Hình minh họa. Nguồn: CC0 Public Domain

Lưu lượng sông là một chỉ số quan trọng cho thấy lượng tài nguyên nước sẵn có dành cho con người và môi trường. Lưu lượng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, chẳng hạn như các can thiệp trực tiếp vào chu trình nước hoặc thay đổi mục đích sử dụng đất: ví dụ, nếu nước được chuyển hướng để tưới tiêu hoặc được điều tiết thông qua các hồ chứa, hoặc rừng bị chặt phá và thế chỗ bằng cây trồng độc canh, đều có thể tác động đến lưu lượng sông.

Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào trực tiếp quan sát lưu lượng sông đã thay đổi như thế nào trên toàn thế giới trong những năm gần đây. Câu hỏi liệu những thay đổi có thể nhìn thấy ở hệ thống sông trên toàn cầu là do biến đổi khí hậu hay do quản lý nước và đất, vẫn chưa được làm rõ.

Giờ đây, một nhóm nghiên cứu quốc tế do Sonia Seneviratne, giáo sư tại Viện Khoa học Khí quyển và Khí hậu tại ETH Zurich dẫn đầu đã thành công trong việc phân tích ảnh hưởng của những yếu tố này, sau khi phân tích dữ liệu từ 7.250 trạm đo trên toàn thế giới. Nghiên cứu mới đã được công bố trên tạp chí danh tiếng Science, chứng minh rằng dòng chảy của sông đã thay đổi một cách có hệ thống từ năm 1971 đến năm 2010. Một số khu vực như Địa Trung Hải và đông bắc Brazil trở nên khô hơn, trong khi ở những nơi khác, lượng nước đã tăng lên, chẳng hạn như ở Scandinavia.

Truy tìm nguyên nhân

Lukas Gudmundsson, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Câu hỏi thực sự là nguyên nhân của những thay đổi này''.

Để trả lời câu hỏi này, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một số mô phỏng trên máy tính, sử dụng các mô hình thủy văn toàn cầu được dựa trên dữ liệu khí hậu quan sát được từ 1971 đến 2010. Kết quả tính toán mô hình phù hợp chặt chẽ với dòng chảy sông quan sát được trên thực tế. Gudmundsson nói: ''Điều này có nghĩa là điều kiện khí hậu có thể giải thích các xu hướng quan sát được trong lưu lượng dòng chảy sông''.

Tiếp đó, các nhà nghiên cứu đưa thêm quản lý nước và đất vào các mô phỏng của họ để nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố này. Tuy nhiên, các yếu tố này không ảnh hưởng đến kết quả. Ông nói: ''Những thay đổi trong quản lý nước và đất đai rõ ràng không phải là nguyên nhân của những thay đổi ở các con sông''.

Mặc dù việc quản lý nước và sử dụng đất có thể dẫn đến sự dao động cục bộ lớn về lưu lượng dòng chảy, nhưng vấn đề này không nằm trong phạm vi của nghiên cứu, Gudmundsson cho biết thêm: Chúng tôi không tập trung vào các xu hướng cục bộ mà là những thay đổi toàn cầu có thể nhìn thấy trong thời gian dài hơn. Đây là lý do tại sao các nhà nghiên cứu không xem xét dữ liệu từ các trạm đo riêng lẻ mà đối chiếu chúng thành các vùng lớn hơn để phân tích, từ đó có thể xác định ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.

Tác động của khí nhà kính

Các nhà nghiên cứu đã có thể chứng minh vai trò của biến đổi khí hậu bằng cách sử dụng phương pháp phát hiện và phân bổ. Họ so sánh các quan sát kết quả giữa mô hình khí hậu có khí nhà kính do con người tạo ra và mô hình không có. Trong trường hợp đầu tiên, mô phỏng cho ra khớp với dữ liệu quan sát thực tế, nhưng trong trường hợp thứ hai thì không. Gudmundsson nói: ''Điều này cho thấy rằng những thay đổi quan sát được là rất khó xảy ra nếu không có biến đổi khí hậu".

Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên sử dụng các quan sát trực tiếp để chứng minh rằng biến đổi khí hậu có ảnh hưởng có thể nhìn thấy trên toàn cầu đối với các con sông. ''Điều này chỉ có thể thực hiện được nhờ vào sự hợp tác tuyệt vời giữa các nhà nghiên cứu và các tổ chức từ 12 quốc gia,'' Gudmundsson nhấn mạnh. Việc thu thập dữ liệu từ 7.250 trạm đo trên toàn thế giới cũng là kết quả của một nỗ lực chung: các nhà nghiên cứu đã đối chiếu dữ liệu với các đối tác hợp tác của Úc trong một nghiên cứu trước đó. Dữ liệu này hiện là tập dữ liệu kết quả quan sát lưu lượng sông toàn cầu hiện có. Gudmundsson nói: ''Nhờ dữ liệu này, chúng tôi có thể xác nhận tính chính xác của các mô phỏng và chứng minh rằng chúng phản ánh đúng thực tế''.

Điều này có nghĩa là các mô hình cũng có thể cung cấp các kịch bản đáng tin cậy về cách các con sông sẽ tiếp tục thay đổi trong tương lai. Những dự báo như vậy là cơ sở quan trọng cho việc lập kế hoạch ở các vùng bị ảnh hưởng nhằm đảm bảo nguồn nước và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Phạm Nhật