(Beyond boundaries: Earth’s water cycle is being bent to breaking point)
Petro Kotzé – Bình Yên Đông lược dịch
Mongabay – 21 June 2022
Nông dân chăm sóc đất nông nghiệp của họ ở Uzbekistan. [Ảnh: Petro Kotzé]
Chu kỳ thủy học là một tiến trình căn bản tự nhiên để giữ cho hệ thống điều hành của Trái đất nguyên vẹn. Nhân loại và nền văn minh đang lệ thuộc mật thiết với chu kỳ nước, nhưng chúng ta đã lạm dụng nó một cách lớn lao và hủy hoại, để thích ứng với nhu cầu của chúng ta.
Chúng ta chưa biết đầy đủ những hệ quả toàn cầu của những điều chỉnh của con người đối với chu kỳ nước. Chúng ta biết những thay đổi như thế có thể đưa đến sự chuyển dịch khổng lồ của các hệ thống Trái đất, đe dọa đời sống hiện hữu. Các nhà nghiên cứu đang thắc mắc nơi và làm thế nào chúng có thể được đo đạc để xác định nếu chu kỳ nước đang bị đẩy đến điểm gãy.
Nghiên cứu gần đây đã cho thấy rằng những điều chỉnh các khía cạnh của chu kỳ nước nay đang làm cho hệ thống Trái đất bất ổn ở qui mô mà nền văn minh hiện đại có thể chưa từng đối mặt. Nó đang xảy ra trong các sự kiện thời tiết cực đoan và thay đổi khí hậu từ từ lâu dài.
Không có các giải pháp đơn giản và dễ dàng. Để làm tăng cơ hội còn lại của chúng ta trong “không gian sinh sống an toàn”, chúng ta cần đảo ngược thiệt hại đến chu kỳ thủy học toàn cầu với những phát minh đại qui mô, gồm có giảm việc sử dụng nước, và đảo ngược việc phá rừng, suy thoái đất, sạt lở đất, ô nhiễm không khí và thay đổi khí hậu.
Nước có vẻ đơn giản một cách đánh lừa và lấy dễ dàng mà không biết ơn. Nó không có màu, mùi vị và là một trong những hợp chất hóa học nhiều nhất trên Trái đất. Được tái chế không ngừng qua sinh quyển trong nhiều dạng khác nhau, nó là nền tảng để giữ cho hệ thống điều hành của hành tinh của chúng ta nguyên vẹn, và đã làm thế từ hàng triệu năm.
Nước là sự sống. Đại dương của Trái đất là nơi sự sống có lẽ bắt đầu, và nước ngọt rất cần thiết để cây cối và thú vật tồn tại và phát triển. Nó là nền tảng của tất cả việc phát triển của nhân loại. Nhưng khi thế giới của thế kỷ 21st phi ở phía trước, chúng ta phung phí chu kỳ nước ở mức chưa từng thấy và qui mô để đáp ứng nhu cầu gia tăng chưa từng thấy của một dân số đang bùng nổ.
Vào năm 2030, chúng ta sẽ xây đủ đập để thay đổi 93% sông trên thế giới. Các ước tính khác nhau, nhưng chúng ta đã dùng khoảng 90% nước ngọt của hành tinh để trồng lương thực của chúng ta. Trên ½ của chúng ta nay sống trong các thành phố, nhưng vào năm 2050 một tiên đoán 68% của gần 8 tỉ người trên thế giới sẽ sống trong các vùng đô thị. Lối sống đô thị đó sẽ đòi hỏi những số lượng nước vô cùng to lớn – bơm, lọc và truyền ống những khoảng cách lớn. Nhân loại cũng ngăn chận nhiều nước mưa thấm xuống đất, giảm tầng nước ngầm, vì chúng ta trải lên nhiều vùng rộng lớn với bê tông và nhựa không thấm nước.
Nhưng những thay đổi dễ trông thấy nầy chỉ là đỉnh ai cũng biết của tảng băng. Các nhà nghiên cứu đang soi ánh sáng mới trên những thay đổi nhanh chóng của con người đối với chu kỳ nước, nhiều thay đổi xảy ra trong các tiến trình phần lớn không thấy. Trong thời Địa chất Hiện đại (Anthropocene) – tên không chánh thức của đơn vị thời gian địa chất chịu ảnh hưởng của con người hiện nay – chúng ta đã đẩy một trong những hệ thống nền tảng và căn bản nhất của Trái đất, chu kỳ thủy học, đến điểm gãy.
