Những thay đổi nhanh chóng và mạnh mẽ của khí hậu toàn cầuđang đe dọa trực tiếp đến sự đa dạng sinh học – vốn là nền tảng của mọi sự sống trên Trái Đất.Nhận thức sâu sắc về tình hình cấp
GIỚI THIỆU
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
1.1.1 Định nghĩa về hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu
Trước khi đến với biến đổi khí hậu, ta cần tìm hiểu hiệu ứng nhà kính là gì ? Hiệu ứng nhà kính xảy ra khi các khí nhà kính như CO , CH và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại ₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại nhiệt từ bức xạ mặt trời Khi ánh sáng mặt trời chiếu xuống Trái Đất, bề mặt hấp thụ năng lượng này và phát ra dưới dạng nhiệt Các khí giữ lại nhiệt này, làm cho Trái Đất ấm lên Do các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch, phá rừng và công nghiệp hóa, nồng độ các khí nhà kính đã tăng lên đáng kể, làm cho hiệu ứng nhà kính mạnh mẽ hơn và dẫn đến hiện tượng nóng lên toàn cầu Hậu quả chính của hiện tượng này đó là làm gia tăng biến đổi khí hậu trên toàn cầu, gây ra nhiều thách thức cho môi trường và xã hội.
Biến đổi khí hậu là sự thay đổi trong hệ thống khí hậu, bao gồm khí quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển và băng quyển, do các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo trong một khoảng thời gian dài, có thể kéo dài hàng thập kỷ hoặc hàng triệu năm Những thay đổi này có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ trung bình hoặc sự phân bố của các hiện tượng thời tiết xung quanh mức trung bình Biến đổi khí hậu có thể xảy ra ở một khu vực cụ thể hoặc trên toàn cầu Theo Uỷ ban IPCC phát biểu vào năm 2007, biến đổi khí hậu là sự thay đổi trạng thái khí hậu có thể xác định thông qua các thay đổi về giá trị trung bình hoặc biến thiên của các yếu tố khí hậu trong một thời gian dài, có thể hàng thập kỷ hoặc lâu hơn
Hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu đã luôn tồn tại trên Trái Đất từ lâu, nhưng hiện nay, sự gia tăng nồng độ các khí nhà kính do hoạt động của con người đang làm cho biến đổi khí hậu diễn ra nhanh chóng và nghiêm trọng hơn Trước đây, biến đổi khí hậu chủ yếu do các nguyên nhân tự nhiên Tuy nhiên, từ khi con người bắt đầu phát triển công nghiệp, lượng khí nhà kính như CO , CH và N O đã tăng lên đáng kể do đốt nhiên liệu hóa thạch, phá rừng và các hoạt₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại ₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại ₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại động công nghiệp Những khí này giữ lại nhiệt trong khí quyển, làm cho Trái Đất nóng lên nhanh hơn, dẫn đến hiện tượng nóng lên toàn cầu và sự biến đổi khí hậu diễn ra nhanh chóng và khó lường hơn.
Biến đổi khí hậu đang gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho hành tinh của chúng ta Nhiệt độ toàn cầu tăng cao dẫn đến băng tan ở hai cực, làm mực nước biển dâng cao và gây ngập lụt ở các khu vực ven biển Thời tiết trở nên khắc nghiệt hơn với các hiện tượng như bão tố dữ dội, hạn hán kéo dài và lũ lụt thường xuyên hơn Những thay đổi này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường sống của con người mà còn đe dọa sự tồn tại của nhiều loài động thực vật, gây suy giảm đa dạng sinh học Ngoài ra, biến đổi khí hậu còn tác động tiêu cực đến nông nghiệp, làm giảm năng suất cây trồng và gây ra tình trạng thiếu lương thực Điều này này đặt ra vấn đề lớn cần giải quyết cho xã hội loài người trong việc thích ứng và bảo vệ môi trường sống của mình.
1.1.2 Nguyên nhân của biến đổi khí hậu
Có rất nhiều yếu tố gây nên biến đổi khí hậu trên Trái đất Dựa vào nguồn gốc, ta có thể phân loại thành 2 loại chính, gồm các nguyên nhân do thiên nhiên gây ra và do con người tác động vào.
1.1.2.1 Nguyên nhân đến từ tự nhiên Biến đổi khí hậu tự nhiên xuất phát từ nhiều nguyên nhân, mỗi nguyên nhân đều có cơ chế tác động riêng và diễn ra trong các khoảng thời gian khác nhau.
Quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời không hoàn toàn cố định mà có những biến động nhỏ theo thời gian Mặc dù những thay đổi này có vẻ không đáng kể, chúng lại có thể tạo ra những tác động lớn đến cách năng lượng mặt trời được phân phối trên bề mặt Trái Đất theo mùa và theo vị trí địa lý Sự tiến động của Trái Đất là một trong số đó Đây là hiện tượng trục quay của Trái Đất thực hiện một chuyển động hình nón trong không gian, với chu kỳ khoảng 20.000 năm Quá trình này làm thay đổi vị trí tương đối của các mùa trong quỹ đạo Trái Đất quanh Mặt Trời, dẫn đến sự thay đổi về thời điểm Trái Đất ở điểm cận nhật và viễn nhật Hậu quả là lượng bức xạ mặt trời mà mỗi bán cầu nhận được trong các mùa khác nhau thay đổi theo thời gian, ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ và các điều kiện khí hậu Bên cạnh đó còn có hai dạng biến đổi quỹ đạo của Trái đất đã được các nhà khoa học ghi nhận, đó là sự thay đổi trong độ lệch tâm của quỹ đạo Trái Đất và biến động về góc nghiêng của trục quay Khi kết hợp lại, ba yếu tố này tạo thành các chu kỳ được gọi là chu kỳ Milankovitch, có ảnh hưởng sâu sắc đến khí hậu toàn cầu Các chu kỳ này có mối liên hệ chặt chẽ với sự xuất hiện và kết thúc của các kỷ băng hà, cũng như sự mở rộng và thu hẹp của sa mạc Sahara.
Tiếp theo đó là các quá trình địa chất dài hạn, đặc biệt là sự trôi dạt lục địa Qua hàng triệu năm, sự chuyển động của các mảng làm tái sắp xếp các lục địa và đại dương trên toàn cầu đồng thời hình thành lên địa hình bề mặt Chuyển động của các mảng kiến tạo, dù chậm nhưng liên tục, cũng có thể tạo ra những thay đổi lớn về địa lý và hải dương học trên Trái đất Sự di chuyển của các lục địa có thể làm thay đổi hướng và cường độ của các dòng hải lưu, từ đó ảnh hưởng đến sự phân bố nhiệt và độ ẩm trên toàn cầu Ngoài ra, khi vĩ độ của các lục địa thay đổi, điều này dẫn đến sự biến đổi về chế độ khí hậu và hệ sinh thái của các khu vực.
Hoạt động núi lửa cũng là một yếu tố đáng kể gây nên biến đổi khí hậu Các vụ phun trào núi lửa lớn phóng thích một lượng đáng kể tro bụi và khí vào tầng bình lưu Những hạt tro bụi này có thể tồn tại trong khí quyển trong thời gian dài, làm giảm lượng bức xạ mặt trời đến bề mặt Trái Đất, dẫn đến hiện tượng làm mát toàn cầu ngắn hạn Tuy nhiên, sự giải phóng các khí nhà kính như carbon dioxide trong quá trình phun trào có thể gây ra hiệu ứng ấm lên về lâu dài.
Cuối cựng đú là cỏc biến động nội tại của hệ thống khớ hậu như hiện tượng El Niủo và La Niủa El Niủo là một hiện tượng khớ hậu đặc biệt, xảy ra khi vựng nước gần xớch đạo ở Thỏi Bỡnh Dương trở nên ấm hơn bình thường Quá trình này thường kéo dài từ 8 đến 12 tháng và có thể gõy ra những biến đổi đỏng kể trong mụ hỡnh thời tiết toàn cầu Tỏc động của El Niủo cú thể dẫn đến tình trạng khô hạn ở một số khu vực, trong khi lại gây mưa lớn bất thường ở những nơi khác. Ngược lại, La Niủa là hiện tượng khi vựng nước tương tự ở Thỏi Bỡnh Dương cú nhiệt độ thấp hơn mức trung bỡnh La Niủa thường diễn ra trong thời gian dài hơn so với El Niủo và cũng tạo ra những thay đổi đỏng kể về thời tiết Vớ dụ, trong thời kỳ La Niủa, khu vực Đụng Nam Á thường đón nhận lượng mưa cao hơn bình thường, trong khi vùng tây nam Hoa Kỳ có thể phải đối mặt với tình trạng hạn hán Hai hiện tượng này là các pha đối lập trong một chu trình khí hậu lớn hơn, được gọi là ENSO - El Niủo-Southern Oscillation ENSO cú ảnh hưởng sõu rộng đến khí hậu trên phạm vi toàn cầu, tạo ra những biến động đáng kể trong các mô hình thời tiết và khí hậu ở nhiều khu vực trên thế giới.
