Khoa học về Carbon trong Rừng: Một Góc nhìn Toàn cầu về Giảm nhẹ Biến đổi Khí hậu

Rừng là những bể chứa carbon quan trọng, đóng một vai trò cốt yếu trong việc điều hòa khí hậu toàn cầu. Hiểu rõ khoa học về carbon rừng là điều cần thiết để phát triển các chiến lược hiệu quả nhằm giảm nhẹ biến đổi khí hậu và thúc đẩy quản lý rừng bền vững trên toàn thế giới. Bài viết này đi sâu vào các quá trình phức tạp của việc cô lập carbon rừng, các yếu tố ảnh hưởng đến nó và những nỗ lực quốc tế nhằm tận dụng rừng cho hành động vì khí hậu.

Carbon Rừng là gì?

Carbon rừng là lượng carbon được lưu trữ trong các hệ sinh thái rừng. Điều này bao gồm carbon được tìm thấy trong:

• Sinh khối sống: Cây cối (thân, cành, lá, rễ)
• Vật chất hữu cơ chết: Cây chết, cành cây, thảm lá rụng
• Đất: Vật chất hữu cơ trong đất, bao gồm rễ và vật chất đã phân hủy
• Sản phẩm từ gỗ: Gỗ thu hoạch được sử dụng trong xây dựng, nội thất và các sản phẩm khác (lưu trữ dài hạn)

Rừng vừa là nguồn phát thải carbon, vừa là bể hấp thụ carbon. Chúng hấp thụ carbon dioxide (CO2) từ khí quyển thông qua quá trình quang hợp, lưu trữ nó trong sinh khối và đất. Ngược lại, chúng giải phóng CO2 thông qua quá trình hô hấp (của các sinh vật sống), phân hủy vật chất hữu cơ và các xáo trộn như phá rừng, cháy rừng và dịch bệnh côn trùng.

Chu trình Carbon trong Rừng

Chu trình carbon trong rừng là một quá trình động, bao gồm sự trao đổi carbon giữa khí quyển, thảm thực vật, đất và nước. Dưới đây là một cái nhìn tổng quan đơn giản hóa:

1. Quang hợp: Cây và các loài thực vật khác hấp thụ CO2 từ khí quyển và sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển hóa nó thành glucose (đường) để tạo năng lượng và tăng trưởng. Carbon được lưu trữ trong các mô của chúng.
2. Hô hấp: Thực vật, động vật và vi sinh vật giải phóng CO2 trở lại khí quyển thông qua hô hấp, một quá trình phân giải glucose để giải phóng năng lượng.
3. Phân hủy: Khi cây và các vật chất hữu cơ khác chết đi, các sinh vật phân hủy (vi khuẩn và nấm) sẽ phân hủy chúng, giải phóng CO2 vào khí quyển và đất. Một phần vật chất phân hủy được tích hợp vào vật chất hữu cơ trong đất.
4. Xáo trộn: Các xáo trộn tự nhiên như cháy rừng, dịch bệnh côn trùng và bão có thể giải phóng một lượng lớn carbon từ rừng vào khí quyển. Các hoạt động của con người như phá rừng và khai thác gỗ không bền vững cũng góp phần vào việc phát thải carbon.
5. Lưu trữ: Một phần đáng kể carbon được lưu trữ dài hạn trong sinh khối cây, gỗ chết và vật chất hữu cơ trong đất. Các khu rừng trưởng thành, với cây lớn và vật chất hữu cơ tích tụ, có thể lưu trữ một lượng carbon đáng kể.

