Mục lục bài viết

Vai trò của rừng trong hấp thụ khí CO2: Lá Phổi Xanh Của Hành Tinh Trước Thách Thức Biến Đổi Khí Hậu

Biến đổi khí hậu, với những biểu hiện ngày càng cực đoan và tàn khốc, đang là thách thức môi trường lớn nhất mà nhân loại phải đối mặt trong thế kỷ 21. Trung tâm của cuộc khủng hoảng này là sự gia tăng nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển, mà thủ phạm chính là Carbon Dioxide (CO2), phần lớn phát sinh từ các hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch và thay đổi sử dụng đất của con người.

Trong cuộc chiến cam go nhằm ổn định khí hậu Trái Đất, tự nhiên đã ban tặng cho chúng ta một đồng minh vô giá, một “công nghệ” thu giữ carbon hiệu quả và quy mô bậc nhất: đó chính là rừng. Những cánh rừng bạt ngàn, từ rừng mưa nhiệt đới ẩm ướt đến rừng taiga phương bắc lạnh giá, không chỉ là mái nhà của hàng triệu loài sinh vật hay nguồn cung cấp tài nguyên thiết yếu, mà còn đóng vai trò cốt yếu như những “lá phổi xanh”, âm thầm hấp thụ một lượng khổng lồ khí CO2, giúp điều hòa khí hậu hành tinh.

Hiểu rõ cơ chế, quy mô và tầm quan trọng của vai trò này, cũng như những yếu tố ảnh hưởng và các mối đe dọa, là điều kiện tiên quyết để chúng ta có thể bảo vệ và phát huy hiệu quả chức năng quan trọng này của rừng trong nỗ lực giảm thiểu biến đổi khí hậu toàn cầu.

Phần 1: Cơ chế Hấp thụ: Quang hợp – “Nhà Máy” Thu Giữ Carbon Của Tự Nhiên

Nền tảng cho khả năng hấp thụ CO2 của rừng chính là quá trình quang hợp – một kỳ công sinh hóa diễn ra trong từng chiếc lá xanh. Nói một cách đơn giản, quang hợp là quá trình thực vật (bao gồm cây gỗ, cây bụi, thảm cỏ trong rừng) sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời, nước (hấp thụ qua rễ) và khí Carbon Dioxide (CO2 – lấy từ không khí qua các khí khổng trên lá) để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ (chủ yếu là đường glucose – C6H12O6).

Các hợp chất này cung cấp năng lượng và vật liệu xây dựng cho cây phát triển. Một sản phẩm phụ quan trọng của quá trình này là khí Oxy (O2), được nhả lại vào khí quyển, duy trì sự sống cho hầu hết các sinh vật khác.

Điều cốt lõi trong mối liên hệ với biến đổi khí hậu là: nguyên tử Carbon (C) trong phân tử CO2 đã được cây xanh “bắt giữ” và chuyển hóa thành các hợp chất hữu cơ cấu tạo nên chính cơ thể chúng. Carbon này được tích lũy trong sinh khối của cây, bao gồm:

Thân và cành: Phần lớn carbon được lưu trữ dưới dạng cellulose, lignin trong gỗ.
Lá: Lưu trữ carbon tạm thời, lá rụng sẽ trả lại một phần carbon cho đất.
Rễ: Hệ thống rễ phức tạp dưới lòng đất cũng chứa một lượng carbon đáng kể.

Như vậy, mỗi cái cây, mỗi cánh rừng giống như một “nhà máy” tự nhiên, liên tục hút CO2 từ không khí để xây dựng nên cơ thể mình. Carbon bị khóa chặt trong sinh khối thực vật chừng nào cây còn sống.

Vai trò của Đất rừng: Không chỉ cây cối, đất rừng cũng là một bể chứa carbon khổng lồ. Khi lá cây, cành cây, rễ cây và các sinh vật khác trong rừng chết đi, xác hữu cơ của chúng bị vi sinh vật phân hủy. Một phần carbon trong quá trình phân hủy sẽ quay trở lại khí quyển dưới dạng CO2, nhưng một phần đáng kể khác được tích hợp vào đất dưới dạng chất hữu cơ (mùn).

Chất hữu cơ này có thể tồn tại trong đất hàng chục, hàng trăm, thậm chí hàng ngàn năm, tạo thành một kho lưu trữ carbon ổn định và lâu dài. Các hệ sinh thái rừng như rừng ngập mặn hay rừng than bùn có khả năng lưu trữ carbon trong đất đặc biệt lớn.

