Đi tìm loài cây cho bóng mát thích hợp nhất tại đô thị trong thời kỳ mới

Một trong ba loài cây chính ở thành phố Sao Paulo, Brazil—thành phố lớn nhất ở Nam bán cầu—là Tipuana (Tipuana tipu). Nó còn được gọi là gỗ hồng sắc hoặc tipu, một loại cây cao với tán lá rộng. Theo một báo cáo được công bố trên tạp chí Urban Climate, loại cây này chịu được hạn hán khắc nghiệt và có thể được coi là một lựa chọn để thúc đẩy khả năng phục hồi khí hậu đô thị.

Đây là công trình nghiên cứu đánh giá tác động của hạn hán năm 2013–14 đối với cây cối trên đường phố và công viên của Sao Paulo. Thời kỳ này được chọn vì mùa hè năm đó xảy ra hạn hán khắc nghiệt trong khi bình thường vốn là mùa mưa giúp cây phát triển mạnh.

Dựa trên phân tích về chiều rộng của các vòng sinh trưởng và các quá trình liên quan đến chu trình carbon, các tác giả kết luận rằng quá trình quang hợp của cây tipuana tăng tốc ở nhiệt độ cao ở cả các vi môi trường sống đô thị khác nhau và trong thời gian hạn hán. Do đó tốc độ tăng trưởng cũng tăng ngay cả trong điều kiện thời tiết hạn chế.

Thế giới ngày càng nóng vì đô thị hóa

Tác giả của công trình nghiên cứu: Giuliano Locosselli - giáo sư tại Trung tâm Năng lượng hạt nhân trong Nông nghiệp (CENA-USP) của Đại học Sao Paulo cho biết: "Chúng ta cần các thành phố ngày càng kiên cường hơn trong bối cảnh toàn cầu nóng lên. Một cách để đạt được điều đó là trồng cây và chăm sóc tốt những cây hiện có. Đôi khi chúng ta phải thực tế, lựa chọn các loài có khả năng phản ứng tốt với thời tiết khắc nghiệt để đảm bảo chức năng sinh thái, chẳng hạn như thu giữ carbon và điều hòa nhiệt độ”.

Theo báo cáo do UN Habitat công bố, các khu vực đô thị dự kiến ​​sẽ là nơi sinh sống của 68% dân số thế giới vào năm 2050, với số lượng cư dân thành thị tăng thêm 2,2 tỉ so với hiện tại. Mặt khác, các thành phố ngày càng dễ bị hạn hán và chịu các sự kiện cực đoan do diện tích xanh thấm nước bị thu hẹp trong khi các đảo nhiệt không ngừng mở rộng.

Trước những xu hướng đáng lo ngại này, các cuộc thảo luận về các “thành phố kiên cường”, vấn đề quy hoạch, sự chuẩn bị và thích ứng nhanh chóng trước những thách thức về khí hậu… đang ngày càng sôi nổi. Vào ngày 5.5, để tôn vinh Ngày Môi trường Thế giới, chính phủ Brazil đã ban hành một sắc lệnh thành lập Thành phố Xanh có khả năng thích ứng. Đây là một chương trình nhằm tăng khả năng thích ứng của các thành phố trên khắp Brazil trước biến đổi khí hậu. Mục tiêu chính của chương trình là tích hợp các chính sách và thúc đẩy các hoạt động bền vững để nâng cao hiệu quả của hệ sinh thái ngay trong đô thị.

Locosselli cho biết: "Thành phần của thảm thực vật đô thị bao gồm các loài có khả năng chống chịu với các tình huống khác nhau giúp toàn bộ thành phố có khả năng thích ứng trước mọi sự kiện thời tiết khắc nghiệt. Nghiên cứu của chúng tôi bổ sung một yếu tố mở rộng đa dạng sinh học của thành phố. Chúng tôi cũng đang nghiên cứu các loài bản địa khác".

