Nghiên cứu mới của Mỹ cho thấy lượng carbon cây hấp thụ qua quang hợp không đồng nghĩa với lượng carbon được lưu giữ lâu dài trong sinh khối gỗ.
Phát hiện này cho thấy các mô hình khí hậu hiện nay có thể đang đánh giá quá cao khả năng hấp thụ carbon của rừng trong tương lai.
Các nhà khoa học đã khảo sát 137 khu vực trên khắp nước Mỹ và phát hiện cây thường ngừng sinh trưởng từ nhiều tháng trước khi quá trình quang hợp kết thúc. Điều này đồng nghĩa với việc cây vẫn tiếp tục hấp thụ CO₂ từ khí quyển nhưng không nhất thiết chuyển lượng carbon đó thành gỗ để lưu trữ lâu dài.
Rừng được xem là một trong những “lá chắn” tự nhiên quan trọng nhất trước biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, hiệu quả hấp thụ carbon của rừng không chỉ phụ thuộc vào lượng CO₂ cây hấp thụ mà còn vào lượng carbon được tích lũy trong thân gỗ. Khi carbon được lưu giữ trong gỗ, nó có thể tồn tại ngoài khí quyển trong nhiều thập kỷ, thậm chí hàng thế kỷ. Trong khi đó, carbon được sử dụng cho lá, rễ hoặc các quá trình trao đổi chất khác thường chỉ được lưu trữ trong thời gian ngắn hơn.
Các nhà khoa học khí hậu từ lâu kỳ vọng nồng độ CO₂ gia tăng do hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch sẽ giúp các hệ sinh thái trên đất liền tiếp tục hấp thụ nhiều carbon hơn trong thế kỷ XXI. Tuy nhiên, nhiều mô hình hiện nay vẫn sử dụng tốc độ quang hợp làm chỉ báo chính cho khả năng hấp thụ carbon của rừng thay vì dựa trên tốc độ tăng trưởng thực tế của sinh khối gỗ.
Ông Mukund Palat Rao, nhà khoa học về chu trình carbon tại Đài quan sát Trái Đất Lamont-Doherty thuộc Đại học Columbia và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết phần lớn các mô hình hiện nay đều giả định quang hợp đi đôi với sinh trưởng. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu cho thấy mối liên hệ này không phải lúc nào cũng tồn tại. Theo ông, việc cây quang hợp mạnh hơn không đồng nghĩa chúng sẽ phát triển nhanh hơn hoặc lưu trữ nhiều carbon hơn trong tương lai.
Tại các điểm nghiên cứu ở miền Đông nước Mỹ, khoảng 36% lượng carbon được cây hấp thụ trong năm diễn ra sau khi cây đã ngừng phát triển vào cuối mùa hè. Tại California, tỷ lệ này vào khoảng 26%.
Các phép đo chi tiết tại bốn khu vực nghiên cứu cho thấy quá trình hình thành gỗ chủ yếu diễn ra trong điều kiện thời tiết mát mẻ và ít khô hạn. Tuy nhiên, những điều kiện thuận lợi này đang ngày càng hiếm hơn do nhiệt độ toàn cầu tăng cao, kéo theo các đợt nắng nóng và hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn.
Theo ông Rao, khi thời tiết trở nên nóng và khô, quá trình sinh trưởng của cây gần như dừng lại ngay lập tức, trong khi quang hợp vẫn tiếp tục diễn ra, dù với tốc độ chậm hơn. Điều này khiến một phần carbon hấp thụ được sử dụng cho các hoạt động sinh lý khác thay vì được chuyển thành gỗ.
Nhóm nghiên cứu hiện đang tiếp tục đánh giá liệu hiện tượng mất đồng bộ giữa quang hợp và sinh trưởng gỗ có xuất hiện ở các loài cây và khu vực khác hay không. Kết quả ban đầu cho thấy khả năng lưu trữ carbon dài hạn của rừng phụ thuộc không chỉ vào lượng carbon được hấp thụ mà còn vào cách cây phân bổ lượng carbon đó.
Các tác giả cảnh báo rằng nếu biến đổi khí hậu tiếp tục làm gia tăng tình trạng khô hạn và nhiệt độ cực đoan, khả năng lưu trữ carbon của rừng có thể suy giảm. Điều này đồng nghĩa các mô hình khí hậu hiện nay có nguy cơ đánh giá quá cao vai trò của rừng trong việc hấp thụ khí nhà kính và làm chậm quá trình nóng lên toàn cầu.