minhbao171
Pearl
Mùa cây thay lá là khoảng thời gian nổi bật trong năm ở nhiều bang của Mỹ, trải dài từ Nam Maine cho đến Georgia và từ miền Tây cho đến dãy núi Rocky. Đây là khoảng thời gian đặc biệt quan trọng đối với vùng Đông Bắc nước Mỹ. Mỗi năm, những tán lá mùa thu có mang lại khoảng 8 tỷ USD cho ngành du lịch của New England.
Ảnh: Max Labeille/iStock, VvoeVale/iStock
Bài viết của Tiến sỹ Marc Abram, giáo sư về sinh thái và sinh lý rừng tại Đại học bang Pennsylvania.
Là một nhà khoa học nghiên cứu về rừng, tôi thường tự hỏi rằng liệu biến đổi khí hậu đang tác động như thế nào đến màu sắc đặc trưng của mùa thu – mùa cây thay lá. Đến nay, sự thay đổi rõ rệt nhất là hiện tượng lá cây đổi màu diễn ra ngày càng trễ. Kiểu hình thời tiết nóng, ẩm kéo dài trong năm 2021 đã khiến màu cam của lá cây tại vùng Đông Bắc và miền Trung Atlantic nhạt đi. Tuy vậy, biến đổi khí hậu không phải là tác nhân duy nhất dẫn đến hiện tượng này. Ở một số khu vực, phương pháp quản lý rừng mà con người thực hiện mới là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất.
Nghiên cứu của tôi về chức năng sinh lý và vòng sinh trưởng của cây cho thấy cây cối ở miền Đông nước Mỹ được hưởng lợi từ biến đổi khí hậu. Điều này không quá ngạc nhiên khi sự biến đổi tinh tế của khí hậu xảy ra chủ yếu ở miền Đông. Nhiệt độ thấp thường hạn chế sự phát triển của cây ở vùng ôn đới và hàn đới, vì vậy việc nhiệt độ môi trường tăng nhẹ thường có lợi cho cây.
Hơn nữa, khí gây hiệu ứng nhà kính, CO2, cũng là một trong những thành phần không thể thiếu trong quá trình quang hợp ở cây xanh. Khi nồng độ CO2 trong không khí tăng, cây cối quang hợp mạnh hơn và từ đó sinh trưởng tốt hơn.
Tuy nhiên, không phải mặc nhiên rằng nồng độ CO2 trong không khí tăng là tốt cho hành tinh của chúng ta – ý tưởng này thường được gọi là “phủ xanh toàn cầu”. Khả năng quang hợp của thực vật trong tự nhiên có giới hạn. Cây cối cần nước và chất dinh dưỡng để phát triển, và nguồn cung của nó cũng có hạn chế. Như vậy, khi nồng độ CO2 tăng, khả năng hấp thụ của cây cối sẽ giảm – hiệu ứng này được gọi là sự bão hoà CO2.
Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại, biến đổi khí hậu đã giúp kéo dài mùa sinh trưởng của cây xanh tại vùng Đông Bắc Mỹ thêm khoảng 10 đến 14 ngày. Trong nghiên cứu vòng sinh trưởng của cây xanh, tôi nhận thấy hiện nay chúng có khoảng sinh trưởng rộng hơn trong quá khứ.
Tác động ở những cây non càng rõ rệt hơn, nhưng ngay cả những cây già cũng có sự thay đổi. Đây là một hiện tượng đáng ngạc nhiên vì tốc độ phát triển của cây già lẽ ra sẽ phải chậm lại, chứ không phải tăng lên. Các nhà khoa học ở các bang phía Đông nước Mỹ đã bắt đầu nhận thấy sự gia tăng tốc độ sinh trưởng ở những cây thông 4.000 năm tuổi – cũng là những cây già nhất trên thế giới.
Màu sắc đặc trưng của mùa thu xuất hiện khi mùa sinh trưởng kết thúc và cây bắt đầu dừng quang hợp. Cây xanh sẽ ngừng sản xuất diệp lục, là chất tạo màu xanh cho lá cây và giúp hấp thụ năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời. Do vậy, các chất carotenoid (màu cam) và xanthophyll (màu vàng) sẽ thay thế diệp lục nhuộm màu cho những chiếc lá. Ngoài ra, lá cây cũng tạo ra một chất tạo màu thứ 3 là anthocyanin với màu đỏ. Mùa sinh trưởng kéo dài hơn đồng nghĩa với việc mùa cây thay lá đến trễ hơn – và điều này cũng có thể khiến những chiếc lá mùa thu trên trở nên kém sắc hơn.