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc Cô lập Carbon của Rừng

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ rừng hấp thụ và lưu trữ carbon:

• Loại và tuổi của rừng: Các loài cây và loại rừng khác nhau có khả năng cô lập carbon khác nhau. Rừng non, phát triển nhanh thường hấp thụ carbon nhanh hơn rừng trưởng thành. Tuy nhiên, rừng trưởng thành chứa lượng carbon được lưu trữ trong sinh khối lớn hơn đáng kể. Ví dụ, các khu rừng già ở vùng Tây Bắc Thái Bình Dương của Bắc Mỹ và các khu rừng taiga ở Nga và Canada lưu trữ một lượng carbon khổng lồ.
• Khí hậu: Nhiệt độ, lượng mưa và lượng ánh sáng mặt trời ảnh hưởng đến sự phát triển của rừng và việc cô lập carbon. Điều kiện tối ưu thay đổi tùy thuộc vào loại rừng. Ví dụ, rừng mưa nhiệt đới, với nhiệt độ ấm và lượng mưa dồi dào, thể hiện tốc độ quang hợp và sản xuất sinh khối cao. Tuy nhiên, hạn hán và sóng nhiệt, ngày càng phổ biến do biến đổi khí hậu, có thể làm giảm đáng kể khả năng hấp thụ carbon của rừng và tăng nguy cơ cháy rừng.
• Điều kiện đất đai: Loại đất, độ sẵn có của chất dinh dưỡng và độ ẩm ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng của cây và tốc độ phân hủy. Đất khỏe mạnh với hàm lượng chất hữu cơ cao lưu trữ nhiều carbon hơn. Phá rừng và các hoạt động nông nghiệp không bền vững có thể làm suy thoái đất, giảm khả năng lưu trữ carbon của chúng.
• Xáo trộn: Cháy rừng, dịch bệnh côn trùng và bão có thể giải phóng một lượng lớn carbon từ rừng. Tần suất và cường độ của những xáo trộn này thường bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu.
• Thực hành quản lý: Các thực hành quản lý rừng bền vững, như khai thác chọn lọc, tái trồng rừng và quản lý cháy rừng, có thể tăng cường cô lập carbon và giảm phát thải. Khai thác gỗ không bền vững, phá rừng để làm nông nghiệp và chuyển đổi sang các mục đích sử dụng đất khác có thể dẫn đến tổn thất carbon đáng kể.
• Nồng độ CO2 trong khí quyển: Nồng độ CO2 trong khí quyển cao hơn có thể, ở một mức độ nhất định, kích thích sự phát triển của thực vật và cô lập carbon. Điều này được gọi là "hiệu ứng bón phân CO2". Tuy nhiên, mức độ và tác động lâu dài của hiện tượng này vẫn còn đang được tranh luận và có thể bị hạn chế bởi các yếu tố khác, chẳng hạn như sự sẵn có của chất dinh dưỡng.

Vai trò của Phá rừng và Tái trồng rừng

Phá rừng là một nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu, chiếm một phần đáng kể trong tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu. Khi rừng bị chặt phá, carbon được lưu trữ trong sinh khối và đất của chúng sẽ được giải phóng vào khí quyển dưới dạng CO2. Phá rừng cũng làm giảm khả năng hấp thụ CO2 của hành tinh.

Ví dụ: Rừng nhiệt đới Amazon, rừng nhiệt đới lớn nhất thế giới, đang đối mặt với tốc độ phá rừng ngày càng tăng do nông nghiệp, khai thác gỗ và khai khoáng. Điều này không chỉ giải phóng một lượng lớn carbon mà còn đe dọa đa dạng sinh học và sinh kế của các cộng đồng bản địa.

Tái trồng rừng và trồng mới rừng (trồng cây trên đất trước đây không có rừng) mang lại cơ hội để cô lập carbon và phục hồi các hệ sinh thái bị suy thoái. Các hoạt động này có thể giúp bù đắp lượng khí thải từ các nguồn khác và tăng cường khả năng chống chịu của cảnh quan trước biến đổi khí hậu.

Ví dụ: Sáng kiến Vạn lý trường thành Xanh ở châu Phi nhằm mục đích chống sa mạc hóa và phục hồi các vùng đất bị suy thoái bằng cách trồng một vành đai cây xanh xuyên lục địa. Dự án này có tiềm năng cô lập một lượng carbon đáng kể, cải thiện độ phì nhiêu của đất và mang lại cơ hội kinh tế cho các cộng đồng địa phương.