Vấn đề là, chúng ta chưa biết lúc nào ngưỡng nầy có thể đạt đến, hay cái hậu quả chính xác là gì. Các nhà khoa học đang tìm các câu trả lời kiên quyết.
Nước chảy qua Copenhagen, Denmark. Khi vùng đô thị trên Trái đất mở rộng, cũng như áp lực dân số đối với nguồn nước ngọt và chu kỳ nước. [Ảnh: Petro Kotzé]
Chu kỳ nước sơ đẳng
Chu kỳ thủy học được thúc đẩy bởi mặt trời và dòng chảy qua sự hít vào và thở ra không ngừng của nước trong các trạng thái khác nhau, khi nó được trao đổi giữa khí quyển và hành tinh. Dung dịch nước từ đại dương, hồ và sông dâng lên qua bốc hơi để vào bầu trời, từ dạng hơi nước, một khí nhà kiếng quan trọng, giống như carbon dioxide, giúp cách ly hành tinh để duy trì nhiệt độ “vừa đúng” để duy trì đời sống mà chúng ta biết.
Hơi nước trong khí quyển đoạn thay đổi thành dung dịch, rơi xuống đất thành mưa. Rồi nó chảy như nước chảy tràn trên khắp khung cảnh, và cái không trở lại vùng nước, được giữ trong đất, được tiêu thụ bởi cây cối và thải ra qua thoát hơi như hơi nước trong bầu trời. Một số lượng lớn nước ngọt cũng bị nhốt trong băng hà và băng trên đỉnh núi.
Trong chu kỳ nầy, có tác động qua lại phức tạp liên tục giữa cái các nhà khoa học gọi là nước xanh và xanh lá cây. Nước xanh gồm có sông, hồ, hồ chứa nước nhân tạo, và dự trữ nước ngầm tái tạo. Nước xanh lá cây được định nghĩa là mưa trên mặt đất, bốc hơi và độ ẩm của đất.
Chia nước mưa thành nước xanh và xanh lá cây. [Ảnh: Geertsma et al. (2009)/Baseline Review for the Pilot Programme in Kenya, Green Water Credits Report 8,ISRIC-World Soil Information, Wageningen)
Chức năng đầy đủ của chu kỳ thủy học, với nguồn cung cấp cân bằng và dòng chảy của nước xanh và xanh lá cây, rất cần thiết cho các hệ sinh thái trên mặt đất và ở dưới nước, việc sản xuất và tính có sẵn của lương thực con người, và an ninh năng lượng của chúng ta.
Nó cũng kiểm soát thời tiết và ảnh hưởng khí hậu của Trái đất. Nhiệt độ của khí quyển, thí dụ, tùy thuộc vào sự bốc hơi và đông đặc. Đó là vì khi nước bốc hơi, nó hấp thu năng lượng và làm mát môi trường địa phương, và khi nó đông lại, nó thải năng lượng và làm ấm thế giới. Trong suốt thởi kỳ dịa chất Holocene, một chu kỳ nước tương đối ổn định giúp duy trì nhiệt độ cân bằng và điều kiện có thể hỗ trợ nền văn minh.
Tuy nhiên, trong thời kỳ Anthropocene, hoạt động của con người đã ảnh hưởng chu kỳ nước, khí hậu và hệ sinh thái. Một, khi CO2 do con người sản xuất thêm và methane tích tụ trong khí quyển, thêm năng lượng mặt trời được giữ bởi hành tình, gây hâm nóng toàn cầu. Và khi không khí nóng hơn, khí quyển có thể giữ số lượng hơi nước lớn hơn. Đó là điều xấu vì hơi nước tự nó là một khí nhà kiếng mạnh mẽ, gia tăng hâm nóng lớn lao.