1.1.2.2 Nguyên nhân do con người gây nên Đốt nhiên liệu hóa thạch: Việc sử dụng than, dầu và khí đốt để sản xuất năng lượng và vận hành các phương tiện giao thông thải ra lượng lớn CO và các khí nhà kính khác Các nhà máy₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại điện, nhà máy công nghiệp và xe cộ đều phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch để hoạt động Khi đốt nhiên liệu hóa thạch, carbon bị khóa trong nhiên liệu được giải phóng vào khí quyển dưới dạng CO , góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính và nhiệt độ toàn cầu.₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại
Phá rừng: Khi rừng bị chặt phá để lấy đất canh tác hoặc xây dựng, lượng CO mà cây xanh₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại hấp thụ bị giảm, đồng thời lượng CO tích trữ trong cây bị thải ra khí quyển Rừng đóng vai trò₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại quan trọng trong việc hấp thụ CO từ khí quyển và lưu trữ carbon trong cây và đất Việc mất₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại rừng không chỉ làm giảm khả năng hấp thụ CO mà còn giải phóng lượng lớn CO khi cây bị đốt₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại ₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại hoặc phân hủy.
Sản xuất công nghiệp: Các ngành công nghiệp như sản xuất xi măng, thép và nhựa thải ra nhiều khí nhà kính do quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch và sử dụng các hóa chất có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch Quá trình sản xuất xi măng, chẳng hạn, thải ra CO không chỉ từ việc đốt₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại nhiên liệu mà còn từ phản ứng hóa học trong quá trình sản xuất Các ngành công nghiệp khác cũng sử dụng năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch và thải ra nhiều khí nhà kính.
Nông nghiệp: Hoạt động nông nghiệp, đặc biệt là chăn nuôi gia súc, thải ra khí metan (CH ),₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại một loại khí nhà kính mạnh Gia súc như bò và cừu thải ra metan trong quá trình tiêu hóa Ngoài ra, việc sử dụng phân bón hóa học cũng góp phần tăng lượng khí nhà kính, vì phân bón chứa nitơ có thể chuyển hóa thành N O, một loại khí nhà kính mạnh khác Các hoạt động nông nghiệp₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại khác như canh tác lúa nước cũng thải ra metan do quá trình phân hủy hữu cơ trong điều kiện ngập nước.
Giao thông vận tải: Hầu hết các phương tiện giao thông sử dụng nhiên liệu hóa thạch, thải ra
CO và các khí nhà kính khác Xe ô tô, xe tải, máy bay và tàu thuyền đều phụ thuộc vào xăng,₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại dầu diesel và nhiên liệu máy bay, góp phần lớn vào lượng khí thải toàn cầu Giao thông vận tải không chỉ thải ra CO mà còn các chất gây ô nhiễm khác như NOₓ và PM, góp phần vào ô nhiễm₂, CH₄ và hơi nước trong khí quyển hấp thụ và giữ lại không khí và biến đổi khí hậu.
TỔNG QUAN VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC
1.2.1 Khái niệm đa dạng sinh học Đa dạng sinh học là một lĩnh vực trong sinh học, tập trung nghiên cứu sự phong phú và biến đổi của các dạng sống trên Trái Đất Nó bao gồm ba khía cạnh chính: đa dạng di truyền, đa dạng loài, và đa dạng hệ sinh thái Đặc điểm này không phân bố đồng đều trên toàn cầu, chẳng hạn như các vùng nhiệt đới thường có mức độ đa dạng cao hơn nhờ khí hậu ấm áp và năng suất sinh học lớn Rừng nhiệt đới, mặc dù chỉ chiếm một phần nhỏ diện tích Trái Đất, lại là nơi cư trú của
1 Thế giới trước tác động nghiêm trọng của biến đổi khí hậu, ANTV, 24/05/2024 https://antv.gov.vn/the-gioi-7/the-gioi-truoc-tac-dong-nghiem-trong-cua-bien-doi-khi-hau-A93B08677.html phần lớn các loài sinh vật Tương tự, các vùng biển nhiệt đới, đặc biệt dọc theo bờ biển phía Tây Thái Bình Dương, cũng có sự đa dạng sinh học cao nhờ nhiệt độ mặt biển ấm áp.
Con người đã phụ thuộc vào sự đa dạng sinh học trong hàng nghìn năm, nhưng chỉ gần đây mới nhận ra tầm quan trọng sống còn của nó Khái niệm này được giới thiệu vào năm 1988 trong cuốn "Biodiversity" của nhà sinh học E.O Wilson và nhanh chóng trở thành vấn đề quốc tế khi Công ước về Đa dạng Sinh học được thông qua năm 1992 Đa dạng sinh học có thể được hiểu từ nhiều góc độ, từ cấu trúc của các nhóm loài đến chức năng của hệ sinh thái và quá trình tiến hóa.
Dù từ góc độ nào, các định nghĩa đều công nhận mối liên hệ và sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các loài trong quá trình phát triển.
“Theo Luật đa dạng sinh học năm 2008 thì đa dạng sinh học là sự phong phú về gen, loài sinh vật và hệ sinh thái trong tự nhiên (khoản 5 Điều 3). Điều 3 Luật đa dạng sinh học năm 2008
1 Bảo tồn đa dạng sinh học là việc bảo vệ sự phong phú của các hệ sinh thái tự nhiên quan trọng, đặc thù hoặc đại diện; bảo vệ môi trường sống tự nhiên thường xuyên hoặc theo mùa của loài hoang dã, cảnh quan môi trường, nét đẹp độc đáo của tự nhiên; nuôi, trồng, chăm sóc loài thuộc Danh mục loài nguy cấp, quý, hiếm được ưu tiên bảo vệ; lưu giữ và bảo quản lâu dài các mẫu vật di truyền.
5 Đa dạng sinh học là sự phong phú về gen, loài sinh vật và hệ sinh thái trong tự nhiên” 2 Đa dạng sinh học không chỉ là nền tảng của cuộc sống mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì các dịch vụ hệ sinh thái như lọc không khí và nước, thụ phấn cho cây trồng, và kiểm soát sâu bệnh Sự suy giảm đa dạng sinh học có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho môi trường và con người, bao gồm mất mát các loài quan trọng, suy giảm chất lượng đất và nước, và giảm khả năng chống chịu của hệ sinh thái trước biến đổi khí hậu Do đó, bảo vệ và duy trì đa dạng sinh học là nhiệm vụ cấp bách và cần thiết cho sự phát triển bền vững của nhân loại.
1.2.2 Các yếu tố cấu thành sự đa dạng sinh học Đa dạng sinh học bao gồm ba yếu tố chính: đa dạng di truyền, đa dạng loài, và đa dạng hệ sinh thái.
2 Đa dạng sinh học là gì? Giá trị của đa dạng sinh học là gì?, TẠP CHÍ ĐIỆN TỬ KINH TẾ MÔI
TRƯỜNG, 28/09/2021 https://kinhtemoitruong.vn/da-dang-sinh-hoc-la-gi-gia-tri-cua-da-dang-sinh-hoc-la- gi-63409.html Đa dạng di truyền: Đây là sự biến đổi trong vật chất di truyền giữa các cá thể trong một loài.
