Mùa hè ngày càng dài, mùa đông ngày càng ngắn vì biến đổi khí hậu

Mùa thu cuối cùng đã đến nước Anh sau một tháng 9 đầy nắng bất thường. Ngày đang ngắn lại, nhiệt độ mát hơn và lá đang thay màu. Việc mùa thu đến chậm vào năm nay thực ra cũng không phải là chuyện hiếm nữa. Nó thực sự là một phần của xu hướng khí hậu, trong đó có sự "xâm lấn" của mùa hè đối với mùa đông vốn diễn ra vào cuối năm. Những quan sát trong hơn 1 thập niên qua cho thấy biến đổi khí hậu có thể là thủ phạm.

Một trong những tác động đáng chú ý nhất của biến đổi khí hậu là phản ứng thay đổi của thực vật vốn thích ứng theo mùa xung quanh chúng ta. Chẳng hạn, các sự kiện sinh học quan trọng của thực vật như chồi nở, lá nảy mầm, đơm hoa, kết trái, rụng lá…. luôn theo mốc thời gian nhất định, tương ứng với điều kiện môi trường nhất định trong năm.

Nhìn chung, sự xuất hiện của chiếc lá đầu tiên thường đánh dấu mùa xuân đến, còn lá rụng báo hiệu vào thu. Nhưng thời gian xảy ra những sự kiện này đang thay đổi, đặc biệt là ở bán cầu bắc, nơi mùa xuân dường như bắt đầu sớm hơn còn mùa thu có vẻ đến chậm lại.

Theo truyền thống, việc theo dõi tính thời vụ của thảm thực vật luôn được ghi lại tỉ mỉ theo mùa từ năm này sang năm khác. Những ghi chép sớm nhất về các dấu hiệu mùa xuân ở Anh có từ năm 1736, khi nhà tự nhiên học Robert Marsham bắt đầu ghi lại thời gian diễn ra các dấu hiệu bắt đầu mùa xuân ở Norwich.

Ngày nay, dữ liệu vệ tinh đã trở thành một công cụ thiết yếu để theo dõi những thay đổi về thời vụ của thực vật. Dữ liệu này có thể được sử dụng để ước tính sức sống của thực vật (một chỉ số về tình trạng, cường độ và độ tươi tốt của thực vật). Những thay đổi sau đó có thể được sử dụng để xác định thời điểm bắt đầu và kết thúc của mỗi mùa sinh trưởng.

Mùa sinh trưởng dài hơn

Các nhà nghiên cứu khí hậu có gần 5 thập niên quan sát vệ tinh để thu thập dữ liệu. Phân tích dữ liệu của họ cho thấy mùa xuân đã đến sớm hơn khoảng 15 ngày, trong khi mùa thu cũng đến trễ một quãng thời gian tương tự. Kết quả chung là mùa sinh trưởng của thực vật đã được kéo dài thêm một tháng trong ba thập niên qua.

Sự thay đổi thời gian của các mùa đặc biệt rõ rệt ở các khu vực có vĩ độ cao hơn. Thảm thực vật nằm cách xích đạo hơn 55° về phía bắc, chẳng hạn như trong các khu rừng thông ở miền bắc nước Nga, đã cho thấy rõ xu hướng kéo dài mùa sinh trưởng, tăng tới một ngày mỗi năm.

Một mùa sinh trưởng dài hơn không hẳn là một điều xấu. Về lý thuyết, điều đó có nghĩa là thời gian quang hợp dài hơn, có thể thúc đẩy sự hấp thụ carbon ròng - mặc dù thực tế chưa có bằng chứng cụ thể nào thể hiện điều này.

Tuy nhiên, việc mùa sinh trưởng bắt đầu sớm hơn sẽ khiến thực vật có nguy cơ bị thiệt hại do sương giá mùa xuân và khả năng dễ bị tổn thương hơn trước hạn hán vào mùa hè. Nghiên cứu đã phát hiện ra mùa xuân sớm ở Trung và Bắc Âu năm 2018 đã thúc đẩy sự phát triển của thảm thực vật. Điều này lại góp phần làm cho đất mất độ ẩm nhanh chóng, làm tăng tình trạng hạn hán vào mùa hè.

Vai trò của biến đổi khí hậu

Nhiệt độ là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật ở các khu vực có vĩ độ cao thuộc Bắc bán cầu. Vì vậy, mùa xuân bắt đầu sớm hơn và mùa thu đến muộn hơn có lẽ là do nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên. Kể từ năm 1981, nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng 0,18°C mỗi thập niên.

Tuy nhiên, ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian của mùa sinh trưởng có thể thay đổi tùy thuộc vào loại thảm thực vật. Trong các hệ sinh thái chủ yếu là rừng, khí hậu ấm hơn có thể dẫn đến quang hợp nhiều hơn và tăng năng suất hấp thụ carbon của thực vật.

Mặt khác, ở vùng khí hậu ấm hơn sẽ có nhiều nước bốc hơi khỏi bề mặt Trái đất hơn, làm khô đất. Điều này lại có thể ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của cây có rễ nông, chẳng hạn như cỏ và cây thân thảo.

Một hậu quả khác của biến đổi khí hậu là tần suất hạn hán gia tăng trong thời kỳ cao điểm của mùa trồng trọt. Điều kiện khô hạn thúc đẩy tình trạng thiếu nước nghiêm trọng đối với cây trồng, dẫn đến rụng lá sớm hoặc thay đổi màu sắc của lá, một hiện tượng thường được gọi là “mùa thu giả”.

Một số nước châu Âu đã trải qua những điều kiện như vậy vào tháng 8 năm ngoái, khi lá rụng sớm và lá chuyển sang màu nâu khi châu lục này phải vật lộn với một đợt nắng nóng khắc nghiệt.

Mùa sinh trưởng dài hơn và khô hơn cũng có thể làm tăng nguy cơ cháy rừng. Một nghiên cứu của Mỹ từ năm 2006 đã tiết lộ sự gia tăng đáng kể về các vụ cháy rừng ở phía bắc Rockies từ giữa những năm 1980. Sự thay đổi này có liên quan chặt chẽ đến việc nhiệt độ mùa xuân và mùa hè tăng lên cũng như hiện tượng tuyết tan sớm hơn vào mùa xuân.

Biến đổi khí hậu đang có tác động rõ ràng đến sự phát triển và tính thời vụ của thảm thực vật. Nhưng mức độ nghiêm trọng của vấn đề này diễn biến khác nhau tùy thuộc vào vị trí địa lý, đặc điểm thổ nhưỡng.

Dữ liệu vệ tinh thu thập trong 50 năm qua là nguồn tài liệu quý giá để quan sát, đối chiếu những thay đổi trong thời gian của mùa sinh trưởng thực vật. Dữ liệu này đang giúp các nhà khoa học định lượng quy mô và hậu quả của biến đổi khí hậu đối với từng loại cây, từ đó cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cách thực vật phản ứng với khí hậu ấm lên.