Có thể có quá nhiều cây hay không?

Việc làm mỏng các khu rừng ở miền Tây Hoa Kỳ có thể tiết kiệm hàng tỷ gallon nước mỗi năm và cải thiện nỗ lực bảo tồn.

Mở đầu

Nhiều người coi cây cối là một điều tốt không thể tranh cãi. Chúng ta được dạy về tầm quan trọng sinh thái của cây mỗi Ngày Trái Đất. Trong những chương trình thông báo công ích xen giữa các chương trình hoạt hình sau giờ học, cây được mô tả như là bạn của chúng ta. Các ngôi sao nổi tiếng như John Denver đã hát rằng cây cối không chỉ quan trọng cho tương lai của chúng ta mà còn cho nước Mỹ.

Giả định này rõ ràng như là điều không cần phải nói: Nếu một cái cây là tốt, hai cái cây tốt hơn, và hai mươi cái cây thì càng tốt. Nhưng điều này không hoàn toàn đúng ở những khu rừng Sierra Nevada của California, nơi mà quá nhiều cây có thể đe dọa đến sự ổn định sinh thái của tiểu bang.

Quá nhiều cây, quá ít nước

Khoảng 60% lượng nước tiêu thụ của California đến từ các lưu vực nước của Sierra Nevada, vì thế dãy núi này được gọi là tháp nước của California. Vùng núi này tích lũy tuyết ở các độ cao cao hơn vào mùa đông lạnh giá. Khi đến mùa xuân và hè, tuyết tan chảy và chảy vào các dòng suối, sông và nguồn nước ngầm, sau đó chảy xuống các thung lũng bên dưới.

Tuy nhiên, theo Tổ chức Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF), các khu vực rừng rậm rạp ở Sierra Nevada đang rút cạn nước của tiểu bang với tốc độ không thể duy trì được.

Cây cần rất nhiều nước để tồn tại. Để đáp ứng cơn khát sinh học của mình, một số loài cây như cây thông có thể kéo dài rễ xuống đến 15 mét để tiếp cận nguồn nước sâu trong đất. Sau khi nước được hấp thụ, nó di chuyển lên thân cây và vào lá, nơi nó thoát ra ngoài không khí qua các lỗ nhỏ li ti. Quá trình này, gọi là thoát hơi nước, lấy nước ra khỏi lưu vực và không thể sử dụng lại cho đến khi nó trở lại dưới dạng mưa.

Quá trình này vốn là tự nhiên; tuy nhiên, việc thoát hơi nước quá mức có thể gây căng thẳng cho nguồn nước quan trọng của một khu vực, đặc biệt trong những đợt hạn hán kéo dài.

Các nhà nghiên cứu tại Đài quan sát Vùng Phê Bình Nam Sierra của NSF đã xem xét sự mất nước do quá trình thoát hơi nước bằng cách sử dụng dữ liệu từ các trạm đo và vệ tinh. Họ phát hiện rằng các khu rừng tự nhiên được làm mỏng bởi các đám cháy đã tiết kiệm hàng tỷ gallon nước. Từ năm 1990 đến 2008, Lưu vực Sông Kings của California đã tiết kiệm 3,7 tỷ gallon nước mỗi năm nhờ vào các khu rừng được làm mỏng do cháy rừng. Lưu vực Sông American cũng tiết kiệm được 17 tỷ gallon nước mỗi năm trong cùng thời kỳ. Nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí Ecohydrology vào năm ngoái.

Cháy rừng thường được xem là thảm họa, Richard Yuretich, giám đốc Đài quan sát Vùng Phê Bình Nam Sierra của NSF, đơn vị tài trợ nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố. Nhưng lửa là một phần của hệ sinh thái rừng khỏe mạnh. Bằng cách làm mỏng cây cối, cháy rừng có thể giảm bớt căng thẳng về nước trong các khu rừng và làm dịu tình trạng thiếu nước trong những đợt hạn hán. Và bằng cách giảm lượng nước cây cối sử dụng, lượng mưa nhiều hơn sẽ chảy vào các dòng sông và tích tụ trong nguồn nước ngầm.

Theo các nhà nghiên cứu, tác động tổng thể của các vụ cháy rừng trong khoảng thời gian 20 năm cho thấy rằng việc làm mỏng rừng có thể tăng lượng nước chảy từ các lưu vực nước của Sierra Nevada lên đến 10%.

Qua việc quản lý rừng hiệu quả, lợi ích về nước có thể được mở rộng trên toàn quốc, nhưng nhiệm vụ này rất lớn. Theo dữ liệu của Dịch vụ Rừng Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu cho biết có đến 58 triệu mẫu Anh rừng cần được phục hồi trên toàn quốc. Chi phí ước tính? Từ 5 đến 10 tỷ đô la chỉ riêng cho California.

Chi phí của việc quá xanh

Một nghiên cứu gần đây được công bố trên Nature geoscience cho thấy rằng con người sẽ không phải là người hưởng lợi duy nhất từ các khu rừng thưa thớt hơn ở Sierra Nevada. Cây cối cũng sẽ hưởng lợi.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Irvine, và UC Merced đã sử dụng các quan sát thực địa và từ xa để kiểm tra các cộng đồng cây trong dãy núi này. Tập trung vào đợt khô hạn nghiêm trọng từ năm 2012–2015, họ đã cố gắng tìm ra nguyên nhân của tình trạng cây chết hàng loạt trong khu vực. Bên cạnh lượng mưa thấp hơn mức trung bình và nhiệt độ cao hơn mức trung bình, các nhà nghiên cứu cũng lưu ý đến thảm thực vật dày đặc bất thường.

Do sự kết hợp giữa nhiệt độ cao và mật độ dày đặc, cây cối đã tăng tốc quá trình thoát hơi nước và hút nhiều nước từ đất hơn so với lượng được bổ sung, dẫn đến hiện tượng chết hàng loạt. Cây cối ở các độ cao thấp bị ảnh hưởng nặng nề nhất.

Chúng tôi dự đoán rằng biến đổi khí hậu sẽ tiếp tục làm gia tăng quá trình thoát hơi nước và thiếu hụt độ ẩm trong đất trong những đợt hạn hán, Michael Goulden, giáo sư khoa học hệ thống Trái Đất tại UCI và đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố. Hiệu ứng này có thể dẫn đến việc gia tăng 15 đến 20% số cây chết trong đợt hạn hán với mỗi mức tăng nhiệt độ thêm một độ.

Khi một cộng đồng cây không lành mạnh, điều đó ảnh hưởng đến toàn bộ môi trường.