28 C
Ho Chi Minh City
Thứ Hai, Tháng Chín 20, 2021

Băng Nam Cực tiết lộ sự tăng trưởng thực vật tăng tốc của Trái đất


Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng tìm ra tất cả lượng carbon dioxide mà chúng ta đã đưa vào khí quyển đang làm gì cho thực vật. Nó chỉ ra rằng nơi tốt nhất để tìm câu trả lời là nơi không thực vật nào có thể sống sót: chất thải băng giá ở Nam Cực.

Khi băng hình thành ở Nam Cực, nó bẫy các bong bóng khí. Trong hàng ngàn năm, họ đã bảo tồn các mẫu khí quyển. Mức độ của một hóa chất trong hỗn hợp đó cho thấy sự tăng trưởng toàn cầu của thực vật tại bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử đó.

J. Nó có tên là toàn bộ Trái đất – đó là tất cả các nhà máy, J. cho biết J. Elliott Campbell thuộc Đại học California, Merced.

Phân tích băng, Tiến sĩ Campbell và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng trong thế kỷ trước, thực vật đã phát triển với tốc độ nhanh hơn nhiều so với bất kỳ thời điểm nào khác trong 54.000 năm qua. Viết trên tạp chí Nature, họ bài báo cáo rằng các nhà máy đang chuyển đổi carbon dioxide nhiều hơn 31% thành chất hữu cơ so với trước Cách mạng Công nghiệp.

Sự gia tăng là do carbon dioxide mà con người đang đưa vào khí quyển, thụ tinh cho cây, Tiến sĩ Campbell nói. Lượng carbon trong tăng trưởng thực vật tăng thêm lên tới 28 tỷ tấn mỗi năm. Đối với một quy mô, đó là ba lần carbon được lưu trữ trong tất cả các loại cây trồng được thu hoạch trên khắp hành tinh mỗi năm.

Christopher B. Field hấp dẫn khi nghĩ về quang hợp ở quy mô của toàn hành tinh là quá lớn để bị ảnh hưởng bởi hành động của con người, ông Christopher B. Field, giám đốc của Viện Môi trường Stanford, người không tham gia vào nghiên cứu. Nhưng câu chuyện ở đây rất rõ ràng. Nghiên cứu này là một chuyến đi thực tế.

Bắt đầu từ cuộc cách mạng công nghiệp, con người bắt đầu bơm carbon dioxide vào khí quyển với tốc độ phi thường. Kể từ năm 1850, nồng độ của khí đã tăng hơn 40%.

Vì thực vật phụ thuộc vào carbon dioxide để phát triển, các nhà khoa học từ lâu đã tự hỏi rằng liệu khí thừa đó có thể thụ tinh cho chúng hay không. Câu hỏi đã khó trả lời với nhiều sự chắc chắn.

Đối với một điều, một nhà máy phụ thuộc vào nhiều hơn là chỉ carbon dioxide. Nó cũng cần nước, nitơ và các hợp chất khác. Ngay cả với sự cân bằng hoàn hảo của các chất dinh dưỡng, thực vật có thể phát triển ở các tốc độ khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ.

Để có được một số phép đo thực tế về sự tăng trưởng của thực vật, một số nhà khoa học đã xây dựng các vỏ bọc để họ có thể xác định lượng carbon dioxide chính xác cũng như sự phát triển của thực vật. Họ thậm chí có thể chạy thử nghiệm bằng cách làm ngập thùng chứa thêm carbon dioxide.

Cây cối và các loại thực vật khác trong các thùng này thực sự đã phát triển nhanh hơn với nhiều carbon dioxide hơn. Nhưng thật khó để mở rộng những kết quả này đến toàn hành tinh. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng thực vật phản ứng khác nhau với carbon dioxide ở các khu vực khác nhau trên thế giới. Thách thức hậu cần của những thí nghiệm chủ yếu giới hạn chúng ở châu Âu và Hoa Kỳ, để lại những khu rừng rộng lớn ở vùng nhiệt đới và phía bắc ít được nghiên cứu.

Gần đây, các nhà khoa học đã chuyển sang các vệ tinh để có được manh mối về những gì thực vật đang làm. Họ đã đo được màu xanh của đất, và từ dữ liệu đó, họ đã ước tính khu vực được bao phủ bởi những chiếc lá.

Nhưng phương pháp này cũng có những thiếu sót. Vệ tinh không thể nhìn thấy những chiếc lá ẩn dưới những đám mây chẳng hạn. Và kích thước của lá cây chỉ là một hướng dẫn sơ bộ cho sự tăng trưởng của cây. Nếu một nhà máy xây dựng rễ lớn hơn, sự tăng trưởng đó sẽ được ẩn dưới lòng đất.

Vào giữa những năm 2000, các nhà khoa học khí quyển đã phát hiện ra một cách mới mạnh mẽ để đo lường sự phát triển của thực vật: bằng cách nghiên cứu một phân tử hiếm có thể tưởng tượng được gọi là carbonyl sulfide.

Carbonyl sulfide – một phân tử được tạo thành từ một nguyên tử carbon, một nguyên tử lưu huỳnh và một nguyên tử oxy – chỉ hiện diện trong vài trăm phần nghìn tỷ trong khí quyển. Đó là thấp hơn khoảng một triệu lần so với nồng độ carbon dioxide. Các chất hữu cơ phân rã trong đại dương tạo ra carbonyl sulfide, một loại khí sau đó trôi vào khí quyển.

Thực vật hút carbonyl sulfide cùng với carbon dioxide. Ngay khi nó xâm nhập vào mô của chúng, chúng phá hủy nó. Kết quả là, mức độ carbonyl sulfide trong không khí giảm xuống khi thực vật phát triển.

Bạn có thể nhìn thấy nó trong thời gian thực, Chuyên gia Max Berkelhammer, một nhà khoa học khí quyển tại Đại học Illinois ở Chicago cho biết. Vào buổi sáng khi mặt trời mọc, họ bắt đầu kéo nó ra.

Khám phá này đã khiến các nhà khoa học đi đến Nam Cực. Không khí đến Nam Cực được pha trộn tốt đến mức mức độ carbonyl sulfide của nó phản ánh sự phát triển của thực vật trên toàn thế giới.

Khi băng hình thành ở Nam Cực, nó bắt giữ các bong bóng khí, tạo ra một kỷ lục lịch sử về bầu khí quyển đã tồn tại hàng ngàn năm. Năm ngoái, Tiến sĩ Campbell và các đồng nghiệp đã phân tích hồ sơ carbonyl sulfide từ 54.000 năm qua.

Trải qua vài ngàn năm vào cuối kỷ băng hà, khí gas giảm đáng kể. Tiến sĩ Campbell cho biết sự suy giảm phản ánh sự rút lui của sông băng. Khi vùng đất mới được phát hiện, các nhà máy mọc lên và bắt đầu phá hủy carbonyl sulfide.

Nó là khó khăn hơn để giải thích các kỷ lục gần đây hơn trong băng. Kể từ cuộc cách mạng công nghiệp, con người đã bổ sung thêm carbonyl sulfide thông qua sản xuất dệt may và các hoạt động khác. Truyền carbonyl sulfide này đã làm tăng mức độ khí trong băng trong thế kỷ qua.

Nhưng Tiến sĩ Campbell và các đồng nghiệp của ông đã phát hiện ra rằng nó đã tăng rất nhiều. Khi chúng tôi đã thêm carbonyl sulfide vào khí quyển, các nhà máy đã kéo nó ra ngoài. Trên thực tế, các nhà khoa học nhận thấy, họ đã kéo nó ra với tốc độ đáng kinh ngạc.

Tiến sĩ Campbell cho biết tốc độ thay đổi quang hợp là chưa từng có trong kỷ lục 54.000 năm, tiến sĩ Campbell nói. Trong khi quang hợp tăng vào cuối kỷ băng hà, ông nói, tốc độ hiện tại nhanh gấp 136 lần.

Với tất cả lượng carbon dioxide bổ sung vào thực vật, đã có ít hơn trong không khí để góp phần vào sự nóng lên toàn cầu. Hành tinh này đã ấm lên gần 2 độ F kể từ năm 1880, nhưng nó có thể còn nóng hơn nếu không nhờ vào việc phủ xanh Trái đất.

Tiến sĩ Berkelhammer, người không tham gia vào nghiên cứu mới, cho biết nghiên cứu này sẽ đóng vai trò là chuẩn mực cho các dự báo khí hậu. Có nghĩa là chúng ta có thể xây dựng các mô hình chính xác hơn, ông nói.

Để kiểm tra các mô hình khí hậu, các nhà nghiên cứu thường quay lại hồ sơ lịch sử và xem họ có thể phát lại nó tốt như thế nào. Bây giờ họ có thể thấy nếu các mô hình dự án của họ thực vật phát triển với tốc độ được quan sát bởi Tiến sĩ Campbell và các đồng nghiệp của ông.

Vẫn còn là một câu hỏi mở về việc các nhà máy sẽ làm gì trong những năm tới nếu lượng khí thải carbon tiếp tục tăng.

Nhiều carbon dioxide có thể thúc đẩy tăng trưởng hơn nữa. Nhưng nhiều mô hình khí hậu dự án rằng các nhà máy sẽ phải chịu đựng khi nhiệt độ tăng và lượng mưa thay đổi. Mặc dù có thêm carbon dioxide, tăng trưởng thực vật trên toàn thế giới có thể giảm, và thực vật sẽ không còn giúp làm giảm tác động của sự nóng lên toàn cầu.

Tiến sĩ Campbell đã đề cập đến điều này như một bong bóng carbon, bác sĩ Campbell nói. Bạn có thể thấy các hệ sinh thái lưu trữ nhiều carbon hơn trong 50 năm tới, nhưng đến một lúc nào đó, bạn đạt đến một điểm đột phá.



Nguồn The NewYork Times

Bài viết liên quan

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây

Bài viết mới nhất

Kết nối với chúng tôi

333Thành viênThích
201Người theo dõiTheo dõi

Quảng cáo