Sự đa dạng này rất quan trọng vì nó giúp các loài có khả năng thích nghi với những thay đổi của môi trường, từ đó tăng khả năng sống sót và phát triển Đa dạng di truyền còn giúp cải thiện năng suất và khả năng chống chịu của cây trồng và vật nuôi, hỗ trợ an ninh lương thực Lấy ví dụ ở cây lúa nước Mặc dù cùng là loài lúa, nhưng các giống lúa khác nhau lại có những đặc điểm di truyền khác biệt, dẫn đến sự đa dạng về hình dáng, kích thước, màu sắc hạt, khả năng kháng bệnh và thích nghi với các điều kiện môi trường khác nhau. Đa dạng loài: Đa dạng loài là sự phong phú và đa dạng của các loài sinh vật trong các hệ sinh thái của một khu vực cụ thể Điều này được xác định thông qua các phương pháp điều tra, kiểm kê và thống kê theo những công thức nhất định Đa dạng loài đảm bảo sự cân bằng sinh thái, với mỗi loài đóng góp một vai trò cụ thể trong lưới thức ăn và các quá trình sinh thái Sự phong phú của các loài tạo ra sự ổn định và linh hoạt cho hệ sinh thái, giúp nó phục hồi sau các tác động tiêu cực như thiên tai hoặc sự xâm nhập của các loài ngoại lai Chẳng hạn như ngay cả trong một cánh đồng lúa, bạn cũng có thể tìm thấy rất nhiều loài sinh vật khác nhau, như các loài côn trùng, chim chóc, vi sinh vật sống trong đất Đa dạng hệ sinh thái: Đây là sự đa dạng của các hệ sinh thái trên Trái Đất, từ rừng nhiệt đới với độ ẩm cao đến sa mạc khô Mỗi hệ sinh thái có một tập hợp độc đáo các loài và mối quan hệ sinh thái, đóng góp vào sự cân bằng và sức khỏe tổng thể của hành tinh Ngay cả trong một thành phố, chúng ta cũng có thể tìm thấy nhiều hệ sinh thái khác nhau, như công viên, hồ, sông, các khu vực đô thị
1.2.3 Vai trò và ý nghĩa của đa dạng sinh học Đa dạng sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì các chức năng thiết yếu của hệ sinh thái Nó đảm bảo quá trình lọc không khí và nước, duy trì chu trình dinh dưỡng, và phân hủy chất thải Những loài thụ phấn như ong giúp sản xuất thực phẩm, trong khi vi sinh vật hỗ trợ phân hủy và tái chế dưỡng chất.
Ngoài ra, đa dạng sinh học là nguồn tài nguyên quý giá, cung cấp thực phẩm, thuốc men và nguyên liệu cho con người Nhiều loại thuốc được phát triển từ các hợp chất có trong thiên nhiên Đa dạng sinh học còn mang ý nghĩa văn hóa, là nguồn cảm hứng cho nghệ thuật và giáo dục, đồng thời đóng góp vào bản sắc văn hóa của nhiều cộng đồng.
Hơn nữa, hệ sinh thái đa dạng góp phần quan trọng trong việc điều hòa khí hậu bằng cách hấp thụ carbon Các khu rừng và rạn san hô giúp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu Sự suy giảm đa dạng sinh học có thể dẫn đến nhiều hậu quả nghiêm trọng, như giảm an ninh lương thực và chất lượng nước Vì vậy, bảo tồn đa dạng sinh học là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của con người.
MỐI QUAN HỆ GIỮA BĐKH VÀ ĐDSH
Biến đổi khí hậu đang gây ra những tác động sâu sắc đến đa dạng sinh học trên toàn cầu Sự thay đổi nhiệt độ, lượng mưa và các hiện tượng thời tiết cực đoan như sóng nhiệt, hạn hán và bão lụt ngày càng gia tăng đang làm đảo lộn môi trường sống của hàng triệu loài sinh vật Nhiều loài không thể thích nghi kịp với những biến đổi nhanh chóng này, dẫn đến tình trạng di cư hàng loạt hoặc thậm chí tuyệt chủng Đặc biệt, các loài đặc hữu với phạm vi phân bố hẹp và các loài sinh sống trong các hệ sinh thái nhạy cảm như rạn san hô và rừng ngập mặn đang đối mặt với nguy cơ cao nhất Sự dịch chuyển phạm vi phân bố, thay đổi chu kỳ sinh trưởng và các tương tác loài mới nổi là những biểu hiện rõ nét của cuộc khủng hoảng đa dạng sinh học hiện nay Các nhà khoa học ước tính rằng tốc độ tuyệt chủng hiện tại cao gấp nhiều lần so với tốc độ tự nhiên trong lịch sử, đặt ra mối đe dọa lớn cho sự cân bằng của các hệ sinh thái trên Trái đất.
Sự mất cân bằng sinh thái là một hệ quả nghiêm trọng khác của biến đổi khí hậu Khi các loài bị mất đi, các mối quan hệ sinh thái phức tạp cũng bị phá vỡ, ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái.
Ví dụ, sự suy giảm số lượng loài thụ phấn có thể dẫn đến giảm sản lượng nông nghiệp, trong khi sự mất cân bằng giữa động vật ăn thịt và con mồi có thể gây ra sự bùng nổ của một số loài gây hại.
Ngược lại, đa dạng sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu. Các hệ sinh thái tự nhiên như rừng, đầm lầy và vùng ngập mặn đóng vai trò như những "bể chứa carbon" quan trọng, hấp thụ và lưu trữ một lượng lớn khí carbon dioxide Ngoài ra, đa dạng sinh học còn giúp tăng cường khả năng phục hồi của các hệ sinh thái sau các sự kiện cực đoan Ví dụ, các hệ sinh thái đa dạng sinh học thường có khả năng phục hồi nhanh hơn sau các trận cháy rừng hoặc lũ lụt.
Các điều kiện phi sinh học bị ảnh hưởng do BĐKH
Tác động tiềm tàng đến đa dạng sinh học
Nhiệt độ môi trường tăng Sự thay đổi phạm vi loài và quần thể; những thay đổi về vật lý học dẫn đến sự thay đổi hoặc mất đi các tương tác sinh học
Thay đổi lượng mưa hàng năm và theo mùa
Thay đổi thành phần cộng đồng
Tăng tần suất các sự kiện cực đoan Tử vong do lũ lụt sau bão hoặc hạn hán; thiệt hại hoặc tử vong do đóng băng sâu hoặc nắng nóng
Thay đổi chế độ thủy văn Giảm lưu lượng dòng chảy ảnh hưởng đến sự tồn tại của quần thể và thành phần cộng đồng
Axit hóa đại dương Sự thay đổi trong thành phần hóa học của nước ảnh hưởng đến tốc độ vôi hóa của sinh vật biển
Mực nước biển dâng cao Sự mất mát và phân mảnh môi trường sống ảnh hưởng đến sự tồn tại của quần thể
Sự gia tăng phân tầng đại dương
Giảm năng suất của hệ sinh thái biển
Những thay đổi trong dòng nước trào lên ven biển
Những thay đổi về năng suất của hệ sinh thái ven biển và nghề cá
TÁC ĐỘNG QUAN SÁT ĐƯỢC CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU GẦN ĐÂY ĐẾN ĐA DẠNG SINH HỌC
ĐA DẠNG DI TRUYỀN, ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH DẺO KIỂU HÌNH
Biến thể di truyền là nền tảng của đa dạng sinh học và giúp quần thể phản ứng với những thay đổi trong điều kiện môi trường trong các thang thời gian ngắn và dài hạn Khi tốc độ và quy mô của biến đổi khí hậu dự kiến tiếp tục tăng và gây áp lực chọn lọc lên quần thể, chọn lọc tự nhiên sẽ ưu tiên các gen làm tăng khả năng sống sót của loài trong môi trường mới và có thể dẫn đến sự suy giảm của các gen chiếm ưu thế trong các điều kiện trước đó Dưới áp lực chọn lọc mạnh (do biến đổi khí hậu nhanh chóng), những quần thể như vậy có nguy cơ tuyệt chủng trước khi các gen có lợi có cơ hội làm tăng sức khỏe của quần thể.
Tuy nhiên, ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy tốc độ tiến hóa có thể diễn ra nhanh chóng khi biến thể di truyền cho các khả năng chịu đựng môi trường khác nhau đã tồn tại trong các quần thể Ví dụ về cây củ cải (Brassica rapa) được phát hiện tiến hóa chỉ trong vài thế hệ để chịu được hạn hán do khí hậu bằng cách dịch chuyển thời điểm ra hoa đầu tiên sớm hơn tới 8 ngày trong năm so với các thế hệ trước.