Rõ rệt nhất là những cánh rừng ở phía Đông hiện nay có nhiều chủng loài hơn so với đầu thế kỷ 20, như phong đỏ, bạch dương đen, tulip poplar và blackgum. Đây là những loài cây ưa bóng và thường sinh trưởng trong điều kiện không quá ẩm ướt hoặc không quá khô. Những loại cây này cũng tạo ra sắc đỏ và vàng đậm vào mùa thu.
Sự thay đổi bắt đầu diễn ra từ những năm 1930, khi chính quyền liên bang ban hành chính sách kêu gọi dập tắt tất cả đám cháy rừng thay vì để lại một số. Vào thời điểm đó, hầu hết miền Đông nước Mỹ chỉ có cây sồi, thông và mại châu, vốn là những cây đã thích nghi với cháy rừng. Nếu không có những đám cháy rừng trong một hoặc hai thập kỷ, những loài cây nàt sẽ không thể tái sinh và dẫn đến sự suy giảm, từ đó cho phép những loài cây ưa bóng, nhạy cảm với lửa hơn xâm nhập, như cây phong đỏ chẳng hạn.
Đây là bằng chứng cho thấy một số loài cây đặc trưng ở miền Đông đã di cư về hướng Bắc và hướng Tây do khí hậu ở miền Đông ấm hơn, mưa nhiều và ít cháy rừng. Sự dịch chuyển này có thể gây ảnh hưởng đến màu sắc mùa thu của những vùng có thêm hoặc mất đi những loài cây. Đặc biệt, nghiên cứu chỉ ra rằng dãy cây thích đường – một trong những loài cây cho màu sắc rất đẹp – đang dần dịch chuyển lên phía Bắc về hướng Canada.
Trong suốt 35 năm qua, tôi đã quan sát thời tiết nóng ẩm kéo dài đến tận giữa và cuối tháng 10, lá cây thường chuyển từ màu xanh sang màu sắc nhợt nhạt hoặc chuyển luôn thành màu nâu, đặc biệt là khi nhiệt độ giảm sâu đột ngột. Năm nay, có rất ít màu đỏ trong lá cây, điều này cho thấy thời tiết ấm hơn đã tác động đến quá trình sản sinh anthocyanin trong lá cây. Một số cây lá đỏ điển hình, như phong đỏ và sồi, đang cho ra lá vàng.
Ngoài ra còn có những yếu tố khác có thể gây áp lực lên các cánh rừng ở miền Đông. Các dự án khoa học về môi trường cho thấy hiện tượng ấm lên toàn cầu sẽ tạo ra bão nhiệt đới và lốc xoáy với sức mạnh và mức độ tàn phá lớn hơn, kèm theo đó là lượng mưa cao hơn. Những cơn bão này có thể làm bật gốc cây, thổi sạch lá và làm mùa thu kém sắc hơn.
Các nhà khoa học cũng cho rằng biến đổi khí hậu làm tăng số lượng côn trùng ăn cây, chẳng hạn như sâu đục thân. Và năm nay, khi mùa thu trở nên ẩm ướt hơn đã làm gia tăng sự xuất hiện của nấm đốm lá, loại nấm đang lây lan mạnh trên cây thích đường.
Những cánh rừng giúp phủ bóng mát cho Trái Đất và hấp thụ khí CO2. Tôi tự hào khi thấy ngày càng nhiều cá nhân làm việc trong lĩnh vực lâm nghiệp chú trọng hơn vào phát triển lâm nghiệp sinh thái, một cách tiếp cận tập trung vào các dịch vụ sinh thái mà rừng cung cấp, như dự trữ carbon, lọc nước và che chở cho động vật hoang dã.