Phần 2: Rừng là Bể chứa Carbon (Carbon Sink): Quy mô và Tầm quan trọng

Trong khoa học khí hậu, một “bể chứa carbon” (carbon sink) là bất kỳ hệ thống tự nhiên hoặc nhân tạo nào hấp thụ nhiều carbon từ khí quyển hơn là lượng nó thải ra. Rừng là một trong những bể chứa carbon trên cạn quan trọng nhất hành tinh.

Vai trò trong Chu trình Carbon Toàn cầu: Rừng đóng vai trò trung tâm trong việc điều hòa chu trình carbon tự nhiên. Cây cối liên tục trao đổi CO2 với khí quyển qua quang hợp (hấp thụ) và hô hấp (thải ra). Nhìn chung, các hệ sinh thái rừng trưởng thành, khỏe mạnh thường hấp thụ nhiều CO2 hơn lượng chúng thải ra, đóng vai trò là một bể chứa ròng (net sink).
Quy mô Hấp thụ: Các nhà khoa học ước tính rằng các khu rừng trên thế giới hấp thụ khoảng 2.4 – 2.6 tỷ tấn carbon mỗi năm (tương đương khoảng 8.8 – 9.5 tỷ tấn CO2), chiếm khoảng 25-30% tổng lượng CO2 do con người phát thải từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch và các hoạt động công nghiệp. Con số này cho thấy vai trò cực kỳ quan trọng của rừng trong việc làm chậm lại tốc độ gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển.
Quy mô Lưu trữ: Không chỉ tích cực hấp thụ, rừng còn là kho lưu trữ carbon khổng lồ. Ước tính tổng lượng carbon được lưu trữ trong các khu rừng trên thế giới lên đến hàng trăm tỷ tấn, phần lớn nằm trong sinh khối cây (thân, cành, rễ) và trong đất rừng. Con số này lớn hơn cả lượng carbon hiện có trong toàn bộ bầu khí quyển. Bảo vệ lượng carbon đang được lưu trữ này cũng quan trọng không kém việc thúc đẩy hấp thụ carbon mới.

Phần 3: Các Yếu tố Ảnh hưởng đến Tốc độ Hấp thụ CO2 của Rừng

Khả năng hấp thụ CO2 của một cánh rừng không phải là hằng số mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố phức tạp:

Tuổi rừng:
- Rừng non, đang phát triển: Thường có tốc độ hấp thụ CO2 (tính trên một đơn vị diện tích) cao nhất vì cây cối đang trong giai đoạn sinh trưởng mạnh mẽ, tích lũy sinh khối nhanh chóng.
- Rừng trưởng thành (Rừng già): Mặc dù tốc độ tăng trưởng của từng cây có thể chậm lại, nhưng tổng sinh khối và lượng carbon lưu trữ của rừng già là cực kỳ lớn. Chúng vẫn tiếp tục hấp thụ CO2, dù có thể với tốc độ chậm hơn rừng non, và đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì kho carbon đã tích lũy qua hàng thế kỷ. Quan niệm cho rằng rừng già ngừng hấp thụ CO2 là không chính xác; chúng là những bể chứa carbon ổn định và vô cùng quan trọng.
Loại rừng và Thành phần loài:
- Loại rừng: Rừng mưa nhiệt đới, với điều kiện khí hậu thuận lợi và đa dạng sinh học cao, thường có năng suất sinh học và tốc độ hấp thụ CO2 cao. Rừng ôn đới và rừng phương bắc (taiga) có tốc độ hấp thụ chậm hơn nhưng lại lưu trữ lượng lớn carbon trong đất. Rừng ngập mặn ven biển có khả năng hấp thụ và lưu trữ carbon (đặc biệt là “carbon xanh” trong trầm tích) rất hiệu quả.
- Loài cây: Các loài cây khác nhau có tốc độ sinh trưởng, mật độ gỗ, tuổi thọ và khả năng thích ứng khác nhau, dẫn đến sự khác biệt về tiềm năng hấp thụ và lưu trữ carbon.
Điều kiện Khí hậu:
- Nhiệt độ, Lượng mưa, Ánh sáng: Là những yếu tố trực tiếp ảnh hưởng đến tốc độ quang hợp. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, hạn hán kéo dài, hoặc thiếu ánh sáng đều có thể làm giảm khả năng hấp thụ CO2 của rừng.
- Biến đổi khí hậu: Trớ trêu thay, chính BĐKH lại đang đe dọa khả năng hấp thụ carbon của rừng thông qua việc gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan (hạn hán, sóng nhiệt, bão lũ).
Sức khỏe và Mật độ Rừng:
- Rừng khỏe mạnh, có mật độ cây phù hợp sẽ hấp thụ CO2 hiệu quả hơn rừng bị suy thoái, thưa thớt hoặc bị sâu bệnh hại tấn công. Ô nhiễm không khí (ví dụ: mưa axit, ozone tầng mặt) cũng có thể làm suy giảm sức khỏe của rừng.
Điều kiện Đất đai và Dinh dưỡng:
- Độ phì nhiêu của đất, sự sẵn có của các chất dinh dưỡng (N, P…) và nước là những yếu tố giới hạn cho sự sinh trưởng của cây và do đó ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ carbon.
Hoạt động Quản lý:
- Quản lý rừng bền vững có thể giúp duy trì hoặc nâng cao khả năng hấp thụ và lưu trữ carbon. Ngược lại, khai thác gỗ quá mức, không bền vững sẽ làm giảm trữ lượng carbon và khả năng hấp thụ của rừng. Các hoạt động trồng rừng mới (afforestation) và trồng lại rừng (reforestation) giúp tăng cường khả năng hấp thụ CO2.