Dù vậy, thật khó để xác định liệu những thay đổi kiểu hình quan sát được có phải là do cảm ứng, phản ứng dẻo dai hay những thay đổi trong nhóm gen Bởi vì người ta thường không biết gen nào (và các tổ hợp gen nào) chịu trách nhiệm cho phép quần thể thích nghi với các điều kiện mới do biến đổi khí hậu gây ra Do đó, việc duy trì sự đa dạng di truyền là vô cùng quan trọng để ngăn ngừa mất mát không mong muốn các đặc điểm có thể tăng cường khả năng sống sót của quần thể và tăng tiềm năng tiến hóa thích nghi. Đặc biệt, các loài động vật biến nhiệt thường nhạy cảm với những thay đổi về nhiệt độ, ảnh hưởng đến tỷ lệ trao đổi chất và đã được chứng minh là ảnh hưởng đến các đặc điểm vòng đời và hành vi kiếm ăn Tổng hợp protein sốc nhiệt là bảo vệ chống lại căng thẳng nhiệt độ, những thay đổi rất nhiều giữa các sinh vật từ các môi trường nhiệt độ khác nhau Ví dụ, các loài sống trong môi trường nhiệt độ rất ổn định (ví dụ, nhiệt đới) hoặc môi trường nhiệt độ thay đổi cao (ví dụ, vùng gian triều) thường nhạy cảm hơn với biến đổi khí hậu so với các loài sống ở nhiệt độ ôn hòa hơn khi môi trường nhiệt độ thay đổi.
Sự thay đổi về lượng mưa và nhiệt độ cũng có thể ảnh hưởng đến lượng lương thực sẵn có và gián tiếp dẫn đến đến những thay đổi về kích thước cơ thể Ở Bắc Cực, sự thành công trong sinh sản của gấu Bắc Cực cái (giảm khối lượng lứa đẻ và số lượng gấu con một tuổi) có liên quan đến những thay đổi về kích thước cơ thể và tình trạng cơ thể sau những năm có môi trường sống trên băng, biển tối ưu hơn Ngoài ra, việc kiểm tra các mẫu vật trong bảo tàng đã chỉ ra rằng một số loài động vật có vú nhỏ bao gồm sóc đất, chuột chù mặt nạ và chồn Mỹ đã tăng kích thước trong thế kỷ qua, có thể là do mùa đông ôn hòa hơn, điều này có thể cải thiện tính khả dụng của thức ăn và giảm nhu cầu trao đổi chất.
Phản ứng nhân khẩu học (ví dụ, tỷ lệ sống sót, tỷ lệ tăng trưởng dân số hoặc tuyển dụng) thường là kết quả của các điều kiện cục bộ tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên hành vi Cũng như các phản ứng khác ở cấp độ sinh vật đối với biến đổi khí hậu, cách các phản ứng này ảnh hưởng đến thể lực cá thể và động lực quần thể (ví dụ, cấu trúc tuổi, tỷ lệ giới tính và số lượng) trong điều kiện biến đổi khí hậu sẽ quyết định khả năng sống sót của loài Trong một nghiên cứu gần đây do Botero và Rubenstein thực hiện (2012), sự gia tăng biến đổi môi trường đã được chứng minh là ảnh hưởng đến việc lựa chọn bạn tình và làm tăng khả năng ngoại tình ở các loài chim thường chung thủy về mặt xã hội như cú, chim họa mi, mòng biển và sếu Người ta tin rằng hành vi hoán đổi bạn tình này có chức năng làm tăng sự đa dạng di truyền giữa con cái và tăng khả năng sống sót của con cái trong điều kiện môi trường thay đổi.
SỰ THAY ĐỔI HIỆN TƯỢNG HỌC
Những thay đổi về vật lý học, hay thời gian theo mùa của các sự kiện trong cuộc sống đã được quan sát thấy để phản ứng với những thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa và quang kỳ trong môi trường sống trên cạn và dưới nước, cũng như các mô hình do nhiệt độ thúc đẩy trong các dòng hải lưu trong môi trường biển Các sự kiện vật lý học bao gồm những thay đổi về lá, ra hoa và nở hoa ở thực vật và sự thay đổi về thời gian của sinh sản và di cư ở động vật
Một ví dụ nổi bật được tiết lộ thông qua các quan sát dài hạn về sự thay đổi hiện tượng học quan sát được trên khắp các vùng địa lý của Hoa Kỳ:
Khu vực Phân loại Những thay đổi được quan sát trong hiện tượng học
Bắc Cực Cá Di cư ngày càng sớm hơn theo thời gian.
Hơn 40% thực vật cho thấy sự thay đổi về ngày ra hoa đầu tiên (FFD) sớm hơn trong 178 loài
Chim Nhiệt độ mùa đông tăng tương quan với sự xuất hiện sớm hơn của các loài chim, đặc biệt là đối với những loài di cư cự ly ngắn Đông Bắc Côn trùng
Ong bản địa xuất hiện vào mùa xuân sớm hơn trung bình 10 ngày trong 130 năm qua (1880-2010)
Những cây được ong ghé thăm cũng có xu hướng nở hoa sớm hơn, giúp duy trì sự đồng bộ về thời gian giữa các loài thực vật được quan sát và côn trùng thụ phấn cho chúng.
Tây Bắc Chim Những con chim Northern Flickers (Colaptes auratus) đã đến nơi sinh sản sớm hơn khi nhiệt độ dọc theo tuyến đường di cư của chúng ấm hơn Nhiệt độ tại nơi sinh sản có mối tương quan đáng kể với việc bắt đầu đẻ trứng Đông
Bò sát Hai loài lưỡng cư sinh sản vào mùa thu đã đến muộn hơn và hai loài sinh sản vào mùa đông đã đến sớm hơn ở khu vực sinh sản của chúng Thời gian đến muộn hơn tới 76 ngày đối với loài kỳ nhông lùn sinh sản vào mùa thu
Nhìn chung, tốc độ thay đổi dao động từ 5,9 – 37,2 ngày/thập kỷ và đại diện cho một số tốc độ thay đổi hiện tượng học nhanh nhất được quan sát cho đến nay.
Nhiệt độ ban đêm tăng trong mùa sinh sản và lượng mưa tích lũy có liên quan đến những thay đổi này.
Tây Nam Động vật có vú cầy thảo nguyên bụng vàng (Marmota flaviventris) ở Colorado đã thức dậy sớm hơn sau thời kỳ ngủ đông và sinh con sớm hơn trong mùa; điều này giúp cầy thảo nguyên có nhiều thời gian hơn để phát triển trước khi mùa kết thúc
Do đó, cầy thảo nguyên có xu hướng có kích thước cơ thể lớn hơn khi bắt đầu ngủ đông, điều này cuối cùng dẫn đến tỷ lệ tử vong thấp hơn và quy mô quần thể cao hơn. Ở những vùng khô cằn hơn ở phía tây nam Hoa Kỳ, thời điểm mưa có ảnh hưởng lớn hơn đến hiện tượng vật lý của thực vật so với nhiệt độ, đặc biệt là dưới dạng độ ẩm đất có sẵn Tại một địa điểm thực địa ở Sa mạc Sonoran, lượng mưa trung bình hàng năm giảm trong khi nhiệt độ trung bình hàng năm tăng trong mùa sinh trưởng mùa đông (tháng 9 - tháng 5) trong khoảng thời gian 25 năm Một nghiên cứu về các loại cây hàng năm ở sa mạc tại địa điểm này cho thấy thời điểm nảy mầm xảy ra trong điều kiện lạnh hơn (giảm 0,4°C/năm) do sự chậm trễ trong việc xuất hiện mưa mùa đông, hiện đạt đỉnh vào tháng 12 thay vì tháng 10.
Sự thay đổi về thời điểm mưa này đã dẫn đến sự gia tăng số lượng các loài thực vật thích nghi với lạnh vì chúng có thể nảy mầm thành công trong điều kiện mát hơn với điều kiện độ ẩm đất được cải thiện.
Các nghiên cứu gần đây cho thấy tính dẻo dai về kiểu hình làm tăng sự bền bỉ của quần thể so với những loài có kiểu hình tương đối cố định Ví dụ, tại Concord, Massachusetts, một đánh giá về 150 năm dữ liệu hoa cho thấy rằng những loài có thể theo dõi sự thay đổi nhiệt độ theo mùa trong thời gian ngắn có nhiều khả năng tồn tại, trong khi những loài có thời gian ra hoa không theo đổi nhiệt độ theo mùa thì suy giảm
Ngoài ra, đã có một số bằng chứng đầu tiên cho thấy có thể có một mô hình chọn lọc phát sinh loài trong nguy cơ tuyệt chủng do biến đổi khí hậu gây ra giữa các loài có đặc điểm chung.
Do đó, những thay đổi do khí hậu gây ra trong vật lý học có khả năng làm thay đổi sự phong phú của toàn bộ các nhánh và ảnh hưởng đến các mô hình trong thành phần cộng đồng.
SỰ THAY ĐỔI TRONG PHÂN BỐ LOÀI
Nhiều loài đang thay đổi phạm vi địa lý của chúng để ứng phó với những thay đổi nhanh chóng về chế độ nhiệt độ và lượng mưa Thường thì quần thể theo dõi các gradient nhiệt độ bằng cách di chuyển về phía cực, lên cao hoặc đến độ sâu lớn hơn trong đại dương
Ví dụ, một phân tích về bốn thập kỷ đếm chim vào dịp Giáng sinh cho thấy sự di chuyển đáng kể về phía bắc trong số 58% (177 trong số 305) loài được theo dõi trong cuộc khảo sát; trung bình các loài di chuyển 35 dặm về phía bắc và hơn 60 loài di chuyển hơn 100 dặm về phía bắc. Ngoài ra, 14 trong số 28 loài động vật có vú nhỏ được đánh giá ở khu vực Sierra Nevada cho thấy những thay đổi đáng kể về giới hạn độ cao (khoảng 500 mét trên độ cao) trong thế kỷ qua, các loài trước đây ở độ cao thấp được phát hiện mở rộng phạm vi của chúng trong khi các loài ở độ cao cao lại thu hẹp phạm vi của chúng Tuy nhiên, không phải tất cả các loài di chuyển đều về phía cực hoặc lên độ cao Ví dụ, một nghiên cứu ở California cho thấy nhiều loài thực vật có mạch đã biểu hiện sự dịch chuyển đáng kể xuống độ cao kể từ những năm 1930 do những thay đổi trong khu vực về cân bằng nước khí hậu thay vì nhiệt độ.
Các phân tích gần đây cho thấy sự thay đổi phạm vi được kiểm tra trong 23 nhóm phân loại lớn hơn khoảng 2-3 lần so với báo cáo trước đây Trong môi trường trên cạn và dưới nước, thực vật và động vật di chuyển đến độ cao cao hơn với tốc độ trung bình là 0,011 km mỗi thập kỷ và đến vĩ độ cao hơn với tốc độ trung bình là 16,9 km mỗi thập kỷ Mặc dù tốc độ ấm lên trên đất liền nhanh hơn (0,24°C mỗi thập kỷ) so với đại dương (0,07°C mỗi thập kỷ), sự thay đổi địa lý của đường đẳng nhiệt và sự khởi đầu của mùa xuân đã xảy ra sớm hơn 2,08 ngày mỗi thập kỷ trong môi trường đại dương của Bắc bán cầu so với trên đất liền Những thay đổi về khí hậu này đe dọa đến đa dạng sinh học nếu các sinh vật không thể theo dõi các điều kiện nhiệt tối ưu của chúng thông qua sự thay đổi phạm vi và vật lý học.
Việc thiết lập các quần thể mới ở rìa trước của sự mở rộng phạm vi có thể làm tăng khả năng xảy ra tình trạng tắc nghẽn di truyền, có khả năng làm giảm khả năng thích nghi của quần thể với sự thay đổi môi trường trong tương lai Tương tự như vậy, sự thu hẹp phạm vi cũng có thể làm giảm sự đa dạng di truyền trên toàn bộ phạm vi của một loài khi các quần thể dọc theo rìa đang suy giảm bị tuyệt chủng Để giúp các quần thể được thiết lập và thành công ở các khu vực mới,các nhà quản lý tài nguyên thiên nhiên sẽ cần xem xét cách tốt nhất để bảo tồn sự đa dạng cao giữa các cá thể trong các quần thể mới thành lập hoặc đang thành lập, duy trì khả năng tồn tại của quần thể ở các khu vực lịch sử nơi đã xảy ra sự thu hẹp phạm vi và cách duy trì dòng gen với các quần thể lịch sử
Lai ghép giữa các loài có thể là một cơ chế khác cho phép các loài tồn tại trong môi trường sống cận biên khi các điều kiện môi trường thay đổi và có thể trở nên phổ biến hơn khi các tổ hợp loài mới xuất hiện trên quy mô không gian và thời gian
Một tỷ lệ lớn đa dạng sinh học có nguồn gốc tiến hóa gần đây các loài tương đối trẻ này xuất hiện do sự thích nghi khác nhau với những khác biệt trong các điều kiện môi trường Tuy nhiên, khi cảnh quan trở nên ít đồng nhất hơn do tác động của biến đổi khí hậu và các hoạt động nhân sinh khác (ví dụ, thay đổi sử dụng đất và lớp phủ đất), tỷ lệ lai ghép giữa các loài có quan hệ họ hàng gần có khả năng tăng lên
Một số ví dụ gần đây về lai ghép do khí hậu đã được phát hiện giữa sóc bay phía nam và phía bắc ở Ontario, Canada và sự lan rộng của vùng lai ghép giữa hai loài kỳ nhông ở dãy núi Nantahala của Bắc Carolina Người ta cũng cho rằng gấu nâu (Ursus arctos) và gấu Bắc Cực đã lai tạo nhiều lần trong suốt 100.000 năm qua và động lực của các sự kiện phát tán của chúng chủ yếu là do khí hậu thúc đẩy Mặc dù cơ chế này có khả năng giúp các loài tồn tại khi các điều kiện môi trường thay đổi, nhưng sự gia tăng lai tạo giữa các loài có thể làm giảm sự phong phú và đa dạng của các loài và có những hậu quả quan trọng đối với chức năng của hệ sinh thái
Nhìn chung, sự thay đổi phạm vi có thể làm tăng khả năng tồn tại của các loài và quần thể, tuy nhiên khả năng phân tán hoặc di cư đến các khu vực mới không đảm bảo sự sống còn vì có những yếu tố bổ sung như tương tác giữa các loài và thay đổi sử dụng đất có thể ảnh hưởng đến quần thể Sự khác biệt cụ thể giữa các loài về tính dẻo về mặt sinh lý, hành vi và hình thái có thể cho phép các cá thể và quần thể phản ứng tại chỗ và trì hoãn hoặc loại bỏ nhu cầu thay đổi phạm vi và trong nhiều trường hợp những phản ứng này có thể khó dự đoán.
SỰ THAY ĐỔI TRONG TƯƠNG TÁC SINH HỌC VÀ TẬP HỢP LOÀI
Biến đổi khí hậu đang có cả tác động trực tiếp và gián tiếp đến cách các loài tương tác qua quy mô không gian và thời gian, đôi khi có tác động sâu sắc đến cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái Nhiệt độ cao hơn có thể ảnh hưởng đến tương tác của lưới thức ăn bằng cách tăng tỷ lệ quan trọng như tăng trưởng và tiêu thụ
Ví dụ, sự gia tăng do sự nóng lên trong sức mạnh tiêu thụ và tương tác của những người tiêu thụ biển, cả động vật ăn cỏ và động vật ăn thịt, đã được ghi nhận trong một loạt các môi trường sống ở vùng gian triều, đáy biển và biển khơi
Các quan sát và thí nghiệm đã cung cấp bằng chứng rằng, trung bình, áp lực của người tiêu dùng có xu hướng mạnh hơn ở vĩ độ thấp Do đó, một kết quả có thể xảy ra của sự mở rộng phạm vi về phía cực của các loài ở vĩ độ thấp hơn có thể là sự tăng cường kiểm soát săn mồi (từ trên xuống)
Một ví dụ điển hình liên quan đến sự xuất hiện gần đây của quần thể cua đá trên thềm Nam Cực khi nước ở đó ấm lên, những loài ăn thịt nói chung này đang làm giảm sự đa dạng và số lượng của cộng đồng động vật không xương sống ở đáy Nam Cực vốn tươi tốt trước đây
Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng trong một số hệ thống như môi trường sống dưới nước và đồng cỏ trên cạn, các bậc dinh dưỡng cao hơn thường ít có khả năng thay đổi phản ứng của chúng đối với sự biến đổi của môi trường, dẫn đến gia tăng động lực quần thể và nguy cơ tuyệt chủng Ví dụ, khi sự phù hợp giữa tính khả dụng của thức ăn và nhu cầu giảm dần theo thời gian đối với một số loài chim ăn côn trùng và chim săn mồi, phản ứng ở cấp độ tiêu thụ đối với sự nóng lên yếu hơn so với phản ứng của nguồn thức ăn của chúng
Vì các phản ứng sinh lý đối với biến đổi khí hậu có tính đặc hiệu cao đối với từng loài, nên những thay đổi về thời gian của các sự kiện vật lý học thường khác nhau giữa các loài tương tác cũng như giữa các bậc dinh dưỡng, và dẫn đến sự không phù hợp về dinh dưỡng Các mạng lưới tương tác phức tạp giữa các loài khiến việc dự đoán những thay đổi do khí hậu gây ra trong các cộng đồng trở nên khó khăn và đôi khi các phản ứng lại trái ngược với trực giác
Tuy nhiên, nhiều nhà nghiên cứu đồng ý rằng tần suất không phù hợp về sinh thái tăng lên giữa các bậc dinh dưỡng sẽ làm tăng khả năng suy giảm quần thể, tuyệt chủng cục bộ và tương tác giữa các loài mới
Mặc dù hiện nay, có rất ít nghiên cứu ghi lại những tác động tiêu cực quan sát được của sự không phù hợp về dinh dưỡng, nhưng vẫn có những trường hợp ngoại lệ đáng chú ý Ở Alaska, mùa xuân ấm hơn đã khiến cây bắt đầu mọc sớm hơn và làm giảm sự thay đổi về mặt không gian trong quá trình sinh trưởng và khả năng tiếp cận thức ăn của tuần lộc sinh sản Sự không đồng bộ về dinh dưỡng và không gian này cuối cùng đã làm giảm khả năng sinh bê ở tuần lộc.