Các Sáng kiến Quốc tế về Quản lý Carbon Rừng

Một số sáng kiến quốc tế đang tập trung vào việc thúc đẩy quản lý rừng bền vững và giảm phát thải từ phá rừng và suy thoái rừng:

• REDD+ (Giảm phát thải từ phá rừng và suy thoái rừng): REDD+ là một khuôn khổ được phát triển trong Công ước khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC) nhằm cung cấp các ưu đãi tài chính cho các nước đang phát triển để giảm phá rừng và suy thoái rừng, và để thúc đẩy quản lý rừng bền vững.
• Thách thức Bonn: Một nỗ lực toàn cầu nhằm phục hồi 350 triệu ha cảnh quan bị suy thoái và mất rừng vào năm 2030. Sáng kiến này khuyến khích các quốc gia đưa ra cam kết phục hồi rừng và các hệ sinh thái khác.
• Tuyên bố New York về Rừng: Một tuyên bố chính trị được các chính phủ, công ty và các tổ chức xã hội dân sự tán thành nhằm ngăn chặn nạn phá rừng vào năm 2030.
• Chứng nhận Quản lý Rừng Bền vững (SFM): Các chương trình chứng nhận, như Hội đồng Quản lý Rừng (FSC) và Chương trình Chứng thực Chứng nhận Rừng (PEFC), thúc đẩy các thực hành quản lý rừng bền vững bằng cách đặt ra các tiêu chuẩn cho lâm nghiệp có trách nhiệm.

Bù trừ Carbon từ Rừng và Thị trường Carbon

Bù trừ carbon từ rừng là các tín chỉ được tạo ra bởi các dự án giảm hoặc loại bỏ khí thải nhà kính từ rừng. Các tín chỉ này có thể được mua và bán trên thị trường carbon, cho phép các doanh nghiệp và cá nhân bù đắp lượng khí thải của họ bằng cách đầu tư vào các dự án bảo tồn và phục hồi rừng.

Cách hoạt động của bù trừ carbon từ rừng:

1. Một dự án về rừng, chẳng hạn như tái trồng rừng hoặc cải thiện quản lý rừng, được phát triển.
2. Tiềm năng cô lập carbon của dự án được ước tính bằng các phương pháp khoa học.
3. Dự án được xác minh bởi một tổ chức bên thứ ba độc lập để đảm bảo rằng nó đáp ứng các tiêu chuẩn nhất định.
4. Tín chỉ carbon được cấp dựa trên lượng carbon được cô lập hoặc lượng khí thải được giảm bởi dự án.
5. Doanh nghiệp hoặc cá nhân mua các tín chỉ này để bù đắp cho lượng khí thải của chính họ.

Những thách thức với bù trừ carbon từ rừng:

• Tính bổ sung: Đảm bảo rằng việc giảm hoặc loại bỏ carbon là bổ sung cho những gì đã có thể xảy ra.
• Tính lâu dài: Đảm bảo rằng carbon được lưu trữ trong rừng sẽ được lưu trữ trong dài hạn và không bị giải phóng do các xáo trộn như cháy rừng hoặc khai thác gỗ bất hợp pháp.
• Rò rỉ: Ngăn chặn việc phá rừng hoặc phát thải chỉ đơn giản là chuyển sang một địa điểm khác.
• Giám sát, báo cáo và xác minh (MRV): Giám sát và xác minh chính xác tiềm năng cô lập carbon và hiệu suất thực tế của các dự án rừng.

Tầm quan trọng của Quản lý Rừng Bền vững

Quản lý rừng bền vững (SFM) là rất quan trọng để tối đa hóa lợi ích khí hậu của rừng đồng thời cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái khác, như gỗ, nước sạch, bảo tồn đa dạng sinh học và giải trí. SFM bao gồm việc quản lý rừng theo cách đáp ứng nhu cầu của hiện tại mà không làm ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai.