Phần 4: Phân biệt Lưu trữ Carbon (Carbon Storage) và Hấp thụ/Cô lập Carbon (Carbon Sequestration)

Hiểu rõ sự khác biệt giữa hai thuật ngữ này là rất quan trọng:

Hấp thụ/Cô lập Carbon (Carbon Sequestration): Là quá trình chủ động loại bỏ CO2 khỏi khí quyển và chuyển nó thành dạng lưu trữ ổn định. Đối với rừng, đây chính là quá trình quang hợp và tích lũy carbon trong sinh khối và đất. Đây là một tốc độ (rate), ví dụ: tấn CO2/ha/năm.
Lưu trữ Carbon (Carbon Storage): Là tổng lượng carbon đang được nắm giữ bên trong hệ sinh thái rừng (trong cây cối sống, cây chết, cành lá rụng, và trong đất) tại một thời điểm nhất định. Đây là một trữ lượng (stock), ví dụ: tấn carbon/ha.

Mối quan hệ: Quá trình hấp thụ (sequestration) làm gia tăng trữ lượng (storage). Một khu rừng già có thể có tốc độ hấp thụ ròng (net sequestration rate) thấp hơn một khu rừng non đang phát triển nhanh, nhưng trữ lượng carbon mà nó đang lưu trữ lại lớn hơn rất nhiều. Do đó, việc bảo vệ các khu rừng hiện có, đặc biệt là rừng già, để bảo vệ kho carbon khổng lồ này là cực kỳ quan trọng, song song với việc thúc đẩy trồng rừng mới để tăng cường hấp thụ carbon.

Phần 5: Các Mối đe dọa đối với Vai trò Hấp thụ Carbon của Rừng

Mặc dù có vai trò to lớn, khả năng hấp thụ CO2 của rừng đang bị đe dọa nghiêm trọng bởi các hoạt động của con người và chính tác động của BĐKH:

Mất rừng (Deforestation): Việc chặt phá rừng để lấy đất nông nghiệp, khai thác gỗ, xây dựng cơ sở hạ tầng, khai khoáng… là mối đe dọa lớn nhất. Mất rừng không chỉ làm mất đi khả năng hấp thụ CO2 trong tương lai mà còn giải phóng một lượng khổng lồ carbon đã được lưu trữ trong sinh khối và đất vào khí quyển, thường thông qua việc đốt cháy hoặc phân hủy nhanh chóng.
Suy thoái rừng (Forest Degradation): Các hoạt động như khai thác gỗ chọn lọc không bền vững, cháy rừng do con người gây ra, chăn thả gia súc quá mức, khai thác lâm sản ngoài gỗ quá mức… làm suy giảm cấu trúc, chức năng và sức khỏe của rừng. Rừng suy thoái có trữ lượng carbon thấp hơn và khả năng hấp thụ CO2 cũng kém hơn rừng khỏe mạnh.
Tác động của Biến đổi Khí hậu:
- Hạn hán và Nắng nóng: Làm cây cối yếu đi, giảm quang hợp, tăng nguy cơ chết cây và cháy rừng.
- Cháy rừng: Các vụ cháy rừng quy mô lớn (ngày càng gia tăng do BĐKH ở nhiều nơi) giải phóng lượng CO2 khổng lồ vào khí quyển trong thời gian ngắn, biến rừng từ bể chứa thành nguồn phát thải carbon.
- Sâu bệnh hại: BĐKH có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự bùng phát của các loại sâu bệnh hại, gây chết cây hàng loạt trên diện rộng.
Ô nhiễm: Ô nhiễm không khí và đất có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và khả năng sinh trưởng của cây rừng.

Những mối đe dọa này không chỉ làm giảm khả năng hấp thụ CO2 của rừng mà còn có nguy cơ biến các khu rừng hiện đang là bể chứa carbon thành nguồn phát thải ròng CO2, tạo ra một vòng lặp phản hồi nguy hiểm, làm trầm trọng thêm tình trạng BĐKH.

Phần 6: Rừng trong Giảm thiểu Biến đổi Khí hậu: Bảo tồn và Phục hồi

Bảo vệ và tăng cường vai trò hấp thụ carbon của rừng được công nhận là một trong những giải pháp dựa vào tự nhiên (Nature-based Solutions) hiệu quả nhất, tiết kiệm chi phí và mang lại nhiều lợi ích đồng thời nhất để ứng phó với BĐKH. Các hành động chính bao gồm:

Bảo tồn Rừng (Conservation):
- Ưu tiên hàng đầu là bảo vệ các khu rừng hiện có, đặc biệt là rừng nguyên sinh, rừng già, rừng đầu nguồn và các hệ sinh thái giàu carbon như rừng mưa nhiệt đới, rừng ngập mặn, rừng than bùn.
- Ngăn chặn hiệu quả nạn phá rừng và suy thoái rừng thông qua các chính sách quản lý đất đai bền vững, thực thi pháp luật nghiêm minh, hỗ trợ sinh kế thay thế cho cộng đồng địa phương phụ thuộc vào rừng.
- Các sáng kiến quốc tế như REDD+ (Giảm phát thải khí nhà kính do mất rừng và suy thoái rừng ở các nước đang phát triển) nhằm cung cấp cơ chế tài chính để khuyến khích các nỗ lực bảo tồn này.
Trồng lại rừng (Reforestation): Phục hồi rừng trên những vùng đất trước đây có rừng nhưng đã bị mất đi.
Trồng rừng mới (Afforestation): Thiết lập rừng trên những vùng đất chưa từng có rừng trong thời gian dài (ví dụ: đất trống đồi trọc, đất nông nghiệp thoái hóa…).
Quản lý Rừng Bền vững (Sustainable Forest Management – SFM): Khai thác và sử dụng tài nguyên rừng một cách hợp lý, đảm bảo duy trì hoặc nâng cao trữ lượng carbon, đa dạng sinh học và các chức năng sinh thái khác của rừng. Bao gồm các thực hành như khai thác tác động thấp (Reduced-Impact Logging – RIL), kéo dài chu kỳ khai thác, thúc đẩy tái sinh tự nhiên hoặc trồng bổ sung.
Nông Lâm Kết hợp (Agroforestry): Trồng cây gỗ xen kẽ với cây nông nghiệp hoặc kết hợp chăn nuôi dưới tán rừng, giúp tăng cường lưu trữ carbon trên đất nông nghiệp và đa dạng hóa thu nhập cho nông dân.
Lâm nghiệp Đô thị (Urban Forestry): Trồng và quản lý cây xanh trong các thành phố, khu đô thị giúp hấp thụ CO2 cục bộ, cải thiện vi khí hậu, giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị và nâng cao chất lượng sống.

Các giải pháp dựa vào rừng này không chỉ giúp cô lập carbon mà còn mang lại vô số lợi ích đồng thời (co-benefits) như bảo tồn đa dạng sinh học, điều tiết nguồn nước, bảo vệ đất, cung cấp gỗ và lâm sản ngoài gỗ, tạo việc làm và duy trì các giá trị văn hóa, tinh thần cho cộng đồng.

