Theo dõi nhiều hồ mới của Trái đất và vai trò mới nổi của chúng đối với lượng khí thải carbon
bởi Đại học Copenhagen
Hình vẽ thể hiện sự thay đổi diện tích hồ trong các thời kỳ điều tra. Ảnh: Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-33239-3
Số lượng hồ trên hành tinh của chúng ta đã tăng lên đáng kể trong những thập kỷ gần đây, theo một cuộc khảo sát toàn cầu duy nhất về 3,4 triệu hồ mà Đại học Copenhagen đã tham gia. Đã có sự gia tăng đặc biệt về số lượng hồ nhỏ, điều đáng tiếc là, phát thải một lượng lớn khí nhà kính. Sự phát triển có tầm quan trọng lớn đối với tài khoản carbon của Trái đất, các hệ sinh thái toàn cầu và khả năng tiếp cận của con người với các nguồn nước.
Vi khuẩn và nấm ăn thực vật và động vật chết dưới đáy hồ thải ra một lượng lớn CO2, metan, nitơ oxit và các loại khí khác. Một số khí này kết thúc trong khí quyển. Cơ chế này khiến các hồ hoạt động giống như nhà máy sản xuất khí nhà kính. Trên thực tế, hồ nước ngọt có thể chiếm 20% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu vào bầu khí quyển của Trái đất. Các dự báo cho thấy biến đổi khí hậu sẽ khiến các hồ thải ra một lượng khí nhà kính ngày càng lớn hơn trong tương lai.
Đây chỉ là một trong những lý do tại sao điều quan trọng là phải biết số lượng và kích thước của những hồ này, cũng như cách chúng phát triển. Cho đến nay, thông tin này vẫn chưa được biết. Các nhà nghiên cứu khoa học từ Đại học Copenhagen và các trường đại học khác hiện đã chuẩn bị một bản đồ chính xác và chi tiết hơn về các hồ trên thế giới hơn bao giờ hết. Các nhà nghiên cứu đã lập bản đồ 3,4 triệu hồ nước và sự phát triển của chúng trong 4 thập kỷ qua bằng cách sử dụng hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao kết hợp với trí tuệ nhân tạo.
Cuộc khảo sát cho thấy từ năm 1984 đến 2019, diện tích bề mặt hồ toàn cầu đã tăng hơn 46.000 km2—nhiều hơn một chút so với diện tích bề mặt của Đan Mạch.
"Đã có những thay đổi lớn và nhanh chóng với các hồ trong những thập kỷ gần đây ảnh hưởng đến tài khoản khí nhà kính, cũng như hệ sinh thái và khả năng tiếp cận tài nguyên nước. Trong số những thứ khác, kiến thức mới của chúng tôi về phạm vi và động lực của các hồ cho phép chúng tôi tính toán tốt hơn tiềm năng của chúng phát thải carbon," Jing Tang, Trợ lý Giáo sư tại Khoa Sinh học và là đồng tác giả của nghiên cứu, hiện đã được xuất bản trên Nature Communications, giải thích.
Theo tính toán của nghiên cứu, mức tăng phát thải CO2 hàng năm từ các hồ trong giai đoạn này là 4,8 teragram (1012, hay một nghìn tỷ) carbon—tương đương với mức tăng phát thải CO2 của Vương quốc Anh vào năm 2012.
Hồ nhỏ, lượng khí thải CO2 lớn
Ngày càng có nhiều hồ nhỏ (<1 km2) xuất hiện kể từ năm 1984. Theo các nhà nghiên cứu, số lượng các hồ nhỏ này đặc biệt quan trọng vì chúng thải ra nhiều khí nhà kính nhất so với kích thước của chúng. Mặc dù các hồ nhỏ chỉ chiếm 15% tổng diện tích hồ, nhưng chúng thải ra 25% lượng CO2 và 37% lượng khí thải mêtan. Hơn nữa, chúng cũng đóng góp vào 45% và 59% mức tăng ròng của lượng khí thải CO2 và CH4 ở hồ, tương ứng, trong giai đoạn 1984-2019.
"Các hồ nhỏ thải ra một lượng khí nhà kính không cân xứng vì chúng thường tích tụ nhiều chất hữu cơ hơn, được chuyển hóa thành khí. Ngoài ra, vì chúng thường nông. Điều này giúp khí dễ dàng tiếp cận bề mặt và bay vào khí quyển hơn." Jing Tang giải thích, người tiếp tục:
"Đồng thời, các hồ nhỏ nhạy cảm hơn nhiều với những thay đổi về khí hậu và thời tiết, cũng như sự xáo trộn của con người. Do đó, kích thước và thành phần hóa học của nước dao động rất nhiều. Vì vậy, mặc dù việc xác định và lập bản đồ chúng là rất quan trọng, nhưng nó cũng đòi hỏi khắt khe hơn. May mắn thay, chúng tôi đã có thể chứng minh điều đó."
Bản đồ cũng tiết lộ rằng có hai lý do chính khiến Trái đất có nhiều hồ mới: biến đổi khí hậu và các hoạt động của con người. Các hồ chứa chiếm hơn một nửa diện tích hồ gia tăng—tức là các hồ nhân tạo. Nửa còn lại chủ yếu được tạo ra bằng cách làm tan chảy sông băng hoặc làm tan băng vĩnh cửu.
Số liệu mới gửi tới LHQ
Theo các nhà nghiên cứu, bộ dữ liệu mới cung cấp một loạt các ứng dụng trong khu vực và toàn cầu.
"Tôi đã gửi các ước tính phát thải khí nhà kính mới của chúng tôi tới những người chịu trách nhiệm tính toán ngân sách carbon toàn cầu, những người đứng sau các báo cáo về khí hậu của IPCC của Liên Hợp Quốc. Tôi hy vọng họ sẽ đưa chúng vào trong việc cập nhật số liệu phát thải toàn cầu", Jing Tang nói.
Cô ấy nói thêm rằng, "Hơn nữa, bộ dữ liệu có thể được sử dụng để ước tính tốt hơn về tài nguyên nước trong các hồ nước ngọt và để đánh giá tốt hơn nguy cơ lũ lụt, cũng như để quản lý hồ tốt hơn—vì diện tích hồ cũng ảnh hưởng đến đa dạng sinh học."