Chu kỳ nước của Trái đất. [Ảnh: USGS]
Đo đạc thay đổi chu kỳ thủy học: ‘Phức tạp’
Khi sự vận dụng do con người gây ra của chúng ta đối với chu kỳ nước leo thang trên qui mô toàn cầu, chúng ta cần cấp bách một cách toàn bộ để theo dõi những điều chỉnh nầy và hiểu biết ảnh hưởng của chúng. Thế mà, chủ đề chưa nhận được sự chú ý khoa học cấp bách nó đòi hỏi. “Theo cái chúng tôi được biết. không có nghiên cứu tổng thể để điều tra liệu các điều chỉnh của con người đối với chu kỳ nước đã đưa đến, có thể đưa đến, hay sẽ đưa đến biến chuyển chế độ qui mô hành tinh trong hệ thống của Trái đất,” các nhà nghiên cứu ghi nhận trong bài viết năm 2000 về vai trò của chu kỳ nước trong việc duy trì chức năng căn bản của Trái đất.
Một lo ngại then chốt của các nhà khoa học: Nếu chuyển biến thủy học nghiêm trọng xảy ra trong nhiều vùng, hay các vùng quan trọng ảnh hưởng lớn đến chu kỳ nước hay tính có sẵn của nước (chằng hạn như Amazon), thì điều đó có thể gây ra biến chuyển trong các vùng khác, trong một phản ứng dây chuyền toàn cầu, đồng tác giả nghiên cứu Dieter Gerten, cầm đầu nhóm công tác và phối trí viên mô hình Trái đất ở Viện Nghiên cứu Ảnh hưởng Khí hậu Potsdam ở Đức, nói.
“Về khái niệm, chúng tôi biết rằng phải có một giới hạn bao nhiêu chúng ta có thể làm xáo trộn hệ thống [thủy học] trước khi chúng ta bắt đầu cảm nhận ảnh hưởng nghiêm trọng đối với hệ thống Trái đất và rồi, bằng nới rộng, đến nhân loại,” một đồng tác già khác của bài viết, Miina Porkka, một nhà nghiên cứu hậu tiến sĩ ở Nhóm Phát triển và Nước của Đại học Aalto, Finland.
Các nhà nghiên cứu quốc tế dưới sự bảo trợ của Trung tâm Chịu đựng Stockholm đang cố gắng để trả lời những câu hỏi nầy. Họ phải bắt đầu với căn bản. Một vấn đề to lớn cho đến nay là các nhà khoa học thiếu phương pháp để định lượng những thay đổi chu kỳ nước nghiêm trọng. Làm sao họ đo đạc những thay đổi của chu kỳ nước?
“Nó trở nên phức tạp,” Gerten nói, người đã tham gia vào việc nghiên cứu để mang cái nhìn toàn cầu đến quản lý nước địa phương từ năm 2000, như được thực hiện qua Khuôn khổ Biên giới Hành tinh; Gerten cũng là một giảng sư của khí hậu thay đổi toàn cầu và thủy học ở Đại học Humboldt, Berlin.
Hồ chứa nước Toktogul ở Kytgyzstan. Thời kỳ Anthropocene đang tạo ra những vận dụng toàn bộ đến chu kỳ nước của Trái đất. Thí dụ, vào năm 2030, trên 90% sông trên thế giới có lẽ sẽ thay đổi bởi đập. [Ảnh: Petro Kotzé]
Đo đạc thay đổi: nước xanh
Khuôn khổ Biên giới Hành tinh định nghĩa một không gian điều hành an toàn cho nhân loại như được đại diện bởi 9 tiến trình toàn cầu tự nhiên rằng, nếu không ổn định nghiêm trọng, có thể làm xáo trộn hệ thống điều hành của Trái đất và đe dọa đời sống và văn minh. Biên giới nước ngọt của hành tinh đại diện cho một ngưỡng như thế, và các nhà khoa học đang làm việc để định nghĩa một giới hạn toàn cầu cho những điều chỉnh chu kỳ nước do con người tạo ra.
Lúc đầu, năm 2009, dòng chảy sông được dùng để thử và đo đạc biên giới ngưỡng, Gerten giải thích, vì nước xanh trong tất cả các dạng của nó được xem kết hợp 3 vận dụng lớn nhất của con người đối với khu kỳ nước: ảnh hưởng của con người đối với lề lối mưa, điều chỉnh độ ẩm của đất bằng việc sử dụng đất và bao phủ đất, và lấy nước cho con người sử dụng.