Hợp tác với Marcos Buckeridge, giáo sư chính thức tại Viện Khoa học Sinh học (IB-USP) cùng một nhóm các nhà khoa học tại các tổ chức khác, Locosselli đã tiến hành các nghiên cứu về các giải pháp dựa trên thiên nhiên để giảm thiểu tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và ô nhiễm, bằng cách tối ưu hóa các hiệu quả của hệ sinh thái từ “rừng cây đô thị”.

Bên cạnh cây tipuana được coi là loài ngoại ở Sao Paulo, các loài cây phổ biến nhất khác trong thành phố là Ligustrum lucidum (cây kim ngân bóng, một loại cây nhỏ hoặc cây bụi có thể cao tới 3 m và có hoa màu trắng) và Caesalpinia pluviosa (còn gọi là sibipiruna ở Brazil, momoqui ở Bolivia, cao tới 28 m, có tán tròn và hoa màu vàng). Số lượng cây dọc các con phố ở Sao Paulo ước tính khoảng 652.000 cây.

Locoselli cho biết: "Luôn có một cuộc thảo luận rất thực tế và quan trọng về nhu cầu trồng các loài bản địa so với các loài ngoại lai. Các loài bản địa, xuất hiện tự nhiên, có ý nghĩa văn hóa quan trọng và luật môi trường thường được ưu đãi trong bảo tồn và phát triển chúng. Tuy nhiên, môi trường đô thị rất độc đáo và chúng ta cần tìm kiếm các giải pháp thay thế có khả năng thích ứng".

Các đặc điểm của môi trường đô thị ảnh hưởng đến sức khỏe của thực vật gồm nhiều thứ như kiến trúc bê tông, đất không thấm nước, ô nhiễm không khí và các vi khí hậu khác nhau, với các đảo nhiệt và tác động của sự nóng lên toàn cầu do khí thải nhà kính trầm trọng hơn ngoại ô. Nhiệt độ trung bình ở thành phố Sao Paulo cao hơn 4 °C so với trước đây.

Phân tích đồng vị carbon

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã phân tích các vòng sinh trưởng ở cây trên phố và cây trong công viên, tập trung vào đồng vị carbon 13. Đây là phép đo các đồng vị cacbon ổn định phản ánh các quá trình liên quan đến chu trình cacbon. Các vòng cây giúp ước tính sự biến đổi trong quá khứ dựa trên mật độ vi mô của gỗ, kiến ​​trúc thủy lực và các đồng vị carbon và oxy, đóng vai trò là bằng chứng đáng tin cậy để đánh giá các quá trình sinh lý và sự phát triển theo thời gian.

Họ đưa dữ liệu vào một thuật toán thường được sử dụng trong phân tích rừng cây đô thị vì đầu ra của nó dễ dàng được diễn giải. Một trong những kết quả cho thấy sự gia tăng của đồng vị carbon 13 trong thời gian hạn hán, thúc đẩy sự phát triển của cây tipuana.

Locosselli kết luận: "Cây tipuana là một phần di sản của Sao Paulo và do đó, quan điểm hoàn toàn tiêu cực trước giờ về các loài ngoại lai có thể là quá vội vàng. Chúng tôi đã chỉ ra rằng các loài này thực sự có thể là một phần có giá trị của đa dạng sinh học đô thị. Việc có cây tipuana trong thành phố hữu ích đáng kể".

Cây tipuana có nguồn gốc từ Bolivia và miền bắc Argentina, nhưng đã xuất hiện ở khắp nơi tại São Paulo trong hơn một thế kỷ. Loài cây này cũng có thể được nhìn thấy dọc các con phố ở Bắc Mỹ, châu Âu, châu Á, Trung Đông và Úc.

Locosselli nói thêm rằng vẫn phải chờ xem liệu loài này có thể duy trì khả năng chịu đựng căng thẳng về nước hay không, nếu một chuỗi các hiện tượng thời tiết cực đoan xảy ra liên tiếp.