Vai trò quan trọng của thực vật trong chu trình nước
Nghiên cứu được công bố ngày 09/01/2025 trên Tạp chí Nature Water cho thấy, thực vật trên Trái đất lưu trữ khoảng 786 km³ nước, chỉ chiếm khoảng 0,002% tổng lượng nước ngọt được lưu trữ trên hành tinh. Nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, thời gian để nước lưu thông qua thực vật (được gọi là thời gian lưu chuyển hoặc thời gian tuần hoàn) và trở lại khí quyển là một trong những thời gian nhanh nhất trong chu trình nước toàn cầu. Thời gian này dao động từ 5 ngày ở các vùng đất nông nghiệp đến 18 ngày ở các khu rừng lá kim thường xanh.
Thực vật đóng vai trò quan trọng trong chu trình nước toàn cầu (nguồn: internet).
Quá trình lưu chuyển nước qua thực vật đặc biệt nhanh ở các vùng đất nông nghiệp, đồng cỏ và savan. Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh vai trò năng động của thảm thực vật trong chu trình nước. Khi so sánh với thời gian trung bình hằng năm toàn cầu là 8,1 ngày để nước lưu chuyển qua thực vật, thời gian lưu giữ nước trong các hồ ước tính là 17 năm và trong kỷ băng hà là 1.600 năm.
TS Andrew Felton - tác giả chính của nghiên cứu cho biết, chúng ta đã biết từ lâu rằng, phần lớn nước từ mặt đất trở lại khí quyển là thông qua thực vật. Nhưng cho đến nay, chúng ta chưa thực sự biết thời gian để nước lưu chuyển qua thực vật là bao lâu. Kết quả của nhóm nghiên cứu cho thấy, quá trình này diễn ra chỉ trong vài ngày, thay vì hàng tháng, hàng năm hay hàng thế kỷ như ở các phần khác của chu trình nước.
Phương pháp nghiên cứu hiện đại
Nhóm nghiên cứu cho biết, bằng cách kết hợp các ước tính về thời gian lưu chuyển nước qua thực vật với thời gian lưu chuyển nước qua khí quyển (khoảng 8-10 ngày) và thời gian lưu giữ nước trong đất trước khi được thực vật hấp thụ (khoảng 60-90 ngày), họ có thể bắt đầu ước tính được tổng thời gian để một giọt nước di chuyển qua toàn bộ chu trình nước trên mặt đất.
TS Andrew Felton chia sẻ, thực vật là phần bị lãng quên trong chu trình nước toàn cầu. Trong nhiều trường hợp, thực vật thậm chí không được thể hiện trên các sơ đồ chu trình nước, đây là một thiếu sót lớn bởi chúng ta đã biết rằng thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc đưa nước từ mặt đất trở lại khí quyển.
Để đưa ra các ước tính này, nhóm nghiên cứu đã tính toán lượng nước được lưu trữ trong thực vật bằng cách sử dụng dữ liệu từ sứ mệnh vệ tinh (Soil Moisture Active Passive Mission - SMAP) của NASA. Nhiệm vụ SMAP ban đầu coi thực vật là yếu tố cản trở các phép đo độ ẩm của đất và đã điều chỉnh để loại bỏ ảnh hưởng của chúng. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Đại học Chapman đã phát hiện ra rằng, những điều chỉnh này thực sự chứa đựng thông tin quý giá để hiểu về chu trình nước.
Các nhà khoa học đã kết hợp các ước tính về lưu trữ nước trong thực vật với các ước tính tiên tiến về tốc độ nước rời khỏi thực vật để xác định thời gian lưu chuyển nước qua thảm thực vật. Kết quả là họ có được dữ liệu lưu trữ nước và thời gian lưu chuyển trong 5 năm, với độ phân giải không gian là 9 km².
Sự khác biệt theo loại đất, khí hậu và mùa
Nghiên cứu cũng phát hiện rằng, thời gian lưu chuyển nước qua thực vật khác nhau đáng kể giữa các loại che phủ đất, khí hậu và mùa. Thời gian này ở các vùng đất nông nghiệp nhanh nhất, với nước lưu chuyển qua thực vật chỉ trong chưa đầy một ngày vào mùa sinh trưởng cao điểm.
Các yếu tố như đất, khí hậu, mùa… ảnh hưởng trực tiếp tới thời gian lưu chuyển nước của thực vật (nguồn: internet).
TS Gregory Goldsmith - Đại học Chapman, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết, một quan sát quan trọng là các vùng đất nông nghiệp trên toàn thế giới có xu hướng có thời gian lưu chuyển nước tương tự và rất nhanh. Điều này cho thấy, sự thay đổi trong việc sử dụng đất có thể làm đồng nhất hóa chu trình nước toàn cầu và góp phần vào việc tăng cường tái chế nước nhanh chóng trở lại khí quyển, nơi nó có thể biến thành các hiện tượng mưa lớn. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, thời gian lưu chuyển nước qua thực vật có khả năng rất nhạy cảm với các sự kiện như nạn phá rừng, hạn hán và cháy rừng, điều này sẽ thay đổi cơ bản thời gian nước lưu thông qua chu trình nước.
TS Andrew Felton nhấn mạnh, những thay đổi này có thể gây ra những hậu quả sâu rộng đối với chu trình nước toàn cầu, bao gồm cả việc tăng cường các hiện tượng khí hậu cực đoan.
*
* *
Nghiên cứu đã cung cấp những hiểu biết mới và quan trọng về vai trò của thực vật trong chu trình nước, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đưa chúng vào các mô hình nước toàn cầu. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và các thay đổi trong sử dụng đất, việc hiểu rõ hơn về thời gian lưu chuyển nước qua thực vật sẽ giúp chúng ta quản lý tài nguyên nước hiệu quả hơn.
Xuân Bình (theo Chapman University)