Các nguyên tắc chính của SFM:

• Duy trì đa dạng sinh học và tính toàn vẹn của hệ sinh thái rừng
• Bảo vệ tài nguyên đất và nước
• Giảm thiểu tác động của việc khai thác và các hoạt động lâm nghiệp khác
• Thúc đẩy tái sinh tự nhiên và tái trồng rừng
• Bảo tồn các khu rừng già và các môi trường sống có giá trị khác
• Hỗ trợ phúc lợi xã hội và kinh tế của các cộng đồng sống phụ thuộc vào rừng

Ví dụ về các thực hành quản lý rừng bền vững:

• Khai thác chọn lọc: Khai thác cây theo cách giảm thiểu thiệt hại cho khu rừng xung quanh và cho phép tái sinh tự nhiên.
• Khai thác giảm tác động: Sử dụng các kỹ thuật giảm thiểu xói mòn đất, ô nhiễm nước và xáo trộn đối với động vật hoang dã.
• Tái trồng rừng bằng các loài bản địa: Trồng các loài cây bản địa để phục hồi các khu rừng bị suy thoái và tăng cường đa dạng sinh học.
• Quản lý cháy rừng: Thực hiện các chiến lược để ngăn ngừa và kiểm soát cháy rừng, bao gồm đốt có kiểm soát và giảm vật liệu dễ cháy.
• Quản lý dịch hại tổng hợp: Sử dụng kết hợp các phương pháp để kiểm soát dịch bệnh côn trùng và bệnh tật, đồng thời giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu.

Carbon Rừng và Cộng đồng Bản địa

Các cộng đồng bản địa thường có kiến thức truyền thống sâu sắc về quản lý rừng và đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo tồn rừng và trữ lượng carbon của chúng. Việc công nhận và tôn trọng quyền của các cộng đồng bản địa là điều cần thiết để đảm bảo tính bền vững lâu dài của các dự án carbon rừng.

Lợi ích của việc thu hút cộng đồng bản địa tham gia vào các dự án carbon rừng:

• Cải thiện công tác bảo tồn và quản lý rừng
• Tăng cường cô lập carbon
• Tăng cường bảo vệ đa dạng sinh học
• Trao quyền cho các cộng đồng bản địa
• Cải thiện sinh kế và cơ hội kinh tế

Những điều cần cân nhắc khi làm việc với các cộng đồng bản địa về các dự án carbon rừng:

• Có được sự đồng ý tự nguyện, trước và trên cơ sở được thông tin đầy đủ từ các cộng đồng bản địa
• Đảm bảo rằng các cộng đồng bản địa được hưởng lợi từ dự án
• Tôn trọng kiến thức bản địa và các thực hành quản lý truyền thống
• Bảo vệ quyền đất đai của người bản địa

Tương lai của Carbon Rừng

Rừng sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm nhẹ biến đổi khí hậu. Bằng cách thực hiện các thực hành quản lý rừng bền vững, giảm phá rừng và thúc đẩy tái trồng rừng, chúng ta có thể tăng cường tiềm năng cô lập carbon của rừng và góp phần vào một tương lai bền vững hơn. Sự đổi mới trong các công nghệ viễn thám, như LiDAR và hình ảnh vệ tinh, đang cải thiện khả năng giám sát trữ lượng carbon rừng và theo dõi những thay đổi theo thời gian. Điều này sẽ cho phép báo cáo và xác minh các dự án carbon rừng chính xác hơn.

Hơn nữa, việc tích hợp carbon rừng vào các chính sách khí hậu và cơ chế thị trường rộng lớn hơn là điều cần thiết để khai thác toàn bộ tiềm năng của rừng như một giải pháp khí hậu. Điều này bao gồm việc tăng cường các thỏa thuận quốc tế như REDD+ và tạo ra các thị trường carbon mạnh mẽ cung cấp các ưu đãi cho quản lý rừng bền vững.

Kết luận

Khoa học về carbon rừng rất phức tạp nhưng cần thiết để hiểu vai trò của rừng trong việc giảm nhẹ biến đổi khí hậu. Bằng cách bảo vệ các khu rừng hiện có, phục hồi các vùng đất bị suy thoái và quản lý rừng một cách bền vững, chúng ta có thể khai thác sức mạnh của các hệ sinh thái quan trọng này để cô lập carbon, bảo tồn đa dạng sinh học và hỗ trợ sinh kế của các cộng đồng sống phụ thuộc vào rừng trên toàn thế giới. Đầu tư vào carbon rừng là đầu tư vào một hành tinh khỏe mạnh hơn cho các thế hệ tương lai.