Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một nghiên cứu mới cho thấy tác động nghiêm trọng của đợt hạn hán mùa hè xảy ra ở châu Âu năm 2018 một phần là do đợt nắng nóng trước mùa xuân, gây ra sự phát triển sớm và nhanh của cây, làm suy giảm độ ẩm của đất.
Một nghiên cứu mới cho thấy tác động nghiêm trọng của đợt hạn hán mùa hè xảy ra ở châu Âu năm 2018 một phần là do đợt nắng nóng trước mùa xuân, gây ra sự phát triển sớm và nhanh của cây, làm suy giảm độ ẩm của đất.
Với nhiều ánh nắng mặt trời, nhiệt độ cao và cuối cùng là hạn hán, mùa hè năm 2018 cực kỳ khô hạn ở châu Âu – đặc biệt là Bắc và Trung Âu. Trong số các hậu quả của việc thiếu lượng mưa là cháy rừng và thiệt hại thu hoạch đáng kể, có tác động kinh tế đáng kể. Chỉ riêng ở Đức, số tiền trả cho nông dân trong số tiền bồi thường lên tới 340 triệu euro. Hạn hán năm 2018 khác với mùa hè khô hạn năm 2003 và 2010 khi nó xảy ra trước phần lớn Trung Âu bởi một đợt nắng nóng bất thường vào mùa xuân. Một sự hợp tác quốc tế dẫn đầu bởi Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) tại Munich, các nhà nghiên cứu Ana Bastos và Julia Pongratz đã chỉ ra rằng sóng nhiệt mùa xuân khuếch đại tác động của đợt hạn hán mùa hè sau đó. Tác động của hạn hán mùa hè đến năng suất và cân bằng carbon của các hệ sinh thái thay đổi theo quy mô khu vực, tùy thuộc vào tính chất của kiểu thảm thực vật chiếm ưu thế. Trong bối cảnh nóng lên toàn cầu đang diễn ra, tỷ lệ mắc các đợt nắng nóng mùa hè và hạn hán định kỳ dự kiến sẽ tăng lên. Theo các tác giả của nghiên cứu, việc áp dụng các chiến lược quản lý đất đai thay thế có thể đưa ra các cách để giảm thiểu hạn hán và ảnh hưởng của chúng. Những phát hiện xuất hiện trên tạp chí trực tuyến Tiến bộ khoa học (Science Advances) .
Các nghiên cứu về hạn hán mùa hè năm 2003 và 2010 đã tiết lộ rằng các hệ sinh thái hấp thụ ít carbon dioxide hơn bình thường, bởi vì năng suất của chúng bị hạn chế do khan hiếm nước, nhiệt độ cao và thiệt hại do hỏa hoạn. Tác giả chính của nghiên cứu mới, Ana Bastos, người đứng đầu một nhóm nghiên cứu tại Viện nghiên cứu sinh hóa học Max Planck cho biết: “Người ta biết rất ít về việc các thông số thời tiết trước đó ảnh hưởng đến phản ứng của các hệ sinh thái với điều kiện khắc nghiệt như thế nào trong mùa hè. Jena. “Để trả lời câu hỏi này, chúng tôi đã sử dụng năm 2018 ở châu Âu như một trường hợp nghiên cứu và thực hiện mô phỏng khí hậu kết hợp 11 mô hình thảm thực vật khác nhau.”
Kết quả cho thấy điều kiện ấm áp và nắng thịnh hành vào mùa xuân đã dẫn đến sự phát triển thảm thực vật mạnh mẽ hơn, cũng bắt đầu sớm hơn bình thường. Điều này đến lượt nó tăng tỷ lệ hấp thụ carbon dioxide trong mùa xuân. Tuy nhiên, tác động đến năng suất hàng năm – và do đó đối với cân bằng carbon tổng thể – rất khác nhau giữa các khu vực. “Khi thực vật tiếp tục tăng trưởng sớm hơn trong năm, chúng sử dụng nhiều nước hơn”, Bastos nói. “Ở Trung Âu, sự phát triển nhanh chóng của cây vào mùa xuân làm giảm đáng kể hàm lượng nước trong đất. Vào mùa hè, độ ẩm của đất không đủ để duy trì sinh khối tích lũy, khiến hệ sinh thái dễ bị ảnh hưởng bởi hạn hán . ” Theo các mô hình, hiệu ứng này giải thích khoảng một nửa thâm hụt độ ẩm đất mùa hè.
Mặt khác tại Scandinavia, sự tăng trưởng sớm hơn đã bù đắp cho sự mất năng suất do hạn hán gây ra vào cuối mùa hè. Kết quả là, mức độ hoạt động của hệ sinh thái, cũng như cân bằng carbon hàng năm, là trung tính hoặc hơi ở khía cạnh tích cực. Các tác giả cho rằng hành vi khu vực khác nhau này với thảm thực vật cụ thể ở hai khu vực. Ở Trung Âu, vùng đất trồng trọt và đồng cỏ thống trị cảnh quan, trong khi các khu rừng bao phủ phần lớn Scandinavia. Cây sử dụng nước có phần kinh tế hơn. Nếu chúng phát triển nhanh hơn vào mùa xuân, chúng cũng tiêu thụ nhiều nước hơn so với những gì chúng có thể. Nhưng chúng có thể kiểm soát sự mất nước do thoát hơi nước bằng cách điều chỉnh việc mở lỗ chân lông trong lá của chúng. Hơn nữa, cây có rễ sâu hơn cỏ hoặc cây trồng, cho phép họ khai thác nước ở độ sâu lớn hơn trong thời gian hạn hán. Vì những lý do này, các khu rừng phương bắc của Bắc Âu duy trì mức độ cố định carbon gần như bình thường, ngay cả trong thời kỳ hạn hán mạnh.
Nhìn chung, các mô phỏng mới chỉ ra rằng mùa xuân ấm áp năm 2018 đã góp phần khuếch đại tính dễ bị tổn thương của hệ sinh thái đối với hạn hán mùa hè, ở trung tâm châu Âu hoặc để giảm thiểu những tác động tiêu cực của mùa hè khô và ấm ở Scandinavia, liên quan đến sự khác biệt ở vùng đất- che phủ và sử dụng nước bởi thảm thực vật. Những phát hiện này cho thấy dữ liệu tốt hơn về tốc độ tăng trưởng của thảm thực vật vào mùa xuân có thể đóng vai trò là một chỉ báo bổ sung sớm về hạn hán mùa hè sắp xảy ra. Hơn nữa, các tác động tiêu cực của sóng nhiệt và hạn hán trong tương lai có lẽ có thể được giảm bớt với sự trợ giúp của các phương pháp thay thế trong quản lý đất đai.
Về lâu dài, do biến đổi khí hậu, thảm thực vật mùa xuân sẽ thường xuyên phát triển với tốc độ nhanh hơn, tiêu thụ nhiều nước hơn và tăng nguy cơ hạn hán mùa hè. Có thể làm cho các hệ sinh thái trở nên dẻo dai hơn bằng cách thay đổi lớp phủ thực vật – ví dụ, bằng cách trồng các cây đứng trong vùng lân cận ngay lập tức của đất trồng trọt. Nhưng tình trạng thiếu nước cực đoan hơn vào mùa hè sẽ tự thay đổi bản chất của các hệ sinh thái, nếu mức độ tử vong và tỷ lệ cháy thường xuyên hơn vượt quá. Vì vậy, không rõ liệu các hệ sinh thái của châu Âu sẽ tiếp tục phục vụ như là carbon dioxide chìm trong tương lai.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Ludwig-Maximilians-Đại học München . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :