Biến đổi khí hậu là những thay đổi về khí hậu trên Trái Đất, bao gồm thay đổi bầu khí quyển, sinh quyển, đất đai theo chiều hướng xấu đi, ảnh hưởng đến sự sống trên Trái Đất. Một trong những nguyên nhân hàng đầu dẫn đến biến đổi khí hậu là hiệu ứng nhà kính và nạn phá rừng.
Rừng còn được ví như lá phổi xanh của trái đất, có vai trò quan trọng hấp thụ khí carbon, sản sinh ra khí oxi cần thiết cho sự sống. Rừng giữ vai trò trong việc chống biến đổi khí hậu toàn cầu, cung cấp oxy cho khí quyển và hấp thụ lượng khí carbon.
Tuy nhiên, nạn phá rừng quy mô lớn và không được kiểm soát làm tăng lượng khí nhà kính và góp phần đáng kể vào sự gia tăng nhiệt độ và sự leo thang của biến đổi khí hậu. Vì vậy, bảo vệ rừng, giảm phát thải khí nhà kính, cùng với việc tập trung khôi phục độ che phủ rừng là vô cùng cần thiết.
Để những hoạt động này được diễn ra một cách chính xác và hiệu quả, công nghệ viễn thám và những kỹ thuật hiện đại khác đã được đưa vào ứng dụng, phân tích tình hình từ nhiều góc độ khác nhau và đưa ra quyết định sáng suốt về việc cứu rừng và giảm phát thải khí nhà kính trên toàn thế giới.
Phá rừng và khí nhà kính liên quan với nhau như thế nào?
Khí nhà kính phát ra bức xạ hồng ngoại, làm nóng bầu khí quyển, bề mặt trái đất và gây ra hiệu ứng nhà kính. Các khí nhà kính là carbon dioxide (CO2), metan (CH4) và oxit nitơ (N2O). Thực vật hấp thụ lượng carbon dioxide dư thừa trong điều kiện bình thường và khi rừng bị đốt hoặc chặt phá, lượng carbon dioxide tích lũy sẽ được giải phóng. Vì vậy, nạn phá rừng khiến khí nhà kính tăng lên rất nhiều.
Khí cacbonic (CO2)
Mỗi năm, có khoảng 4,8 tỷ tấn carbon dioxide được thải vào bầu khí quyển Trái đất do nạn phá rừng, đặc biệt là ở các khu vực nhiệt đới. Vì carbon dioxide có khả năng giữ lại một phần đáng kể năng lượng nhiệt mặt trời và góp phần làm bầu khí quyển nóng lên, nên việc tăng lượng khí này sẽ làm tăng hiệu ứng nhà kính. Carbon dioxide có thể tồn tại trong khí quyển hàng trăm, thậm chí là hàng nghìn năm. Vì vậy, điều quan trọng là phải giảm lượng khí thải ngay từ bây giờ.
Mêtan (CH4)
Tỷ lệ khí mêtan trong tổng lượng khí thải nhà kính nhỏ hơn nhiều lần so với carbon dioxide, những khí mê-tan có khả năng làm Trái đất nóng lên gấp 28 lần so với carbon dioxide. Hơn nữa, CH4 dẫn đến hình thành tầng ozone trên mặt đất, một chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm làm giảm đáng kể tuổi thọ của con người trên toàn thế giới.
Phá rừng liên quan đến phát thải khí mê-tan như thế nào? Lũ lụt xảy ra thường xuyên hơn ở những nơi có nạn phá rừng, dẫn đến vùng đất đó bị úng nước. Nước ngăn không cho oxy tiếp cận đất, dẫn đến quá trình lên men kỵ khí, tạo ra sản phẩm phụ là khí metan.
May mắn thay, thời gian CH4 có thể tồn tại trong khí quyển tương đối ngắn – chỉ khoảng 12 năm. Do đó, việc giảm lượng khí thải mêtan thông qua việc giảm nạn phá rừng sẽ ngay lập tức tác động đến lượng khí này trong khí quyển.
Nitơ oxit (N2O)
Oxit nitơ là một loại khí nhà kính mạnh, làm nóng bầu khí quyển nhanh hơn 265 lần so với carbon dioxide đồng thời gây hại cho tầng ozone. Sử dụng phân bón nitơ trong sản xuất nông nghiệp là nguồn phát thải oxit nitơ chính. Phá rừng hầu như không ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành khí này mà đóng vai trò là tiền đề cho việc chuyển đổi diện tích rừng thành đất nông nghiệp.
Vai trò của rừng trong giảm phát thải khí nhà kính
Rừng có ảnh hưởng rất lớn đến sự thay đổi của khí nhà kính. Rừng có khả năng đặc biệt trong việc hấp thụ khí thải nhà kính do hoạt động của con người gây ra và tạo ra oxy. Thông qua quá trình quang hợp, lá hấp thụ carbon dioxide, nước và sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển đổi chúng thành oxy và các hợp chất hóa học nuôi sống cây.