Phần 7: Bối cảnh Việt Nam

Việt Nam, với hơn 42% diện tích được che phủ bởi rừng (theo số liệu công bố năm 2023), nhận thức rõ vai trò chiến lược của rừng trong phát triển kinh tế – xã hội và ứng phó với BĐKH.

Đặc điểm rừng Việt Nam: Rừng Việt Nam đa dạng về loại hình, từ rừng lá rộng thường xanh nhiệt đới, rừng rụng lá, rừng tre nứa đến rừng lá kim á nhiệt đới và đặc biệt là hệ thống rừng ngập mặn ven biển phong phú – một hệ sinh thái có khả năng lưu trữ carbon cực kỳ hiệu quả và đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ bờ biển.
Nỗ lực và Cam kết: Việt Nam đã có nhiều nỗ lực trong việc bảo vệ và phát triển rừng trong những thập kỷ qua, đưa độ che phủ rừng tăng lên đáng kể so với giai đoạn trước. Chính phủ đã ban hành nhiều chính sách, chương trình mục tiêu quốc gia về bảo vệ và phát triển rừng, quản lý rừng bền vững, chi trả dịch vụ môi trường rừng. Trong cam kết Đóng góp do Quốc gia tự quyết định (NDC) và mục tiêu Net Zero vào năm 2050, vai trò của ngành lâm nghiệp trong việc hấp thụ KNK được đặc biệt nhấn mạnh. Việt Nam cũng tích cực tham gia các sáng kiến quốc tế như REDD+.
Thách thức: Mặc dù độ che phủ rừng tăng, chất lượng rừng ở nhiều nơi vẫn còn là vấn đề. Áp lực từ việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất sang nông nghiệp, công nghiệp, hạ tầng vẫn còn lớn. Nạn khai thác gỗ trái phép, suy thoái rừng do các hoạt động khác vẫn diễn ra. Tác động của BĐKH như hạn hán, cháy rừng, sâu bệnh cũng đang gây ảnh hưởng đến sức khỏe các khu rừng. Đảm bảo sinh kế bền vững cho người dân sống gần rừng để họ tham gia bảo vệ rừng hiệu quả cũng là một thách thức.

Do đó, việc tiếp tục đẩy mạnh các chương trình bảo tồn rừng tự nhiên hiện có, nâng cao chất lượng rừng trồng, phục hồi các hệ sinh thái rừng bị suy thoái (đặc biệt là rừng đầu nguồn và rừng ngập mặn), thực hiện quản lý rừng bền vững và thực thi hiệu quả các chính sách là nhiệm vụ trọng tâm của Việt Nam trong thời gian tới.

Kết Luận

Rừng đóng một vai trò không thể thay thế trong việc điều hòa khí hậu Trái Đất thông qua khả năng hấp thụ và lưu trữ một lượng khổng lồ khí CO2 – khí nhà kính chủ yếu gây ra biến đổi khí hậu. Quá trình quang hợp tự nhiên là “công nghệ” thu giữ carbon hiệu quả nhất mà chúng ta đang có. Rừng không chỉ là bể chứa carbon tích cực mà còn là kho lưu trữ carbon khổng lồ được tích lũy qua hàng thế kỷ.

Tuy nhiên, vai trò sống còn này đang bị đe dọa nghiêm trọng bởi nạn phá rừng, suy thoái rừng và chính những tác động ngày càng tăng của biến đổi khí hậu. Bảo vệ những cánh rừng còn lại và phục hồi những khu rừng đã mất không chỉ là hành động bảo vệ môi trường, bảo tồn đa dạng sinh học mà còn là một trong những giải pháp khí hậu mạnh mẽ, hiệu quả và mang lại nhiều lợi ích nhất.

Đã đến lúc chúng ta cần nhìn nhận rừng không chỉ đơn thuần là nguồn cung cấp gỗ hay cảnh quan tươi đẹp, mà là một hạ tầng tự nhiên thiết yếu cho sự ổn định khí hậu và một hành tinh khỏe mạnh. Đầu tư vào bảo tồn và phát triển rừng bền vững là đầu tư cho tương lai của chính chúng ta. Mỗi quốc gia, mỗi cộng đồng, mỗi cá nhân đều có vai trò trong việc bảo vệ và phát huy “lá phổi xanh” của hành tinh này.