Nghiên cứu nầy dùng một tính toán đơn giản của tổng số dòng chảy nước mặt trung bình trong sông hàng năm trên toàn cầu, với giả sử 30% của nước tiếp cận được cần được bảo vệ. Biên giới “sử dụng nước ngọt” nầy được đặt ở 4.000 km3 (960 mi3) mỗi năm của nước xanh được tiêu thụ. Đây là giới hạn thấp hơn của 4.000-6.000 km3 (960-1.440 mi3) thay đổi hàng năm được dành cho vùng nguy hiểm mang chúng ta đến “quá gần với rủi ro của ngưỡng nước xanh và xanh lá cây bị thúc đẩy có thể có ảnh hưởng nguy hại hay tàn khốc đối với Hệ thống Trái đất,” các nhà nghiên cứu viết trong một bài viết năm 2020 để lượng định biên giới nước hành tinh.
Sông Padysha-Ata ở Kyrgyzstan. Nước xanh gồm có sông cũng như hồ, hồ chứa nước nhân tạo, và dự trữ nước ngầm tái tạo. [Ảnh: Petro Kotzé]
Với chỉ có 2.600 km3 (624 mi3) được ước tính nước lấy đi hàng năm vào lúc nghiên cứu, các nhà khoa học kết luận chúng ta vẫn còn trong vùng an toàn. Tuy nhiên, “[Kết luận] đó bị chỉ trích ngay lập tức,” Gerten nói, một phần vì các nhà khoa học đã thấy nhiều vấn đề liên quan đến nước trong khu vực. Một chỉ trích khác lập luận rằng đo đạc nước xanh không thôi không phản ánh tất cả các can thiệp của con người với chu kỳ nước và hệ thống Trái đất.
Sau đó Gerten cầm đầu công việc đề nghị định lượng biên giới bằng cách đánh giá con số dòng nước cần được duy trì dòng chảy môi trường đòi hỏi trong tất cả lưu vực sông trên Trái đất. Đường lối nầy có ưu thế công nhận các giới hạn vượt qua khu vực và vì thế suy ra một giá trị toàn cầu.
Theo tính toán mới nầy, biên giới sử dụng nước ngọt của hành tinh nên được đặt thấp hơn, ở khoảng 2.800 km3 (672 mi3), Gerten nói, có nghĩa là nhân loại đã gần với vùng nguy hiểm hơn được nghĩ trước đây. “Nước bị giới hạn trên Trái đất hơn chúng ta nghĩ,” Gerten thận trọng.
Chín biên giới hành tinh, ngược chiều kim đồng hồ từ đỉnh: thay đổi khái hậu, toàn vẹn sinh quyển (chức năng và di truyền), thay đồi cách sử dụng đất, thay đổi nước ngọt, dòng chảy sinh địa hóa (nitrogen và phosphorus), acid hóa đại dương, ô nhiễm aerosol khí quyển, cạn kiệt tầng ozone, và thài hóa chất mới. Trong năm 2022, các nhà khoa học loan báo sự vượt quá của các biên giới nước ngọt và các vật chất mới. [Ảnh: J. Lokrantz/Azote based on Steffen et al. (2015) via Stockholm Resilience Centre]
Tái định nghĩa biên giới nước ngọt: nước xanh lá cây
Theo thời gian, một tổ hợp các nhà nghiên cứu được thành lập để xoi mói sâu hơn biên giới của nước ngọt. Điều nầy đưa đến công việc theo sau trong năm 2019 và 2020 đề nghị rằng biên giới nước ngọt được chia làm các biên giới phụ liên quan đến việc dự trữ nước ngọt quan trọng: được gọi là nước khí quyển, nước đông đặc, nước ngầm, độ ẩm của đất, và nước mặt.
Từ đó, các nhà khoa học đơn giản hóa thêm đường lối của họ. “Mặc dù chúng tôi đang nói về từng vấn đề phức tạp,” Porkka nói, định nghĩa biên giới, hữu ích như một phương pháp, cần phải “tương đối đơn giản”.
