độ mà các hệ sinh thái trên toàn cầu có thể làm chậm tốc độ nóng lên", Giáo sư Harrison cho biết.
Giáo sư Wright cho biết nghiên cứu này có tác động đáng kể, vì khí hậu trong tương lai được dự đoán sẽ có nhiều sự kiện thường xuyên hơn và dữ dội hơn như sóng nhiệt, hỏa hoạn, hạn hán và lũ lụt.
"Chúng ta đã thấy điều đó diễn ra ở cả Úc và trên toàn thế giới. Tuy nhiên, những phát hiện mới này cho thấy rằng, ở một mức độ nào đó, các hệ sinh thái trên toàn cầu sẽ làm chậm xu hướng của một động lực chính của những thay đổi này—CO2 trong khí quyển tăng cao", ông nói.
Thông tin thêm: Han Zhang và cộng sự, Quá trình thích nghi nhiệt của quá trình hô hấp thân cây ngụ ý phản hồi carbon-khí hậu yếu hơn, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adr9978
Thông tin tạp chí: Science
Do Western Sydney University cung cấp
