Phản ứng của thực vật với CO₂ gia tăng có thể làm chậm sự mở rộng vùng đất khô hạn

Tác giả: Annie Nguyễn | Ngày 13 tháng 9 năm 2026

Nghiên cứu mới: Thực vật hấp thụ CO₂ nhiều hơn, giảm tốc độ sa mạc hóa

Tác giả: Annie Nguyễn | Ngày 13 tháng 9 năm 2026

Các vùng đất khô hạn (drylands) được định nghĩa là những khu vực có lượng mưa thấp so với khả năng bốc hơi nước của khí quyển từ đất và thực vật. Sự mở rộng ranh giới của những vùng này là mối quan tâm thường xuyên trong các cân nhắc về biến đổi khí hậu. Mặc dù chúng có thể hỗ trợ dân số và hệ sinh thái lớn, sự mở rộng vùng đất khô hạn có thể làm trầm trọng thêm tình trạng khan hiếm nước, suy thoái đất và sa mạc hóa.

Nhiều dự báo về sự mở rộng vùng đất khô hạn trong tương lai giả định rằng sự nóng lên chỉ đơn thuần làm tăng bốc hơi. Nhưng một nghiên cứu mới cho thấy quá trình này phức tạp hơn. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Environmental Research Letters đã đưa vào yếu tố giảm thoát hơi nước ở thực vật dưới mức CO₂ gia tăng, và phát hiện rằng các ước tính trước đây về sự mở rộng vùng đất khô hạn có thể đã sai lệch.

Ước tính diện tích vùng đất khô hạn hiện tại và tương lai

Các ước tính trước đây về tổng diện tích vùng đất khô hạn của Trái Đất rất khác nhau, dao động từ khoảng 37% đến 47% diện tích đất liền, tùy thuộc vào dữ liệu và phương pháp sử dụng. Những ước tính này thường sử dụng chỉ số khô hạn (aridity index), được định nghĩa là tỷ lệ giữa lượng mưa và lượng thoát hơi nước tiềm năng (PET), trong đó PET là lượng nước tối đa có thể bốc hơi từ đất và thoát hơi qua thực vật nếu nguồn cung nước không giới hạn.

Các tác giả của nghiên cứu mới viết: "Nhiều đánh giá trong số này dựa trên dữ liệu khí hậu trước năm 2010, trong khi điều kiện khí hậu toàn cầu đã thay đổi đáng kể trong thập kỷ qua. Sự gia tăng hạn hán gần đây và các phản hồi đất-khí quyển cho thấy một số khu vực có thể đã chuyển dịch sang điều kiện khô hạn hơn. Do ranh giới vùng đất khô hạn được xác định bởi chỉ số khô hạn, vốn tích hợp lượng mưa và PET, những thay đổi về nguồn cung nước hoặc nhu cầu bốc hơi của khí quyển có thể làm thay đổi phạm vi không gian của vùng đất khô hạn. Do đó, phân bố không gian hiện tại của các vùng đất khô hạn toàn cầu cần được đánh giá lại bằng dữ liệu khí hậu cập nhật."

Vấn đề cũng mở rộng đến các đánh giá tương lai. Các tác giả lưu ý rằng dự báo mở rộng vùng đất khô hạn trong các nghiên cứu chỉ số khô hạn thông thường dao động từ khoảng 4% đến 10% và 11% đến 23% diện tích đất liền dưới các kịch bản phát thải khác nhau. Tuy nhiên, những mô hình này thường bỏ qua những thay đổi trong thoát hơi nước của thực vật dưới mức CO₂ cao.

Mở rộng yếu hơn khi tính đến phản ứng của thực vật với CO₂

Các nhà nghiên cứu đã tìm cách định lượng tốt hơn phân bố hiện tại và tương lai của các vùng đất khô hạn toàn cầu, đồng thời xác định các điểm nóng về tình trạng khô hạn và ẩm ướt gia tăng dưới ba kịch bản phát thải khác nhau bằng cách đưa vào phản ứng của thực vật với CO₂.

Họ kết hợp các quan sát khí hậu lịch sử với dự báo từ 19 mô hình khí hậu lớn. Họ sử dụng nhiều loại vùng đất khô hạn, từ bán khô hạn đến siêu khô hạn, và so sánh tính toán bốc hơi tiêu chuẩn với một tính toán được điều chỉnh cho các tác động của CO₂ gia tăng lên việc sử dụng nước của thực vật.

Kết quả của họ chỉ ra rằng các vùng đất khô hạn bao phủ 38,58% diện tích đất liền thế giới, không bao gồm Nam Cực, trong giai đoạn 1994–2023, với các vùng bán khô hạn chiếm tỷ lệ lớn nhất trong tổng số vùng đất khô hạn toàn cầu. Các vùng siêu khô hạn xuất hiện ở Algeria, Libya và Ả Rập Saudi. Nhóm nghiên cứu cũng cho biết diện tích vùng đất khô hạn toàn cầu tăng tổng thể từ năm 1960 đến 2023, mặc dù tốc độ đã chậm lại trong những thập kỷ gần đây.

Các dự báo tương lai mới chỉ ra rằng ngay cả dưới kịch bản phát thải cao nhất, các vùng đất khô hạn được dự báo sẽ bao phủ khoảng 40,28% diện tích đất liền vào năm 2100, tương ứng với khoảng 2,37 triệu km vuông. Dưới kịch bản phát thải thấp nhất, mô hình cho thấy độ che phủ vùng đất khô hạn là 39,31%, tương ứng 1,09 triệu km vuông.

Việc bỏ qua tác động của CO₂ lên thực vật làm tăng tỷ lệ vùng đất khô hạn được dự báo từ 40,28% lên 42,11%, chênh lệch khoảng 2,44 triệu km vuông dưới kịch bản phát thải cao. Australia, miền đông Brazil và một số vùng của Bắc Phi nổi bật là các khu vực có nguy cơ khô hạn dai dẳng hoặc mới nổi, trong khi một số vùng của miền bắc và tây bắc Trung Quốc cho thấy xu hướng ẩm ướt tiếp tục.

Thay đổi ròng so với thay đổi khu vực

Mặc dù sự mở rộng vùng đất khô hạn ròng toàn cầu được dự báo hạn chế hơn trong mô hình này, nghiên cứu phát hiện sự tái tổ chức không gian đáng kể của các điểm nóng khô hạn và ẩm ướt trên khắp các vùng đất khô hạn toàn cầu. Ví dụ, dưới kịch bản phát thải SSP585, các khu vực chuyển đổi giữa điểm nóng khô hạn và ẩm ướt đạt 13,0% diện tích đất liền, trong đó các chuyển đổi từ khô hạn sang ẩm ướt thực sự chiếm ưu thế, bao phủ 11,4%.

Các tác giả nghiên cứu giải thích: "Sự gia tăng ròng hạn chế trong diện tích vùng đất khô hạn toàn cầu không có nghĩa là thay đổi khu vực yếu. Dưới SSP585, tỷ lệ vùng đất khô hạn toàn cầu chỉ tăng 1,7 điểm phần trăm so với cơ sở 1994–2023, nhưng các chuyển đổi vùng khí hậu ảnh hưởng đến 14,75% diện tích đất liền toàn cầu. Những thay đổi về tổng phạm vi vùng đất khô hạn chỉ tóm tắt kết quả ròng của tăng và giảm không gian, trong khi sự tái phân bố vùng khí hậu nắm bắt sự dịch chuyển của ranh giới vùng đất khô hạn và các chuyển đổi phân loại phụ. Do đó, một thay đổi ròng hạn chế về diện tích vùng đất khô hạn toàn cầu có thể cùng tồn tại với sự tái tổ chức khu vực rõ rệt."

Những hạn chế và hướng nghiên cứu tương lai

Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng sự bất đồng giữa các mô hình khí hậu là lớn nhất ở các rìa của vùng đất khô hạn, nơi những thay đổi nhỏ có thể chuyển một khu vực giữa các loại. Họ cũng lưu ý rằng nghiên cứu không bao gồm đầy đủ tưới tiêu, bơm nước ngầm, thay đổi sử dụng đất hoặc các nhu cầu nước khác của con người.

Các nghiên cứu tương lai có thể cải thiện ước tính bằng cách thử nghiệm nhiều phương pháp bốc hơi và mô hình đất-khí quyển chi tiết hơn, đồng thời kết hợp dự báo khí hậu với thay đổi thảm thực vật, độ ẩm đất, nước ngầm, tưới tiêu và quản lý đất.

Ý nghĩa đối với Việt Nam

Nghiên cứu này mang lại một số bài học tham khảo cho Việt Nam:

Thứ nhất, các dự báo về biến đổi khí hậu cần tính đến phản ứng của thực vật với CO₂. Việc bỏ qua yếu tố này có thể dẫn đến đánh giá quá cao mức độ mở rộng vùng đất khô hạn, và do đó, đánh giá sai về nhu cầu thích ứng.

Thứ hai, thay đổi ròng toàn cầu có thể che giấu những thay đổi khu vực đáng kể. Ngay cả khi diện tích vùng đất khô hạn toàn cầu tăng ít, các khu vực cụ thể có thể trải qua những thay đổi lớn về điều kiện khí hậu. Đối với Việt Nam, việc theo dõi các thay đổi khu vực cụ thể là quan trọng hơn so với các con số tổng hợp toàn cầu.

Thứ ba, các mô hình khí hậu có độ bất định cao nhất ở các rìa vùng đất khô hạn. Việc hiểu rõ những bất định này là cần thiết để đưa ra quyết định chính sách phù hợp.

Thứ tư, các yếu tố con người như tưới tiêu và bơm nước ngầm cần được tích hợp vào các đánh giá. Ở Việt Nam, đặc biệt là ở Đồng bằng sông Cửu Long và các vùng ven biển, các hoạt động của con người có thể ảnh hưởng đáng kể đến tình trạng khô hạn.

Kết luận

Nghiên cứu mới về phản ứng của thực vật với CO₂ và tác động của nó đến sự mở rộng vùng đất khô hạn là một đóng góp quan trọng cho hiểu biết của chúng ta về biến đổi khí hậu. Bằng cách đưa vào yếu tố giảm thoát hơi nước ở thực vật dưới mức CO₂ cao, nghiên cứu cho thấy các dự báo trước đây có thể đã đánh giá quá cao mức độ mở rộng vùng đất khô hạn.

Tuy nhiên, nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng sự thay đổi ròng hạn chế không có nghĩa là thay đổi khu vực yếu. Sự tái tổ chức không gian của các vùng khô hạn và ẩm ướt có thể có tác động đáng kể đến hệ sinh thái, nông nghiệp và nguồn nước ở cấp khu vực. Đối với Việt Nam, việc theo dõi và thích ứng với những thay đổi này là cần thiết để đảm bảo an ninh nước và lương thực trong bối cảnh biến đổi khí hậu.