Việc tái đánh giá nhanh chóng và gần đây nhất của biên giới nước ngọt của hành tinh được công bố trong năm 2022. “Đề nghị của chúng tôi là… thay đổi tên từ ‘biên giới sử dụng nước ngọt của hành tinh’ thành ‘biên giới thay đổi nước ngọt của hành tinh,’” người cầm đầu nghiên cứu Lan Wang-Erlandsson của Trung tâm Chịu đựng Stcokholm nói. “Rồi, để có 2 thành phần,” bà nói thêm, “một cho nước xanh lá cây, và một cho nước xanh.”
“Nước có quá nhiều chức năng trong hệ thống Trái đất, và nhiều chức năng xảy ra không thấy qua nước xanh lá cây,” Gerten giải thích. “Chúng ta không thấy và không cảm nhận nó. Đó là vì [nước xanh lá cây] bị bỏ quên nhiều thập niên. Chú trọng đến dòng chảy sông và nước ngầm vì chúng ta có thể thấy nó, cảm nhận nó, sử dụng nó, và sờ được nó. Nhưng [như là kết quả] một sự chia sẻ lớn của chu kỳ nước đã bị xem thường.”
Rừng Tsitsikamma ở khu vực Garden Route ở Nam Phi. Nước được lấy bởi cây cối rồi nhả ra qua thoát hơi như hơi nước vào bầu trời là một phần kết hợp của chu ký nước. [Ảnh: Petro Kotzé]
Phương pháp được công nhận mới đây để theo dỏi nước xanh lá cây: độ ẩm của đất trong vùng rễ cây, hay kỹ thuật hơn, “bách phân của vùng đất không có nước đá trên đó những bất thường của độ ẩm vùng rễ cây ra ngoài các biên giới địa phương của biến đổi căn bản trong bất cứ tháng nào của năm.”
Đại diện mới nầy hấp dẫn vì nó ảnh hưởng trực tiếp bởi áp lực của con người với thay đổi theo thời gian có thể đo được. Rồi, độ ẩm trực tiếp ảnh hưởng một loạt qui mô lớn các động lực sinh thái, khí hậu, sinh địa hóa và thủy học.
Bằng cách dùng tiêu chuẩn vượt quá biên giới nước xanh mới nầy, các nhà khoa học phát hiện môt sự đổi hướng thủy học quan trọng từ căn bản được đặt ra từ thời Holocene. Và bằng chứng của sự đổi hướng như thế thì lấn áp. Các nhà nghiên cứu thấy “nhưng nơi chưa từng thấy [của Trái đất] với những khác thường của độ ẩm vùng rễ,” cho thấy việc ra ngoài từ được gọi là “vùng an toàn.”
Một tiêu chuẩn thứ hai, Chịu đựng Hệ thống Tái đất, cũng được thành lập. Các nhà nghiên cứu lượng định tình trạng của các hệ thống khí hậu khu vực (thay đổi từ gió mùa đến các chậu carbon đất và quần thể lớn) để thấy cía nào nâng cao những thay đổi trong mức tiến trình của chúng, kết quả trong ảnh hưởng gợn sóng có thể gây bất ổn hệ thống Trái đất, Wang-Erlandsson giải thích.
Hồ Sary-Chelek, một phần của khu Sinh quyển UNESCO ở Kyrgyzstan. Chu kỳ thủy học đại điện một sự trao đổi nước không ngừng trong các tình trạng khác nhau giữa khí quyển và mặt hành tinh và nó duy trì sinh quyển như chúng ta biết. Bên trong chu kỳ nầy, có tác động qua lại liên tục giữa nước xanh và xanh lá cây. [Ảnh: Petro Kotzé]
Biên giới thay đổi nước ngọt bị vượt qua
Không may, những thí dụ của sự vượt quá Chịu đựng Hệ thống Trái đất được nhân nhượng thì đầy dẫy trên khắp hành tinh.
Lấy rừng mưa Amazon làm thí dụ. Hiện nay nó được hiểu như nơi thu hút carbon có lẽ ở cao điềm trong thập niên 1990s, với sự sụt giảm cô lập từ đó được thúc đẩy bời thay đổi khí hậu leo thang và cháy rừng, cùng với nhu cầu của hàng hóa nông nghiệp toàn cầu, thúc đẩy việc phá rừng Amazon lớn lao, mang thay đổi sử dụng đất quan trọng. Gần đây hơn, rừng nhiệt đới Phi Châu đã qua cao điểm thu hút carbon của chúng.
Khi những quần thể rộng lớn và hệ thống thiên nhiên nầy bị đặt dưới nhiều áp lực cực đoan, ảnh hưởng được tự khuếch đại và đưa đến mức thay đổi lớn hơn và nhanh hơn, Wang-Erlandsson nói. Ở Nam Mỹ, kết hợp nầy của các áp lực nhất là phá rừng và thay đổi khí hậu, đang gia tăng cường độ hạn hán, nay đưa đến leo thang xáo trộn trong hệ thống đời sống. Các nhà khoa học nay nghĩ về quần thế rừng mưa, ổn định hàng ngàn năm, đang đến điểm không thể quay trở lại, và có thể nhanh chóng biến thành rừng theo mùa, hay một đồng cỏ suy thoái. Điều nầy có thể đưa đến việc biến đổi hệ thống gió mùa Nam Mỹ, và một tình trạng thường trực của mưa giảm và đa dạng sinh học nghèo nàn.
Nhưng cái bắt đầu ở Amazon có lẽ sẽ không ở đó. Việc hủy hoại rừng mưa sẽ nhả những khối lượng carbon khổng lồ, tăng cường thay đổi khí hậu, có tiềm năng đưa đến điểm không thể quay trở lại của khí hậu và sinh thái của các quần thể khác.
Phát triển nông nghiệp ở Uzbekistan. Thay đổi việc sử dụng đất toàn cầu, gồm có phá rừng đại qui mô và thủy nông, đang góp phần thay đổi quan trọng trong chu kỳ nước, đưa đến khí hậu bất ổn định và xáo trộn môi trường và xã hội chánh trị toàn cầu. [Ảnh: Petro Kotzé]
Một lo ngại khác thí dụ (qua tranh luận) của biến chuyển hệ thống Trái đất là đề nghị của tiến trình phân bón hóa carbon yếu kém, trong đó nồng độ carbon trong khí quyển cao hơn đưa đến việc làm nhanh hiện tượng quang hợp khi cây cối cố gắng để cải thiện hiệu quả nước trong hạn hán. Nó được hiểu rằng ảnh hưởng nầy đã xảy ra, được mang đến bởi các giới hạn trong chất dinh dưỡng và độ ẩm của đất.
Trong đất khô, thay đổi khí hậu và suy thoái hệ sinh thái đang châm ngòi cho các chu kỳ xấu của mất khả năng thấm nước – một sự sụt giảm độ ẩm của đất và chu kỳ độ ẩm, làm tăng sa mạc hóa và mất mát đa dạng sinh học. Trong những vùng đất đông đá ở cực, bảo hòa độ ẩm của đất có thể tăng tốc tan, tạo ra việc phóng thích methane nguy hiểm. Methane là một khí nhà kiếng mạnh hơn carbon dioxide.
Được cảnh báo bởi sự lệch hướng của chu kỳ nước từ nền tảng Holocene, và ghi nhận những dấu hiệu “đáng lo ngại” của Chịu đựng Hệ thống Trái đất thấp, các nhà nghiên cứu tuyên bố vào đầu năm 2022 rằng biên giới nước xanh lá cây sẽ bị “vượt qua đáng kể”. Tình hình, họ nói, sẽ tồi tệ trước bất cứ đảo ngược trong chiều hướng sẽ được quan sát. “Các điều chỉnh nước xanh lá cây hiện đang làm gia tăng rủi ro hệ thống Trái đất ở qui mô mà văn minh hiện đại có thể chưa từng đối mặt,” nghiên cứu cho biết.
Chúng ta chưa biết ảnh hưởng ở qui mô hành tinh sẽ như thế nào, nhưng, Porkka nói, chúng tôi có ý niệm làm thế nào những ảnh hưởng có thể xảy ra ở những nơi khác nhau trên thế giới.
Một kinh thủy nông đi qua vườn apricot ở vùng Batken của Kyrgyzstan. Chúng ta đã lạm dụng chu kỳ nước của Trái đất để thích ứng nhu cầu của nhân loại. [Ảnh: Petro Kotzé]
Các sự kiện thời tiết cực đoan thảm khốc
Các sự kiện cực đoan trong khu vực, gồm có lũ lụt và siêu hạn hán, đã xảy ra, Porkka ghi nhận. Các thí dụ được thấy ở mỗi lục địa.
Ở bờ biển đông nam của Phi chấu, như một thí dụ, hệ thống Thẩm quyền Thời tiết Thế giới (World Weather Attrbution (WWW)) của các nhà khoa học đã thấy rằng thay đổi khí hậu do con người tạo ra đã gia tăng khả năng và cường độ của mưa lớn liên quan đến bão nhiệt đới. Nhóm dựa trên những điều được tìm thấy của họ trong một phân tích các cơn giông nhiệt đới Ana và Batisrai, đã tàn phá nhiều nơi ở Madagasca, Mozambique, Malawi và Zimbabwe trong đầu năm 2022. Cả 2 hệ thống giông mang lũ lụt tàn phá gây ảnh hưởng nhân đạo nghiêm trọng, gồm có nhiều người chết và bị thương và thiệt hại hạ tầng cơ sở ở qui mô lớn. Những loại sự kiện thời tiết cực đoan nầy tạo áp lực lớn cho các tổ chức chánh trị và kinh tế xã hội, có thể gây bất ổn cho các quốc gia đang phát triển một cách chật vật.
Và tình hình tồi tệ thêm. Con số tai họa liên quan đến thời tiết, khí hậu hay nguy cơ nước đã gia tăng gấp 5 lần trong 50 năm qua, theo Tổ chức Khí tượng Thế giới. Một đánh giá từ 1970 đến 2019 cho thấy trên 11.000 tại họa được báo cáo quy cho những nguy cơ như thế trên toàn cầu, làm cho trên 2 triệu người chết và 3.640 tỉ USD thiệt hại. Tất cả là chỉ số của một chu kỳ thủy học loạn xạ.
Trong số 10 tai họa khí hậu hàng đầu, những tai họa gây thiệt hại nhân mạng lớn nhất trong thời kỳ đó là hạn hán (650.000 người chết) giông bão (577.232), lũ lụt (58.700) và nhiệt độ cực đoan (55.736 người chết). Về kinh tế, 10 sự kiện hàng đầu gồm có giông bão (521 tỉ USD) và lũ lụt (115 tỉ USD).
Mây trên đường đất ở Northern Cape ở Nam Phi. Chu kỳ thủy học được thúc đẩy bởi mặt trời và sự trao đổi không ngừng của nước giữa khí quyển và hành tinh. Khi thay đổi khí hậu leo thang, các sự kiện thời tiết cũng leo theo chắng hạn như hạn hán và giông bão dữ dội. [Ảnh: Petro Kotzé]
Porkka chỉ ra rằng, tuy nhiên, ảnh hưởng bất ổn hóa của hệ thống nước ngọt có thể khó thấy hơn các sự kiện cực đoan. Thủy nông đất canh tác rộng lớn, thí dụ, có thể gia tăng bốc hơi đến mức cao đến độ mưa ở xa bị thay đổi. Một phần của vấn đế là chúng ta không biết nếu hậu quả như thế nầy tích cực hay tiêu cực.
“[Chúng ta] biết rằng chúng ta đang thay đổi hệ thống [thủy học] tận căn bản và, khi chúng ta làm, chúng ta thật sự không biết ảnh hưỡng tích lũy như thế nào,” Porkka nói.
Mặc dù nhiều điều bí ẩn vẫn còn, các nhà khoa học nay cảm thấy họ có một phương pháp đáng tin cậy để theo dõi chính xác sự vượt qua biên giới thay đổi nước ngọt. “Câu hỏi chánh là những biến số then chốt là gì, và tôi nghĩ rằng nó tương đối vững chắc hiện nay với độ ẩm [nước xanh lá cây] và dòng chảy sông[nước xanh],” Gerten nói. “Các câu hỏi kế tiếp là, nơi đặt các biên giới chính xác, và cái xảy ra nếu chúng bị vượt qua?”
Dự trên những điều được tìm thấy nầy, các nhà nghiên cứu đang kêu gọi hành động cấp bách. “Chiều hướng toàn cầu hiện nay và quỹ đạo của việc sử dụng nước gia tăng, phá rừng, suy thoái đất, sạt lở đất, ô nhiễm khí quyển, và thay đổi khí hậu cần được ngưng lập tức và đảo ngược để gia tăng cơ hội cho phần còn lại trong không gian điều hành an toàn [của Trái đất].”
Đó là một mệnh lệch cao, và bất kể các hành động của nhân loại, chúng ta không biết mọi việc sẽ xảy ra như thế nào. “Nước rất căn bản, và cốt yếu, và đồng thời, rất thay đổi,” Gerten nói, và không có một giải pháp kỳ diệu để giải quyết những vấn đề thủy học.
Sông Orange ở Nam Phi đổ xuống thác Augrabies. Nước là một trong các hợp chất hóa học phong phú nhất trên Trái đất và được tái chế không ngừng qua sinh quyển trong nhiều dạng khác nhau. [Ảnh: Petro Kotzé]
Trích dẫn
Scanlon, B. R., Jolly, I., Sophocleous, M., & Zhang, L. (2007). Global impacts of conversions from natural to agricultural ecosystems on water resources: Quantity versus quality. Water Resources Research, 43(3). doi:10.1029/2006wr005486
Gleeson, T., Wang‐Erlandsson, L., Porkka, M., Zipper, S. C., Jaramillo, F., Gerten, D., … Famiglietti, J. S. (2020). Illuminating water cycle modifications and earth system resilience in the Anthropocene. Water Resources Research, 56(4). doi:10.1029/2019wr024957
Gleeson, T., Wang-Erlandsson, L., Zipper, S. C., Porkka, M., Jaramillo, F., Gerten, D., … Famiglietti, J. S. (2020). The water planetary boundary: Interrogation and revision. One Earth, 2(3), 223-234. doi:10.1016/j.oneear.2020.02.009
Gerten, D., Hoff, H., Rockström, J., Jägermeyr, J., Kummu, M., & Pastor, A. V. (2013). Towards a revised planetary boundary for consumptive freshwater use: Role of environmental flow requirements. Current Opinion in Environmental Sustainability, 5(6), 551-558. doi:10.1016/j.cosust.2013.11.001
Zipper, S. C., Jaramillo, F., Wang‐Erlandsson, L., Cornell, S. E., Gleeson, T., Porkka, M., … Gordon, L. (2020). Integrating the water planetary boundary with water management from local to global scales. Earth’s Future, 8(2). doi:10.1029/2019ef001377
Wang-Erlandsson, L., Tobian, A., van der Ent, R. J., Fetzer, I., te Wierik, S., Porkka, M., … Rockström, J. (2022). A planetary boundary for green water. Nature Reviews Earth & Environment. doi:10.1038/s43017-022-00287-8
Hubau, W., Lewis, S. L., Phillips, O. L., Affum-Baffoe, K., Beeckman, H., Cuní-Sanchez, A., … Zemagho, L. (2020). Asynchronous carbon sink saturation in African and Amazonian tropical forests. Nature, 579(7797), 80-87. doi:10.1038/s41586-020-2035-0
Wang, S., Zhang, Y., Ju, W., Chen, J. M., Ciais, P., Cescatti, A., … Peñuelas, J. (2020). Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis. Science, 370(6522), 1295-1300. doi:10.1126/science.abb7772
Ravi, S., Breshears, D. D., Huxman, T. E., & D’Odorico, P. (2010). Land degradation in drylands: Interactions among hydrologic-aeolian erosion and vegetation dynamics. Geomorphology, 116(3-4), 236-245. doi:10.1016/j.geomorph.2009.11.023
Van Luijk, G., Cowling, R. M., Riksen, M. J. P. M., & Glenday, J. (2013). Hydrological implications of desertification: Degradation of South African semi-arid subtropical thicket. Journal of Arid Environments, 91, 14-21. doi:10.1016/j.jaridenv.2012.10.022
Knoblauch, C., Beer, C., Liebner, S., Grigoriev, M. N., & Pfeiffer, E. (2018). Methane production as key to the greenhouse gas budget of thawing permafrost. Nature Climate Change, 8(4), 309-312. doi:10.1038/s41558-018-0095-z
https://mekong-cuulong.blogspot.com/2022/07
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét