Cây đại thụ trên Trái đất chết ngày càng nhanh

Những cây sam khổng lồ ở California có thể sống đến 3.000 năm, với đường kính thân bằng chiều dài của hai chiếc ôtô, vươn cao hơn 90 m. Nhưng vài năm trước, giữa đợt hạn kỷ lục, các nhà khoa học nhận ra một điều kỳ lạ. Một vài "gã khổng lồ" trong vườn quốc gia Sequoia and Kings Canyon đang chết dần theo cách chưa từng được ghi nhận - từ ngọn xuống gốc.

Khi leo lên tán cây, các nhà nghiên cứu phát hiện ra bọ tuyết tùng đã đục một số cành. Đến năm 2019, ít nhất 38 cây đã chết - không phải một con số lớn, "nhưng đáng lo ngại vì chưa từng được quan sát" theo ông Christy Brigham, giám đốc quản lý nguồn lực của công viên.

Bọ đã phá hại hàng triệu cây thông khắp Bắc Mỹ. Tuy nhiên, các nhà khoa học nghĩ rằng những cây sam với chất tannin chống bọ sẽ không hề hấn gì. Họ đang tìm hiểu xem có phải sự kết hợp của hạn hán với cháy rừng - vốn ngày càng nghiêm trọng do biến đổi khí hậu - đã khiến ngay cả loài sam cũng không thể thoát khỏi cuộc xâm lược từ đám bọ nguy hiểm.

Rừng đang ngày càng trẻ hóa.

Nếu đúng vậy, những cây cổ thụ lâu đời này sẽ là ví dụ mới nhất về một xu hướng đang được ghi nhận trên khắp thế giới. Cây trong rừng đang chết với tốc độ ngày càng nhanh. Đặc biệt những cây già và to lớn.

Theo một nghiên cứu trên tờ Science, điều này khiến rừng trẻ hóa, đe dọa đến độ đa dạng sinh học, tiêu diệt những thực vật quan trọng và môi trường sống của động vật, cũng như làm giảm khả năng hấp thu CO2 mà con người thải ra từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch.

Trưởng nhóm nghiên cứu - ông Nate McDowell, nhà khoa học đang làm việc cho Bộ Năng lượng Mỹ, cho biết: "Chúng tôi thấy điều này ở hầu như mọi nơi khảo sát".

Để vẽ ra bức tranh chi tiết về tình trạng này, hàng chục nhà khoa học toàn cầu đã kiểm tra 160 nghiên cứu trước đó, kết hợp với các ảnh chụp vệ tinh. Kết quả cho thấy, từ năm 1900 đến 2015, Trái Đất đã mất đi hơn 1/3 diện tích rừng già.

Tại những khu vực có dữ liệu lịch sử chi tiết nhất - Canada, phía tây nước Mỹ và châu Âu, lượng cây chết đã tăng gấp đôi chỉ trong 4 thập kỷ qua, và cây lâu năm chiếm phần nhiều.

Không có nguyên nhân trực tiếp duy nhất. Các nhà nghiên cứu cho biết việc khai thác gỗ và phá rừng lấy đất trồng trọt là một phần. Tuy nhiên, nhiệt độ và lượng CO2 tăng lên từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch đã khiến những tác nhân gây ra cái chết của cây cối mạnh lên đáng kể.

Các đợt hạn hán nặng và dài hơn, những đợt bùng phát dịch bệnh, côn trùng, cùng cháy rừng ở quy mô thảm họa ngày càng tăng. Những thứ này giết chết từ bạch đàn và bách tại Israel, đến bạch dương, cây thông rụng lá ở Mông Cổ.

Bà Monica Turner, một nhà sinh thái học rừng ở Đại học Wisconsin, nhận định: "Chúng ta sẽ thấy số lượng rừng giảm đi. Những khu vực hiện tại là rừng trong tương lai sẽ biến mất".

Với hơn 60.000 loài cây trên Trái đất, sự thay đổi này xuất hiện theo cách khác nhau ở mỗi khu vực.

Tại Trung Âu, ông Henrik Hartmann (Viện Sinh địa hóa học Max Planck, Đức) nói: "Bạn không phải tìm cây chết. Chúng ở khắp nơi".

Năm trước, sau một tuần nắng nóng kéo dài, hàng trăm nghìn cây sồi đã rụng lá. Bọ cánh cứng cũng tàn phá mầm cây - một điều không lạ. Tuy nhiên, thời tiết nóng hơn khiến cây yếu dần, giảm sức chống chọi của cây, làm cho lũ bọ sinh sôi mạnh mẽ hơn và sống qua mùa đông sang năm kế tiếp.

Cây cối bị đẩy đến quá ngưỡng chịu đựng. (Ảnh: The Atlantic)

Ngay cả ở các vùng lạnh, chỉ cần vài năm nóng hơn bình thường là rừng đã bị tổn thương. Ông Hartmann nói thêm: "Chúng ta sắp đến tình huống rừng không thể thích nghi. Nhiều loài đơn lẻ đang bị đẩy đến ngưỡng quá sức chịu đựng".

Năm 2019, những đám cháy rừng lớn bùng lên ở Australia, 30.000 km2 phía bắc Siberia cũng bốc cháy, và rừng Amazon cũng hứng chịu cảnh tương tự.

Ở nhiều khu vực của Amazon, mùa khô bắt đầu kéo dài hơn và đến thường xuyên hơn. Lượng mưa chỉ còn 1/4 và thường xuất hiện dưới dạng mưa lớn, dẫn đến lũ quét (trong khoảng 2009-2014). Tất cả điều này thay đổi cán cân của các loại cây trong rừng. Những loại lớn nhanh và vươn đến ánh sáng nhanh hơn, chịu khô hạn tốt hơn, sẽ lấn lướt các loại cần đất ẩm để sinh trưởng.

Với tốc độ hiện tại, nhiều khu rừng sẽ không còn tồn tại trong tương lai. (Ảnh: The Atlantic)

Hệ quả của những thay đổi này trên khắp thế giới vẫn đang được thống kê. Nghiên cứu đầu tiên đánh giá tuổi thọ của cây tại Israel cho thấy nhiều vạt cây lớn đã biến mất, chủ yếu do nắng nóng và cháy rừng. Tại một quốc gia phần lớn là đất và cát, rừng có ý nghĩa quan trọng. Cây là nơi làm tổ của đại bàng, tạo môi trường sống cho sói và chó rừng. Cây giữ đất với bộ rễ của mình. Thiếu chúng, các loại thực vật sống trong bóng râm sẽ phải đối mặt với nhiệt độ cao hơn và ánh sáng mạnh hơn.

Tamir Klein (Viện Khoa học Weizmann) nhận định: "Cây lớn có vai trò quyết định trong hệ sinh thái cho các thực vật và động vật khác".

Đầu tháng 6, ông Klein đã gặp Cục trưởng Lâm nghiệp Israel để bàn về những khu rừng phía nam quốc gia - chúng được dự đoán sẽ không còn tồn tại vào cuối thế kỷ này. Klein kể: "Họ đến và hỏi tôi rằng nên làm gì. Họ không muốn sa mạc ngày càng rộng ra. Chúng ta đang phải đối mặt với một tình huống khó khăn. Một cuộc đua đến nơi vô định".

Nghiên cứu của tờ Science khởi nguồn từ đầu những năm 2000, khi trưởng nhóm McDowell chuyển xuống tây bắc nước Mỹ để làm việc lại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos. Nhìn ra ngoài cửa sổ, ông thấy vạt bách xù và thông đã chết. Một đợt nóng đã khiến 30% lượng thông trên diện tích 11.500 km2. Ông nhớ lại: "Lúc đó, tôi nghĩ mình sẽ ở đây không lâu - với tư cách một nhà sinh lý học về cây, vì chúng đều chết hết".

McDowell và đồng nghiệp bắt đầu tìm hiểu trên quy mô rộng và sâu hơn. Nhiều người cho rằng mức CO2 tăng sẽ giúp cây lớn mau hơn. Nhưng khi Trái đất nóng hơn, khí quyển sẽ hút hơi ẩm từ động thực vật. Cây cối sẽ rụng lá hoặc đóng các lỗ thở lại. Cả hai phản ứng đều khiến lượng CO2 chúng hấp thụ giảm xuống. Điều này giống như "đi ăn buffet với miệng dán băng dính", theo ông McDowell.

Trong một khu rừng nhiệt đới, khối lượng cây chủ yếu có thể nằm trong 1% - những cây lớn nhất rừng. Đồng tác giả nghiên cứu - Craig D. Allen, một nhà sinh học rừng - chia sẻ: "Những cây cổ thụ lớn này hấp thụ lượng lớn carbon trên mặt đất. Khi chết đi, chúng để lại không gian cho đám cây nhỏ hơn, nhưng lượng carbon được hấp thụ cũng giảm đi rất nhiều.

Khi cây già chết, chúng phân hủy, ngừng hút CO2 và bắt đầu nhả khí này ra, như một bộ ổn nhiệt bị hỏng vậy. Nóng lên toàn cầu khiến cây chết, sau đó cây chết sẽ khiến tình trạng này trầm trọng hơn".

Trong khi một số thay đổi trong những khu rừng là điều khó tránh, việc cắt giảm khí thải từ đốt nhiên liệu hóa thạch có thể tạo ra khác biệt lớn. Việc kiểm soát CO2 trong vài thập kỷ tới có thể làm giảm diện tích rừng bị phá hủy tại Công viên quốc gia Grand Teton trong tương lai xuống một nửa.

Tuy nhiên, một số khu vực khác cần biện pháp triệt để hơn.

Ông Klein đề nghị Israel cân nhắc việc trồng các cây keo - vốn thường xuất hiện ở Sahara, thay thế thông và bách. Loài cây này có thể sinh trưởng ngay cả trong những ngày nóng nhất năm.

"Thật đáng buồn. Chúng trông sẽ khác. Mọi thứ sẽ khác. Nhưng tôi nghĩ thà vậy còn hơn là để đất trơ trụi" - ông Klein nói thêm.