Mặc dù rừng có thải ra khí nhà kính (carbon dioxide) trong quá trình hô hấp nhưng với lượng nhỏ. Quá trình quang hợp vượt quá quá trình hô hấp nên lượng carbon dư thừa sẽ được giữ lại trong các cơ quan sinh dưỡng của cây (thân, lá và rễ). Do đó, rừng ngăn chặn sự tích tụ khí nhà kính và hoạt động như một bộ điều nhiệt bảo vệ hành tinh khỏi quá nóng.
Tác động của nạn phá rừng đến phát thải khí nhà kính và biến đổi khí hậu
Hai quá trình hình thành và trao đổi khí của cây có liên quan trực tiếp đến tác động của nạn phá rừng đến biến đổi khí hậu. Quá trình đầu tiên là hấp thụ khí thải CO2 từ sản xuất và các hoạt động của con người. Thứ hai là sự giải phóng carbon được lưu trữ trong cây vào khí quyển, chủ yếu dưới dạng carbon dioxide, do nạn phá rừng gây ra. Phá rừng đóng góp tới 11% tổng lượng phát thải khí nhà kính hàng năm (Nguồn: https://www.rainforest-alliance.org/everyday-actions/tropical-forests-in-our-daily-lives/) – gần bằng tổng số phương tiện trên thế giới cộng lại. Bảo tồn rừng có lợi cho cả hai quá trình này.
Khí nhà kính tăng do nạn phá rừng gây ra biến đổi khí hậu, bao gồm bão, nắng nóng bất thường, hạn hán và hỏa hoạn. Những biến đổi khí hậu như vậy tàn phá những khu rừng vốn đã dễ bị tổn thương, dẫn đến một chu kỳ dịch chuyển nguy hiểm cho tương lai của toàn hành tinh.
Giảm nạn phá rừng, bảo tồn các khu rừng hiện có và trồng mới sẽ giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu và giữ nhiệt độ khí quyển trong giới hạn chấp nhận được. Do đó, điều quan trọng là phải theo dõi động thái phát thải khí nhà kính, giảm thiểu nạn phá rừng và thực hiện các biện pháp khác sẽ có tác động tích cực trước mắt và dài hạn.
Nguyên nhân chính dẫn đến nạn phá rừng
Phá rừng là một trong những nguyên nhân chính làm tăng lượng khí nhà kính trên toàn thế giới. Phá rừng có liên quan chặt chẽ đến các vấn đề đô thị hóa, khai thác mỏ và mở rộng đất nông nghiệp. Việc mất rừng nhiệt đới là biểu hiện rõ ràng nhất liên quan đến tác động của khí hậu và nó có thể bắt nguồn từ các yếu tố sau:
- Phá rừng lấy đất canh tác nông nghiệp, và trong quá trình sản xuất, việc sử dụng phân bón, làm tăng lượng khí thải nhà kính.
- Chăn nuôi gia súc, làm tăng thêm sản xuất khí mê-tan.
- Các loại cây thân gỗ có khả năng hấp thụ carbon dioxide lớn nhất thường bị chặt bỏ.
Khi một khu rừng bị chặt phá và đốt cháy, toàn bộ lượng carbon trong rừng sẽ được chuyển thành carbon dioxide, làm tăng hiệu ứng nhà kính.
Làm thế nào để giảm thiểu nạn phá rừng và tái trồng rừng?
Hiểu được những tác hại mà nạn phá rừng gây ra, hiện nay có nhiều chính sách, giải pháp nhằm hạn chế nạn phá rừng, và thực hiện tái trồng rừng, tăng độ che phủ rừng.
Giảm nạn phá rừng và tái trồng rừng tự nhiên
Bảo vệ các khu rừng hiện có là cách làm tốt nhất để bảo tồn kho carbon khổng lồ và tiềm năng hấp thụ carbon của chúng, từ đó cứu hành tinh khỏi biến đổi khí hậu khắc nghiệt.
Một phương pháp cần thiết và hiệu quả để giảm hiệu ứng nhà kính khác là phục hồi rừng, bao gồm trồng lại rừng, trồng cây mới. Bảo vệ rừng thứ sinh nguyên sinh và trưởng thành là biện pháp quan trọng để quản lý rừng, giảm phát thải khí nhà kính và giảm thiểu biến đổi khí hậu hiện nay.
Đưa ra các chính sách, pháp luật bảo vệ rừng, giảm phát thải khí nhà kính
- Tăng cường nhân lực, phương tiện để phát hiện, ngăn chặn kịp thời và chống trả đích đáng trước mọi hành vi côn đồ, phản kháng của lâm tặc, đầu nậu gỗ lậu.
- Xây dựng khung pháp lý bắt giam, khởi tố và truy tố với những đối tượng phá hoại, đốt phá rừng bừa bãi vì tư lợi trước mắt.
- Xây dựng khung pháp lý nghiêm cấm các nhân viên kiểm lâm nhận hối lộ của bọn đầu nậu gỗ để được khai thác rừng tự do bừa bãi.
- Trang bị cho các nhân viên kiểm lâm các thiết bị hiện đại để ngăn chặn kịp thời các vụ cháy rừng do thiên nhiên (hạn hán, sấm sét), con người gây ra…
- Tạm thời đưa những cánh rừng tái sinh vào danh sách bảo tồn rừng quốc gia trong một thời gian dài để có đủ thời gian phát triển đầy đủ, đa dạng các thảm thực vật, loài động vật.
- Tăng cường tuyên truyền, phổ biến luật bảo vệ rừng
- Đánh giá phát thải khí nhà kính
- Có chính sách xử phạt doanh nghiệp làm tăng lượng khí thải nhà kính
Ứng dụng công nghệ tiên tiến kiểm soát nạn phá rừng và giảm phát thải khí nhà kính
Công nghệ viễn thám, sử dụng các dữ liệu từ vệ tinh hoặc máy bay, đã trở thành một công cụ quan trọng trong kiểm soát nạn phá rừng và giảm phát thải khí nhà kính. Dưới đây là các ứng dụng chính của công nghệ viễn thám trong lĩnh vực này:
Phát hiện thay đổi lớp phủ rừng
Công nghệ viễn thám cho phép giám sát diện tích rừng một cách liên tục và chi tiết. Các hình ảnh vệ tinh có thể phát hiện sự thay đổi lớp phủ rừng, giúp xác định vị trí các khu vực bị phá rừng.
Phát hiện nhanh chóng
Với các vệ tinh như Landsat, Sentinel, MODIS, có thể cập nhật dữ liệu thường xuyên (hàng tuần hoặc hàng ngày), giúp phát hiện các hoạt động phá rừng nhanh chóng hơn so với các phương pháp truyền thống.
Đo lường trữ lượng carbon
Sử dụng các dữ liệu viễn thám kết hợp với mô hình sinh học, các nhà khoa học có thể ước tính lượng carbon lưu trữ trong rừng. Điều này rất quan trọng để theo dõi và báo cáo về lượng phát thải khí nhà kính.
Theo dõi sự thay đổi trữ lượng carbon
Khi rừng bị phá hủy, lượng carbon bị thải vào khí quyển. Công nghệ viễn thám giúp theo dõi và đánh giá sự thay đổi này, cung cấp thông tin cần thiết để xây dựng các chính sách bảo vệ rừng và giảm phát thải.
Lập bản đồ rừng
Công nghệ viễn thám giúp tạo ra các bản đồ chi tiết về diện tích rừng, loại rừng và tình trạng rừng. Các bản đồ này rất quan trọng để quản lý và lập kế hoạch bảo vệ rừng.
Theo dõi thực thi luật pháp
Viễn thám giúp giám sát các khu vực rừng cấm, phát hiện và theo dõi các hoạt động bất hợp pháp như khai thác gỗ trái phép.
Dự báo sự thay đổi
Các mô hình dự báo sử dụng dữ liệu viễn thám có thể dự báo sự thay đổi của rừng trong tương lai dựa trên các kịch bản khác nhau, giúp chính phủ và các tổ chức lập kế hoạch bảo vệ rừng hiệu quả hơn.
Đánh giá tác động
Viễn thám giúp đánh giá tác động của các chương trình bảo vệ rừng và các chính sách liên quan đến giảm phát thải khí nhà kính, từ đó cải thiện và điều chỉnh các chiến lược bảo vệ rừng.
Báo cáo và minh bạch
Viễn thám cung cấp dữ liệu khách quan, minh bạch để doanh nghiệp, cơ quan, quốc gia báo cáo về việc thực hiện các cam kết giảm phát thải theo các chính sách và thỏa thuận.
Công nghệ viễn thám không chỉ giúp phát hiện và giám sát nạn phá rừng một cách hiệu quả, mà còn hỗ trợ đáng kể trong việc giảm phát thải khí nhà kính thông qua quản lý và bảo vệ rừng.
Vấn đề nóng lên toàn cầu do tăng phát thải khí nhà kính từ lâu đã được tranh luận trong giới khoa học, nhưng phạm vi của nó hiện đã đạt đến mức đòi hỏi phải có hành động quyết đoán ở mọi cấp độ. Mặc dù, hiện tại không có giải pháp mang tính cách mạng nào đảm bảo giảm đáng kể lượng phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, việc giảm thiểu nạn phá rừng sẽ góp phần làm suy giảm lượng khí nhà kính, và trong tương lai hy vọng thậm chí có thể đảo ngược hiện tượng nóng lên toàn cầu.
