Ôzôn - sát thủ mới gây thiệt hại năng suất cây trồng

Sơ đồ mô phỏng khí ôzôn gây thiệt hại năng suất lúa. Nguồn: Research Gate

Các nhà khoa học cho biết: Phát thải nhiên liệu hóa thạch không chỉ gây ra biến đổi khí hậu và làm xấu đi chất lượng không khí, mà còn làm ảnh hưởng đến năng suất cây trồng, gây thiệt hại khoảng 63 tỷ USD hàng năm ở khu vực Đông Á.

Theo đó với mức độ ô nhiễm ôzôn cao, Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản đang chứng kiến ​​sản lượng lúa gạo, lúa mì, và ngô bị sụt giảm nghiêm trọng. Một nghiên cứu được công bố đầu tuần này trên Tạp chí Nature Food cho biết, riêng Trung Quốc đang mất đi một phần ba sản lượng lúa mì tiềm năng và gần một phần tư sản lượng lúa gạo do khí ôzôn làm gián đoạn sự phát triển của thực vật.

Điều này đang làm dấy lên những mối lo ngại vượt ra ngoài khu vực, đến toàn châu lục khi châu Á đang cung cấp phần lớn nguồn cung lúa gạo cho thế giới.

Tác giả chính Zhaozhong Feng, một nhà nghiên cứu về môi trường tại Đại học Khoa học Thông tin & Công nghệ Nam Kinh cho biết: “Đông Á là một trong những vựa lúa mì và lúa gạo lớn nhất thế giới. Trong khi châu Á đang là một điểm nóng về ôzôn, lớp khí được hình thành khi ánh sáng mặt trời tương tác với các loại khí nhà kính như oxit nitơ, cacbon monoxit và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi được thải ra trong quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch”.

Trong tầng bình lưu, một lớp ôzôn bảo vệ hành tinh khỏi bức xạ cực tím. Tuy nhiên, ôzôn trong tầng khí quyển thấp hơn (tầng đối lưu) là một chất ôxy hóa mạnh có thể làm hỏng mô phổi của con người và các mô có trong lá cây. Đặc biệt khi nó ở gần bề mặt Trái đất hơn, ôzôn có thể gây hại cho thực vật và động vật, bao gồm cả con người.

Ảnh hưởng của ôzôn đối với thực vật rõ ràng nhất khi độ ẩm và chất dinh dưỡng của đất đầy đủ và nồng độ ôzôn cao. Trong điều kiện độ ẩm và dinh dưỡng tốt của đất, ôzôn sẽ xâm nhập qua các lỗ hở vào lá và làm hỏng các tế bào sản xuất chất dinh dưỡng nuôi cây, gây mất khả năng sinh trưởng và giảm năng suất.

Máy gặt đập liên hợp thu hoạch lúa mì ở ngoại vi thành phố Bảo Định, tỉnh Hà Bắc (Trung Quốc). Ảnh: Reuters

Ông Feng và các đồng nghiệp đã sử dụng dữ liệu giám sát ôzôn để ước tính thiệt hại về cây trồng trị giá khoảng 63 tỷ USD hàng năm. Nghiên cứu trước đây về chủ đề này đã sử dụng mô phỏng máy tính để đánh giá tác động kinh tế của ô nhiễm ôzôn đối với cây trồng.

“Ôzôn trực tiếp gây tổn hại đến an ninh lương thực ở Trung Quốc cho cả ba vụ mùa. Đây thực sự là một mối lo ngại đối với quốc gia trên 1,4 tỷ dân vốn đang lo lắng về chất lượng đất đai ngày càng giảm sút. Quốc gia này phải nuôi sống 1/5 dân số thế giới với chỉ 7% diện tích đất canh tác”, theo ông Feng.

Theo cuộc tổng điều tra đất đai quốc gia được công bố vào tháng 8 năm ngoái, khi các ngành công nghiệp, năng lượng và mở rộng đô thị cạnh tranh vì nguồn tài nguyên đất hạn chế, Trung Quốc đã mất khoảng 6% diện tích đất canh tác - tương đương 7,5 triệu ha - từ năm 2009 đến năm 2019. Mặc dù Bắc Kinh đã vạch ra “lằn ranh đỏ” để bảo vệ diện tích đất nông nghiệp hiện có, các chuyên gia vẫn dự đoán con số này sẽ tiếp tục giảm thêm vào năm 2030.

Katrina Sharps, nhà phân tích dữ liệu không gian tại Trung tâm Sinh thái và Thủy văn Vương quốc Anh cho biết: “Ở một số nơi trên thế giới, ô nhiễm ôzôn đối với cây trồng có thể so sánh hoặc thậm chí còn tồi tệ hơn các tác nhân gây căng thẳng lớn khác như nắng nóng, hạn hán và sâu bệnh”. Trong một nghiên cứu năm 2018, bà Sharps và các nhà nghiên cứu khác ước tính thiệt hại về sản lượng lúa mì toàn cầu do ô nhiễm ôzôn là 24,2 tỷ USD mỗi năm, giai đoạn từ năm 2010 đến năm 2012.

Trong khi mức độ gây hại do khí ôzôn đã giảm ở Mỹ và châu Âu trong hai thập kỷ qua, với sự ra đời của các biện pháp kiểm soát chất lượng không khí nghiêm ngặt hơn. Tuy nhiên vấn nạn ô nhiễm này lại đang gia tăng ở châu Á.

Trong khi các loại khí góp phần gây ô nhiễm tầng ôzôn phần lớn được thải ra từ các đô thị, thì tác động này đang ngày một tồi tệ hơn ở các vùng nông thôn. Các nhà khoa học cho biết, cách tốt nhất để làm giảm nồng độ ôzôn là hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch - hành động cần thiết để giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính gây ra biến đổi khí hậu.

Bà Sharps cảnh báo, nếu không có các biện pháp kiểm soát khí thải chặt chẽ hơn ở châu Á, mọi thứ sẽ trở nên tồi tệ hơn.