Ngoài ra, những thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa trong giai đoạn đầu mùa sinh trưởng ở môi trường sống trên cao đang làm gián đoạn hiện tượng ra hoa trên khắp môi trường sống đồng cỏ và dẫn đến sự suy giảm nguồn tài nguyên ra hoa vào giữa mùa, có thể làm mất đi mối quan hệ quan trọng giữa thực vật và loài thụ phấn.
Những thay đổi về điều kiện môi trường đã dẫn đến sự thay đổi về sự thống trị của loài và thành phần cộng đồng trong một loạt các loại hệ sinh thái Trong một số trường hợp, những thay đổi này dẫn đến các mối liên kết và tập hợp giữa các sinh vật chỉ xảy ra trong những trường hợp hiếm hoi hoặc chưa từng xảy ra trong quá khứ
Ví dụ, trong các môi trường sống biển như eo biển Long Island, Vịnh Narragansett và Vịnh Mexico đã có sự gia tăng các loài nhiệt đới và cận nhiệt đới trong các môi trường sống ôn đới theo truyền thống
Sự xuất hiện của các loài mới có thể dẫn đến sự gia tăng cục bộ về tính đa dạng loài, nhưng cũng có khả năng tác động đến động lực của chuỗi thức ăn và năng suất, do đó ảnh hưởng đến các dịch vụ hệ sinh thái có giá trị.
Nước biển ấm lên đã làm trầm trọng thêm sự lây lan và phổ biến của các bệnh ở sinh vật biển, bao gồm các đợt bùng phát bệnh do vi khuẩn ở san hô tạo rạn và các tác nhân gây bệnh ở hàu phương đông, và góp phần gây ra sự mất mát rộng rãi của các loài hình thành môi trường sống quan trọng này Trên khắp miền tây Bắc Mỹ, những thay đổi do khí hậu gây ra ở sâu bệnh và tác nhân gây bệnh cũng bị đổ lỗi cho các sự kiện tử vong gần đây ở các khu rừng lá kim và các hệ thống do cây dương rung thống trị sau khi bị căng thẳng do hạn hán.
Nhìn chung, các tương tác sinh học rất phức tạp và có nhiều điều không chắc chắn về hậu quả sinh thái lớn hơn mà những thay đổi về sự phong phú và phân bố do khí hậu gây ra ở cấp độ hệ sinh thái Mặc dù không thể tránh khỏi việc sẽ có những kết quả đáng ngạc nhiên do những thay đổi trong tương tác giữa các loài gây ra, dữ liệu cơ sở về mối quan hệ giữa các loài hiện có sẽ làm giảm bớt điều này ở một mức độ nào đó bằng cách cho phép chúng ta nhận ra và theo dõi các tương tác mới khi chúng phát triển.
BĐKH SẼ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐA DẠNG SINH HỌC NHƯ THẾ NÀO TRONG THẾ KỶ TỚI
TÁC ĐỘNG DỰ KIẾN ĐẾN SINH VẬT, LOÀI VÀ QUẦN THỂ
Dự báo các phản ứng sinh học đối với tác động của biến đổi khí hậu đòi hỏi phải xác định các tác nhân khí hậu (ví dụ, nhiệt độ, lượng mưa, các mô hình dòng hải lưu) chịu trách nhiệm kích động sự thay đổi và các quy mô thời gian và không gian mà chúng có ảnh hưởng Ngoài ra, các phản ứng sinh học đối với các tác nhân phi sinh học là đặc hữu và dựa trên các đặc điểm hình thái, sinh lý và hành vi của từng sinh vật Do đó, nghiên cứu và theo dõi cách tất cả các thành phần của đa dạng sinh học theo dõi những thay đổi về điều kiện môi trường trong quá khứ sẽ giúp chúng ta hiểu được những thay đổi trong tương lai. Ước tính gần đây về tốc độ thay đổi khí hậu ,vì tốc độ và thời gian lưu trú của sự thay đổi nhiệt độ theo không gian và thời gian nhanh hơn so với suy nghĩ trước đây; điều này đã làm dấy lên mối quan ngại về việc liệu tốc độ di cư của các loài có đủ nhanh để theo dõi các điều kiện môi trường trong tương lai hay không Các dịch chuyển dự kiến trong phân bố loài thường là về phía cực và lên cao theo độ cao, mặc dù dự báo có thể phức tạp hơn và đôi khi phản trực giác.
Dự báo về quần xã sinh vật trên cạn ước tính rằng tốc độ dịch chuyển nhiệt độ toàn cầu sẽ thấp nhất trong các hệ thống núi phức tạp về mặt địa hình (0,08 km mỗi năm) trong khi các hệ thống có địa hình ít hơn nhiều như đồng cỏ ngập nước và sa mạc sẽ cho thấy tốc độ thay đổi cao hơn (1,26 km mỗi năm)
Trong một nghiên cứu gần đây, các loài sinh vật biển được dự đoán sẽ thay đổi phân bố của chúng với tốc độ 45-59 km/thập kỷ Những thay đổi này đại diện cho dữ liệu về hơn 1.000 loài cá và động vật không xương sống, và vượt xa những thay đổi được quan sát thấy ở các loài trên cạn trong nhiều thập kỷ qua Hậu quả của những thay đổi lớn như vậy có thể dẫn đến nhiều cuộc tuyệt chủng cục bộ, đặc biệt là ở các vùng cận cực, vùng nhiệt đới và các vùng biển nửa kín, và sự xáo trộn của hệ thực vật và động vật biển toàn cầu ở phần lớn (hơn 60 phần trăm) các đại dương trên thế giới Trong những tình huống mà các loài không thể thích nghi hoặc di chuyển đủ nhanh, các quần thể sẽ phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng.
Cho đến nay, chỉ có một số ít loài lưỡng cư, chim, cá và ốc sên được biết là đã tuyệt chủng do tác động của biến đổi khí hậu ,tuy nhiên, sự mất mát rộng rãi của đa dạng sinh học toàn cầu được dự báo bởi nhiều nghiên cứu sử dụng một loạt các phương pháp mô hình hóa và các kịch bản khí hậu Việc dự báo tỷ lệ tuyệt chủng của nhiều loài chim, động vật có vú, ếch, bò sát, động vật không xương sống và thực vật ở các khu vực trên khắp thế giới bằng cách sử dụng phương pháp mô hình hóa lớp vỏ khí hậu Tỷ lệ tuyệt chủng dao động từ 11-34 phần trăm đối với mức tăng nhiệt độ 0,8°C và từ 33-58 phần trăm đối với mức thay đổi nhiệt độ lớn hơn 2°C tùy thuộc vào các giả định về khả năng phát tán của các loài Sử dụng các mô hình tuyến tính tổng quát, dự đoán rằng tỷ lệ tuyệt chủng của phần lớn (87 phần trăm) quần thể chim trên cạn ở Tây bán cầu sẽ dao động từ 1,3 phần trăm khi nhiệt độ tăng 1,1°C đến 30 phần trăm khi nhiệt độ tăng 6,4°C Dự đoán sẽ mất 20 phần trăm các loài thằn lằn toàn cầu vào năm 2080 bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận mô hình hóa dựa trên sinh lý đã được xác thực theo kinh nghiệm Bằng cách áp dụng các Tiêu chí và Danh mục Sách đỏ IUCN, có thể xác định rằng 30 phần trăm san hô tạo rạn
(845 loài) có nguy cơ tuyệt chủng trong những thập kỷ tới Ngoài ra, dự đoán tỷ lệ tuyệt chủng trong số các loài đặc hữu ở các điểm nóng về đa dạng sinh học toàn cầu sẽ dao động từ dưới 1 đến 43 phần trăm khi sử dụng phương pháp kết hợp các mô hình thảm thực vật toàn cầu (GVM) và các mô hình lưu thông chung (GCM).