Những người làm trong lĩnh vực lâm nghiệp có thể giúp làm chậm quá trình biến đổi khí hậu bằng cách phủ xanh đất hoang, nâng cao độ đa dạng sinh học trong những cánh rừng và sử dụng những loài cây phù hợp với tuổi thọ lớn, tạo nhiều hạt giống và có khả năng di cư theo thời gian. Định hình những cánh rừng ở phía Đông phát triển mạnh trong điều kiện biến đổi khí hậu có thể giúp bảo tồn những lợi ích mà chúng mang lại ở hiện tại và cả trong tương lai – trong đó có cả màu sắc đặc trưng của mùa thu.
Theo FastCompany
Bài viết của Tiến sỹ Marc Abram, giáo sư về sinh thái và sinh lý rừng tại Đại học bang Pennsylvania.
Là một nhà khoa học nghiên cứu về rừng, tôi thường tự hỏi rằng liệu biến đổi khí hậu đang tác động như thế nào đến màu sắc đặc trưng của mùa thu – mùa cây thay lá. Đến nay, sự thay đổi rõ rệt nhất là hiện tượng lá cây đổi màu diễn ra ngày càng trễ. Kiểu hình thời tiết nóng, ẩm kéo dài trong năm 2021 đã khiến màu cam của lá cây tại vùng Đông Bắc và miền Trung Atlantic nhạt đi. Tuy vậy, biến đổi khí hậu không phải là tác nhân duy nhất dẫn đến hiện tượng này. Ở một số khu vực, phương pháp quản lý rừng mà con người thực hiện mới là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất.
Mùa sinh trưởng dài hơn
Biến đổi khí hậu đã khiến vùng Đông Bắc ấm và ẩm hơn rõ rệt. Kể từ năm 1980, nhiệt độ trung bình tại khu vực này đã tăng khoảng 0,37oC và lượng mưa trung bình năm đã tăng khoảng 86 mm – khoảng 8%. Mưa nhiều hơn giúp cây cối sinh trưởng tốt hơn và dường như làm giảm thiểu tác động của sự thay đổi nhiệt độ lên cây cối. Ở phía Tây, nơi có khí hậu trở nên nóng và khô hơn, biến đổi khí hậu có tác động mạnh hơn về mặt hình thái của cây cối.
Hơn nữa, khí gây hiệu ứng nhà kính, CO2, cũng là một trong những thành phần không thể thiếu trong quá trình quang hợp ở cây xanh. Khi nồng độ CO2 trong không khí tăng, cây cối quang hợp mạnh hơn và từ đó sinh trưởng tốt hơn.
Tuy nhiên, không phải mặc nhiên rằng nồng độ CO2 trong không khí tăng là tốt cho hành tinh của chúng ta – ý tưởng này thường được gọi là “phủ xanh toàn cầu”. Khả năng quang hợp của thực vật trong tự nhiên có giới hạn. Cây cối cần nước và chất dinh dưỡng để phát triển, và nguồn cung của nó cũng có hạn chế. Như vậy, khi nồng độ CO2 tăng, khả năng hấp thụ của cây cối sẽ giảm – hiệu ứng này được gọi là sự bão hoà CO2.
Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại, biến đổi khí hậu đã giúp kéo dài mùa sinh trưởng của cây xanh tại vùng Đông Bắc Mỹ thêm khoảng 10 đến 14 ngày. Trong nghiên cứu vòng sinh trưởng của cây xanh, tôi nhận thấy hiện nay chúng có khoảng sinh trưởng rộng hơn trong quá khứ.
Tác động ở những cây non càng rõ rệt hơn, nhưng ngay cả những cây già cũng có sự thay đổi. Đây là một hiện tượng đáng ngạc nhiên vì tốc độ phát triển của cây già lẽ ra sẽ phải chậm lại, chứ không phải tăng lên. Các nhà khoa học ở các bang phía Đông nước Mỹ đã bắt đầu nhận thấy sự gia tăng tốc độ sinh trưởng ở những cây thông 4.000 năm tuổi – cũng là những cây già nhất trên thế giới.
Thành phần chủng loài cũng thay đổi
Khí hậu không phải là yếu tố duy nhất gây ảnh hưởng đến sắc thu. Số lượng các loài cây trong một khu rừng thậm chí là một yếu tố tác động còn mạnh mẽ hơn. Và trong suốt một thế kỷ qua, thành phần các loài cây trong những khu rừng ở Đông Mỹ đã thay đổi rất nhiều.Rõ rệt nhất là những cánh rừng ở phía Đông hiện nay có nhiều chủng loài hơn so với đầu thế kỷ 20, như phong đỏ, bạch dương đen, tulip poplar và blackgum. Đây là những loài cây ưa bóng và thường sinh trưởng trong điều kiện không quá ẩm ướt hoặc không quá khô. Những loại cây này cũng tạo ra sắc đỏ và vàng đậm vào mùa thu.
Sự thay đổi bắt đầu diễn ra từ những năm 1930, khi chính quyền liên bang ban hành chính sách kêu gọi dập tắt tất cả đám cháy rừng thay vì để lại một số. Vào thời điểm đó, hầu hết miền Đông nước Mỹ chỉ có cây sồi, thông và mại châu, vốn là những cây đã thích nghi với cháy rừng. Nếu không có những đám cháy rừng trong một hoặc hai thập kỷ, những loài cây nàt sẽ không thể tái sinh và dẫn đến sự suy giảm, từ đó cho phép những loài cây ưa bóng, nhạy cảm với lửa hơn xâm nhập, như cây phong đỏ chẳng hạn.
Đây là bằng chứng cho thấy một số loài cây đặc trưng ở miền Đông đã di cư về hướng Bắc và hướng Tây do khí hậu ở miền Đông ấm hơn, mưa nhiều và ít cháy rừng. Sự dịch chuyển này có thể gây ảnh hưởng đến màu sắc mùa thu của những vùng có thêm hoặc mất đi những loài cây. Đặc biệt, nghiên cứu chỉ ra rằng dãy cây thích đường – một trong những loài cây cho màu sắc rất đẹp – đang dần dịch chuyển lên phía Bắc về hướng Canada.
Những cánh rừng đang phải chịu áp lực lớn
Đến nay, rõ ràng rằng sự ấm lên đang khiến hiện tượng thay đổi màu lá ở hầu hết miền Đông nước Mỹ đến chậm hơn, có thể là chỉ vài ngày như ở Pennsylvania cho đến 2 tuần như ở New England. Hiện chưa rõ sự chậm trễ này đang khiến màu sắc đặc trưng của mùa thu kém sắc hơn hay nó biến mất nhanh hơn.Trong suốt 35 năm qua, tôi đã quan sát thời tiết nóng ẩm kéo dài đến tận giữa và cuối tháng 10, lá cây thường chuyển từ màu xanh sang màu sắc nhợt nhạt hoặc chuyển luôn thành màu nâu, đặc biệt là khi nhiệt độ giảm sâu đột ngột. Năm nay, có rất ít màu đỏ trong lá cây, điều này cho thấy thời tiết ấm hơn đã tác động đến quá trình sản sinh anthocyanin trong lá cây. Một số cây lá đỏ điển hình, như phong đỏ và sồi, đang cho ra lá vàng.
Các nhà khoa học cũng cho rằng biến đổi khí hậu làm tăng số lượng côn trùng ăn cây, chẳng hạn như sâu đục thân. Và năm nay, khi mùa thu trở nên ẩm ướt hơn đã làm gia tăng sự xuất hiện của nấm đốm lá, loại nấm đang lây lan mạnh trên cây thích đường.
Những cánh rừng giúp phủ bóng mát cho Trái Đất và hấp thụ khí CO2. Tôi tự hào khi thấy ngày càng nhiều cá nhân làm việc trong lĩnh vực lâm nghiệp chú trọng hơn vào phát triển lâm nghiệp sinh thái, một cách tiếp cận tập trung vào các dịch vụ sinh thái mà rừng cung cấp, như dự trữ carbon, lọc nước và che chở cho động vật hoang dã.
Những người làm trong lĩnh vực lâm nghiệp có thể giúp làm chậm quá trình biến đổi khí hậu bằng cách phủ xanh đất hoang, nâng cao độ đa dạng sinh học trong những cánh rừng và sử dụng những loài cây phù hợp với tuổi thọ lớn, tạo nhiều hạt giống và có khả năng di cư theo thời gian. Định hình những cánh rừng ở phía Đông phát triển mạnh trong điều kiện biến đổi khí hậu có thể giúp bảo tồn những lợi ích mà chúng mang lại ở hiện tại và cả trong tương lai – trong đó có cả màu sắc đặc trưng của mùa thu.
Theo FastCompany
