Nghiên cứu kéo dài hàng thập kỷ cho thấy lượng tuyết mùa đông giảm làm suy yếu khả năng lưu trữ carbon của rừng
tác giả: Krystal Kasal, Phys.org
Biểu đồ Thí nghiệm Biến đổi Khí hậu theo Mùa (CCASE) trong quá trình tuyết tan vào mùa xuân (kích thước 11x13,5 mét; mùa sinh trưởng ấm lên cộng với biểu đồ đất đóng băng/tan băng vào mùa đông). Nguồn: Pamela Templer
Rừng là nguồn tài nguyên quan trọng để giảm thiểu carbon, hiện đang bù đắp khoảng 20% lượng khí thải carbon ở Bắc Mỹ. Khi nhiệt độ tiếp tục tăng, các nhà khoa học đang nỗ lực tìm hiểu cách biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến rừng và khả năng cô lập carbon của chúng. Một nghiên cứu mới, được công bố trên Biên bản của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, cung cấp một số hiểu biết có giá trị về cách mùa đông ấm hơn có thể cản trở khả năng lưu trữ carbon của cây—mặc dù mùa hè ấm hơn thúc đẩy sự phát triển của chúng.
Nghiên cứu đã sử dụng sáu lô rừng nằm trong Rừng Thí nghiệm Hubbard Brook ở New Hampshire trong khoảng thời gian 10 năm để nghiên cứu tác động của việc thay đổi nhiệt độ đất và lượng tuyết giảm. Các nhà nghiên cứu để nguyên hai trong số sáu lô đất (lô đất tham chiếu), trong khi làm ấm đất của hai lô đất trong mùa sinh trưởng thêm 5°C và làm ấm đất của hai lô đất còn lại trong mùa sinh trưởng thêm 5°C, đồng thời dọn tuyết định kỳ trong suốt mùa đông để tạo ra tới bốn chu kỳ đóng băng/tan băng. Đất được làm ấm bằng cáp sưởi ấm chôn dưới đất.
Trong hơn 10 năm, các nhà nghiên cứu đã đo lường sự phát triển của cây, mức độ tuyết và nhiệt độ đất cho từng lô đất. Các lô đất chủ yếu bao gồm cây thích đỏ và các phép đo về sự phát triển chỉ được thực hiện từ những cây này.
Tất cả các lô đất có đất ấm hơn trong mùa sinh trưởng đều cho thấy cây phát triển nhiều hơn so với những lô đất không có cáp sưởi ấm. Tuy nhiên, khả năng hấp thụ carbon của những cây có lượng tuyết rơi ít hơn vào mùa đông và những cây chỉ được sưởi ấm trong mùa sinh trưởng cho thấy sự khác biệt rõ rệt về khả năng cô lập carbon của chúng.
Khi các nhà nghiên cứu đánh giá lượng carbon sinh khối thân cây - thước đo lượng carbon mà cây đã lấy từ môi trường xung quanh - họ phát hiện ra rằng những cây có đất nóng trong mùa sinh trưởng đã tăng lượng carbon hấp thụ lên 63% so với các lô tham chiếu. Trong khi đó, những cây có lượng tuyết rơi ít hơn vào mùa đông chỉ lưu trữ nhiều hơn 31% carbon so với các lô tham chiếu.
Ảnh hồng ngoại cho thấy 1 km cáp sưởi ấm chôn trong một trong những lô xử lý làm ấm của Thí nghiệm Biến đổi Khí hậu Theo Mùa (CCASE) (kích thước 11x13,5 mét). Nguồn: Jon Chappell
Điều này chỉ ra rằng lượng tuyết rơi ít hơn - và do đó, chu kỳ đóng băng/tan băng tăng lên - vào mùa đông đã làm suy yếu đáng kể khả năng cô lập carbon của cây. Các lô duy trì lượng tuyết rơi ổn định hơn đã có tác dụng bảo vệ, trong khi các chu kỳ đóng băng/tan băng tăng lên dường như đã gây ra đủ thiệt hại cho rễ cây ở các lô khác để làm suy yếu khả năng hấp thụ carbon của chúng.
Nhiều mô hình hiện tại về tác động của biến đổi khí hậu đã dựa trên thực tế là những cây trải qua mùa sinh trưởng ấm hơn đang tăng lượng carbon hấp thụ do dinh dưỡng trong đất tăng lên. Mặc dù nghiên cứu này cung cấp bằng chứng hỗ trợ cho ý tưởng này, nhưng nó cũng cho thấy tác động của mùa đông ấm hơn và chu kỳ đóng băng/tan băng tăng lên. Các tác giả nghiên cứu chỉ ra rằng các mô hình trong tương lai nên kết hợp hiệu ứng này để hiểu đầy đủ hơn về tác động của biến đổi khí hậu đối với quá trình cô lập carbon của rừng.
Họ viết, "Những phát hiện của chúng tôi thúc đẩy sự hiểu biết của chúng tôi về phản ứng của chu trình carbon của hệ sinh thái rừng đối với biến đổi khí hậu bằng cách chỉ ra rằng việc không kết hợp các tác động của lớp tuyết mùa đông đang co lại vào các mô hình hệ thống Trái đất có thể dẫn đến việc ước tính quá cao tỷ lệ cô lập carbon của các khu rừng ôn đới phía bắc để ứng phó với biến đổi khí hậu ít nhất là 50%".
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng sức mạnh thống kê hạn chế của họ do diện tích rừng tương đối nhỏ và những hạn chế của việc chỉ nghiên cứu tác động lên một loại cây. Để hiểu rõ hơn về tác động trong tương lai của một hành tinh ấm hơn và gia tăng chu kỳ đóng băng/tan băng ở các khu rừng ôn đới, các nghiên cứu trong tương lai nên nghiên cứu các tác động lên các loại cây khác và toàn bộ hệ sinh thái.
Được viết cho bạn bởi tác giả Krystal Kasal, biên tập bởi Gaby Clark, và được Robert Egan kiểm tra thực tế và đánh giá—bài viết này là kết quả của quá trình làm việc cẩn thận của con người. Chúng tôi tin tưởng vào những độc giả như bạn để duy trì báo chí khoa học độc lập. Nếu báo cáo này quan trọng với bạn, vui lòng cân nhắc quyên góp (đặc biệt là hàng tháng). Bạn sẽ nhận được một tài khoản không có quảng cáo như một lời cảm ơn.
Thông tin thêm: Emerson Conrad-Rooney và cộng sự, Giảm lượng tuyết mùa đông bù đắp cho việc tăng cường lưu trữ carbon từ sự nóng lên của mùa sinh trưởng ở các hệ sinh thái rừng ôn đới phía bắc, Biên bản báo cáo của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (2025). DOI: 10.1073/pnas.2412873122
Thông tin tạp chí: Biên bản báo cáo của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia
© 2025 Mạng lưới Khoa học X