Dự báo về tỷ lệ tuyệt chủng do khí hậu gây ra thay đổi rất nhiều giữa các loài chủ yếu là do những hạn chế và giả định liên quan đến các phương pháp mô hình hóa khác nhau Tuy nhiên,các kết luận trong số các nghiên cứu dự kiến đều đồng ý rằng khi tác động của biến đổi khí hậu tiếp tục gia tăng, chúng ta có nguy cơ suy giảm rộng rãi và mất đa dạng sinh học toàn cầu trong thế kỷ tới.
TÁC ĐỘNG DỰ KIẾN ĐẾN CỘNG ĐỒNG, QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ HỆ SINH THÁI
Người ta dự đoán rằng các hệ sinh thái nhiệt đới và cận nhiệt đới sẽ là một trong những hệ sinh thái đầu tiên trải qua nhiệt độ khắc nghiệt, và lên tới 86 phần trăm vùng sinh thái trên cạn toàn cầu và 83 phần trăm vùng sinh thái nước ngọt sẽ trải qua nhiệt độ khắc nghiệt (lớn hơn 2 độ lệch chuẩn (SD) của giai đoạn 1961- sự mất mát rộng rãi của đa dạng sinh học toàn cầu được dự báo bởi nhiều nghiên cứu sử dụng một loạt các phương pháp mô hình hóa và các kịch bản khí hậu Những dự báo này và những dự báo khác cho thấy rằng phần lớn đa dạng sinh học của thế giới sẽ phải trải qua những điều kiện môi trường có khả năng gây căng thẳng trong thế kỷ tới. Ngoài ra, sự biến mất của các điều kiện khí hậu hiện có và sự hình thành các điều kiện khí hậu mới có thể sẽ làm thay đổi quy mô và hướng của các mối quan hệ giữa các loài hiện có, sắp xếp lại thành phần cộng đồng, tạo ra các tổ hợp loài mới và thay đổi dòng vật liệu và năng lượng qua các lưới thức ăn.
Một số nghiên cứu đã dự đoán sự thay đổi do khí hậu (tức là sự thay thế một loài này sang loài khác) trong thành phần loài cho các khu vực và đơn vị phân loại cụ thể do sự kết hợp giữa mất loài cục bộ và xâm lược từ các khu vực khác Dựa trên các dự báo từ các mô hình sinh khí hậu thực nghiệm, động vật có xương sống trên cạn được ước tính sẽ thay đổi ở tốc độ 25-38 phần trăm trên khắp Tây bán cầu vào cuối thế kỷ, với một số khu vực ở Hoa Kỳ trải qua sự thay đổi lớn hơn 90 phần trăm về thành phần loài Các loài động vật biển được dự đoán sẽ trải qua cường độ xâm lược trung bình (số lượng xâm lược so với sự phong phú của các loài hiện tại) sẽ đạt mức trung bình toàn cầu là 55 phần tram vào năm 2050, với các cuộc xâm lược tập trung ở vĩ độ cao.
Ngoài ra, các cộng đồng chim mới được dự đoán sẽ xuất hiện trên 70 phần trăm Tiểu bang California vào năm 2070 Những thay đổi trong thành phần cộng đồng và sự thay đổi loài có ý nghĩa quan trọng đối với cách thức hệ sinh thái được cấu trúc và hoạt động, đặc biệt là vì sự tuyệt chủng và xâm lược của các loài thường bị ảnh hưởng bởi các đặc điểm chức năng của loài như vòng đời và bậc dinh dưỡng
Tương tác sinh học ít được chú ý hơn so với các nghiên cứu về phản ứng với các tác động trực tiếp (phi sinh học) một phần vì các tác động gián tiếp khó định lượng và dự đoán hơn Những nỗ lực mô hình hóa các tác động của biến đổi khí hậu lên tương tác giữa các loài đang gia tăng và sẽ hữu ích để hiểu cách sự hiện diện ngày càng tăng (hoặc vắng mặt) của các loài hoặc quần thể khác nhau (ví dụ, do xâm lược) có thể ảnh hưởng đến cộng đồng lớn hơn Những nỗ lực như vậy sẽ hữu ích để xác định các loài có khả năng thích nghi tốt hơn và cạnh tranh thành công để giành tài nguyên khi các điều kiện môi trường thay đổi Tác động của biến đổi khí hậu đối với các cộng đồng và hệ sinh thái có thể phức tạp và thậm chí bị đảo ngược khi các tương tác giữa các loài được xem xét trong các mô hình hoặc thí nghiệm, đôi khi dẫn đến những kết quả trái ngược với trực giác Ví dụ, một thao tác thử nghiệm kéo dài năm năm về tính theo mùa và cường độ mưa ở một cộng đồng đồng cỏ ở California cho thấy việc thay đổi tính khả dụng của nước ảnh hưởng mạnh đến từng loài, nhưng hướng tác động đã bị đảo ngược trong thời gian dài vì phản hồi và tương tác giữa các loài lấn át các phản ứng sinh lý trực tiếp của từng loài.
Những thay đổi do khí hậu gây ra trong hoạt động của các hệ sinh thái rất có thể dẫn đến thay đổi quần xã thực vật, dịch chuyển ranh giới quần xã sinh vật chính và thay đổi môi trường sống cho các loài động vật (IPCC) Nhìn chung, các dự báo mô hình thường đồng ý về sự dịch chuyển thảm thực vật về phía cực rộng lớn, mặc dù phân bố không gian có thể thay đổi đôi chút giữa các mô hình do sự khác biệt trong các tham số mô hình, kịch bản phát thải và mô hình thảm thực vật được sử dụng trong mỗi phân tích Sự nóng lên của khí hậu trong tương lai có thể làm trầm trọng thêm sự không phù hợp về dinh dưỡng trong nhiều hệ sinh thái, phá vỡ tương tác giữa lưới thức ăn và cuối cùng tác động đến các chức năng và dịch vụ hệ sinh thái được trung gian bởi các chức năng này.
NHỮNG CHIẾN LƯỢC ỨNG PHÓ NHẰM GIẢI QUYẾT NHỮNG TÁC ĐỘNG CÓ HẠI CỦA BĐKH ĐẾN ĐA DẠNG SINH HỌC
CÁC CÂN NHẮC VỀ CHÍNH SÁCH
4.2.3 CÁC CÂN NHẮC VỀ CHÍNH SÁCH
Ngoài những hậu quả trực tiếp của biến đổi khí hậu đối với các loài và các thành phần khác của đa dạng sinh học, biến đổi khí hậu cũng sẽ tác động đến các vấn đề có tầm quan trọng trực tiếp đối với con người như nguồn nước, an ninh lương thực, cơ sở hạ tầng được xây dựng, sức khỏe con người và nền kinh tế Cách con người phản ứng với những tác động đó có thể có tác động tiêu cực và có khả năng tích cực đến đa dạng sinh học (Turner and others, 2010; Bradley and others, 2012) Điều quan trọng là phải bảo vệ chống lại các phản ứng không lành mạnh của con người đối với biến đổi khí hậu có thể làm trầm trọng thêm các mối đe dọa hiện có đối với đa dạng sinh học (ví dụ, bọc thép bờ biển hoặc lắp đặt đê dọc theo vùng đồng bằng ngập lụt để giảm bớt rủi ro ngập lụt), đặc biệt là nơi các hệ thống tự nhiên có thể cung cấp một giải pháp lâu dài hiệu quả hơn về chi phí so với một giải pháp được thiết kế (Kamali and others, 2010; Pérez and others, 2010) Ví dụ, bảo vệ và tăng cường các vùng đất ngập nước ven biển có thể đệm các cộng đồng nội địa chống lại mực nước biển dâng và nước dâng do bão, đồng thời tích lũy các lợi ích và dịch vụ sinh thái khác Việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo trong nỗ lực giảm thiểu phát thải khí nhà kính cũng có thể gây ra những hậu quả không lường trước được đối với đa dạng sinh học Phát triển năng lượng gió và mặt trời có thể có dấu chân lớn trên mặt đất, và có khả năng gây ra sự gia tăng đáng kể về mất môi trường sống và phân mảnh (McDonald and others, 2009; Kiesecker and others, 2011; Lovich and Ennen, 2011) Tuy nhiên, vẫn có những cơ hội để giảm thiểu những tác động bất lợi như vậy Phát triển trên các vùng đất đã bị xáo trộn và có giá trị bảo tồn tương đối thấp hơn có thể giữ áp lực phát triển khỏi các vùng đất tự nhiên nguyên vẹn về mặt sinh thái hơn (Kiesecker and others, 2011; Cameron and others, 2012).
CÁC ĐỀ XUẤT TRONG VIỆC BẢO VỆ ĐA DẠNG SINH HỌC Ở VIỆT NAM
Biến đổi khí hậu và suy thoái đa dạng sinh học là những vấn đề môi trường có ảnh hưởng lâu dài và to lớn tới sự phát triển của mỗi quốc gia Vì vậy, vấn đề nghiên cứu và chủ động đề xuất các giải pháp ứng phó (thích ứng và giảm nhẹ) với biến đổi khí hậu, bảo tồn và phát triển đa dạng sinh học là vấn đề cấp bách, quan trọng hàng đầu trong xu thế khí hậu biến đổi ngày càng khó lường hiện nay.
Dưới đây là một số đề xuất trong việc bảo vệ đa dạng sinh học ở Việt Nam:
Thứ nhất, yêu cầu toàn thể các cấp, các ngành có liên quan phải thực hiện đúng Quy hoạch bảo tồn đa dạng sinh học thời kỳ 2021 – 2030, tầm nhìn đến năm 2050 do nhà nước Việt Nam ban hành.
Thứ hai, củng cố và mở rộng diện tích các khu bảo tồn thiên nhiên, vườn quốc gia, di sản thiên nhiên; thúc đẩy thành lập các khu bảo tồn đất ngập nước và biển; thành lập và quản lý bền vững các hành lang đa dạng sinh học kết nối giữa các khu bảo tồn.
Thứ ba, chú trọng đẩy mạnh tuyên truyền, nâng cao nhận thức cho người dân, đặc biệt nhắm đến đối tượng thanh, thiếu niên về tầm quan trọng của việc bảo vệ đa dạng sinh học.
Thứ tư, tiến hành phục hồi các hệ sinh thái bị suy thoái như rừng ngập mặn, rạn san hô, thảm cỏ biển; trong đó ưu tiên tập trung ở các khu bảo tồn biển; khoanh vi bảo vệ để phục hồi tự nhiên các khu vực có rạn san hô, thảm cỏ biển đang bị suy thoái.
Thứ năm, hoàn thiện pháp luật, thể chế quản lý liên quan tới vấn đề bảo tồn đa dạng sinh học;nên có các chính sách khen thưởng, tuyên dương tới những cá nhân, tổ chức có công lớn trong công cuộc bảo vệ đa dạng sinh học; bên cạnh đó cũng phải có những hình phạt nghiêm khắc cho những thành phần chống đối, không tuân thủ.
NHỮNG THÁCH THỨC VÀ CƠ HỘI TRONG VIỆC BẢO VỆ ĐA DẠNG SINH HỌC TRƯỚC BĐKH Ở VIỆT NAM
THÁCH THỨC
Thách thức trong việc giữ ổn định hệ sinh thái hiện có để đảm bảo điều kiện tồn tại và phát triển của các loài sinh vật: Mặc dù Việt Nam đã công bố Chiến lược quốc gia về bảo tồn đa dạng sinh học, quy hoạch hệ thống rừng đặc dụng và các khu bảo tồn biển để bảo tồn đa dạng sinh học đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 (Quyết định 45/QĐ-TTg ngày 8/1/2014) Tuy nhiên, có thể thấy diện tích bảo tồn của các khu vực được bảo vệ không thực sự đủ lớn (phần lớn có diện tích dưới 50.000 ha) để đảm bảo cho nhiều loài động vật có kích thước lớn như voi, hổ Bên cạnh đó, sự tác động do biến đổi khí hậu cũng đe dọa đa dạng sinh học của Việt Nam Ước tính có ít nhất 38,9% diện tích Đồng bằng sông Cửu Long và 16,8% diện tích Đồng bằng sông Hồng sẽ bị ngập nếu nước biển dâng lên 100 cm Các hệ sinh thái ven biển ở Việt Nam cũng chịu ảnh hưởng.
Thách thức trong việc ổn định được môi trường trong bối cảnh phát triển kinh tế nhanh: Việt Nam được đánh giá có tốc độ phát triển kinh tế nhanh trong khu vực và trên thế giới, bình quân 6,53%/năm trong giai đoạn từ năm 2000-2017 (số liệu của Tổng cục Thống kê) Tuy vậy, cùng với sự phát triển kinh tế, tình trạng ô nhiễm ngày một gia tăng, đe dọa môi trường sống của nhiều loài động, thực vật, đặc biệt nghiêm trọng đối với các thủy vực Bên cạnh đó, tốc độ phát triển nhanh cũng kéo theo tốc độ chuyển đổi đất và mở rộng các đô thị , đã phần nào làm giảm diện tích các sinh cảnh tự nhiên, làm suy giảm không gian sống của các loài động, thực vật hoang dã. Thêm nữa, sự hình thành nên hệ thống cơ sở giao thông và hạ tầng phục vụ phát triển kinh tế đã làm gia tăng khả năng cách ly giữa các khu bảo tồn.
Thách thức trong nâng cao nhận thức của cộng đồng: Các chiến dịch nâng cao nhận thức là một phần quan trọng trong công tác bảo tồn đa dạng sinh học Trong những năm gần đây, công tác tăng cường nhận thức cho người dân sinh sống xung quanh các khu rừng đặc dụng (Vườn quốc gia, Khu dự trữ thiên nhiên) đã được quan tâm Nhưng có thể thấy rằng trình độ dân trí và mức sống của người dân trong các khu vực này là một trở ngại lớn trong việc tiếp nhận kiến thức Bên cạnh đó, nhận thức liên quan đến bảo tồn đa dạng sinh học ở Việt Nam cũng chưa được chú trọng ở khu vực đô thị, trong khi tiềm lực xã hội huy động cho công tác này tập trung chủ yếu ở đây.
Thách thức trong việc thực thi các luật liên quan về đa dạng sinh học: Một điều thuận lợi là hệ thống pháp luật của Việt Nam liên quan đến các loài quý hiếm và ưu tiên bảo tồn đã được hình thành, bao gồm cả danh sách loài và hình thức xử phạt Tuy nhiên, hệ thống luật và chính sách này lại thiếu các hướng dẫn thực thi, còn có sự chồng chéo về trách nhiệm giữa các chính sách và luật trong khi thiếu sự giải thích chi tiết, đã dẫn đến tình trạng xung đột giữa các văn bản pháp luật, gây khó khăn trong quá trình thực thi.
CƠ HỘI
Tăng cường bảo tồn: Biến đổi khí hậu đã thúc đẩy nhiều nỗ lực bảo tồn và phục hồi hệ sinh thái Các chương trình bảo tồn có thể được thiết kế lại để phù hợp với các điều kiện khí hậu mới.Nâng cao nhận thức: Biến đổi khí hậu đã làm tăng cường nhận thức về tầm quan trọng của đa dạng sinh học trong việc duy trì sự ổn định của hệ sinh thái và cung cấp các dịch vụ sinh thái.
Phát triển công nghệ mới: Công nghệ mới có thể giúp theo dõi và bảo vệ đa dạng sinh học hiệu quả hơn, từ việc sử dụng dữ liệu vệ tinh đến các phương pháp sinh học hiện đại.
Hợp tác quốc tế: Biến đổi khí hậu là một vấn đề toàn cầu, thúc đẩy sự hợp tác giữa các quốc gia trong việc bảo vệ đa dạng sinh học và phát triển các chiến lược ứng phó chung.