Vì khí hậu ấm lên trong những thập kỷ tới, các nhà khoa học khí quyển tại Trường khoa học kỹ thuật và ứng dựng (SEAS) thuộc Havards và các đồng nghiệp nhận định rằng tần số cháy rừng sẽ tăng ở nhiều khu vực. Sự gia tăng số lượng các đợt cháy rừng này cũng ảnh hưởng xấu đến chất lượng không khí do sự xuất hiện nhiều hơn của khói.
Nghiên cứu, do Jennifer Logan thuộc SEAS chỉ đạo, được công bố trên số ngày 18 tháng 6 trên tạp chí Journal of Geophysical Research. Trong nghiên cứu của mình, Logan cùng các đồng nghiệp đã tính toán hậu quả của thay đổi khí hậu đối với cháy rừng cũng như chất lượng không khí trong tương lai khu vực miền Tây Hoa Kỳ. Những nghiên cứu trước đã thăm dò mối liên hệ giữa thay đổi khí hậu và độ mạnh của các đám cháy ở vùng miền Tây và nhiều nơi khác. Nghiên cứu của Havard là nỗ lực đầu tiêu nhằm xác định mức độ tác động của cháy rừng trong tương lai đối với chất lượng không khí chúng ta thở.
Logan cho biết: “Nhiệt độ ấm hơn có thể làm khô những bụi cây thấp, dẫn tới những đám cháy nghiêm trọng hơn khi lửa bùng lên do sét hoặc hoạt động của con người. Vì khói và các phần tử khác từ lửa ảnh hưởng rất xấu đến chất lượng không khí, sự gia tăng cháy rừng có thể để lại tác động lớn đối với sức khỏe của con người”.
Sử dụng một loạt các mô hình, các nhà khoa học dự đoán rằng khu vực địa lý chịu ảnh hưởng của cháy rừng tại miền Tây Hoa Kỳ có thể tăng lên 50% chủ yếu là do nhiệt độ tăng. Sự gia tăng lớn nhất của khu vực bị cháy (75-175%) thuộc khu vực rừng Tây Bắc Thái Bình Dương và Dãy núi Rocky. Thêm vào đó, vì cháy rừng lan rộng hơn ở miền Tây Hoa Kỳ, một loại phần tử khói quan trọng, cácbon aerosol hữu cơ, sẽ tăng trung bình khoảng 40% trong nửa đầu thế kỷ này.
Để thực hiện nghiên cứu, nhóm khoa học đã xem xét ghi chép thống kê các vụ cháy và khí tượng học quan sát được trong 25 năm nhằm nhận biết những yếu tố khí tượng phù hợp nhất để dự đoán khu vực bị cháy đối với mỗi hệ sinh thái tại miền Tây Hoa Kỳ. Để xem những yếu tố khí tượng này thay đổi như thế nào trong tương lai, họ cho chạy một mô hình khí hậu toàn cầu đến năm 2055 theo tình huống A1B đối với lượng khí thải nhà kình. Tình huống này, một trong một số trường hợp do Hội đồng liên chính phủ về thay đổi khí hậu lập nên, mô tả thế giới trong tương lại với sự phát triển kinh tế nhanh và khai thác năng lượng cân bằng từ nhiên liệu hóa thạch và các loại nhiên liệu khác. Tình huống này dẫn đến sự ấm lên vừa phải của nhiệt độ bề mặt Trái Đất, khoảng 3 độ F (1,6 độ C) cho đến năm 2050.
Biểu đồ này cho thấy phần trăm khu vực bị cháy tăng lên do cháy rừng, từ thời điểm hiện tại đến năm 2050, do mô hình của Spracken et al. (2009) tính toán. Mô hình này sử dụng tình huống lượng khí thải nhà kính tăng lên vừa phải và dẫn tới nhiệt độ toàn cầu tăng lên 1,6 độ C (3 độ F) vào năm 2050. Nhiệt độ ấm hơn có thể làm khô những bụi cây thấp, dẫn tới những đám cháy nghiêm trọng hơn trong tương lai. (Ảnh: Loretta Mickley, Trường khoa học kỹ thuật và ứng dụng Harvard) |
Logan giải thích: “Bằng cách đưa ra giả thuyết rằng mối quan hệ tương tự giữa khí tượng học và các khu vực bị cháy sẽ tiếp diễn trong tương lai, chúng ta có thể dự đoạn hoạt động cháy rừng và khí thải từ năm 2000 đến năm 2050”.
Bước cuối cùng là sử dụng mô hình hóa học khí quyển để tìm hiểu ảnh hưởng của sự thay đổi hoạt động cháy rừng đối với chất lượng không khí. Mô hình này, kết hợp với dự đoán về khu vực bị cháy cho thấy lượng khí thải, khói và các phần tử khác được giải phóng từ những đám cháy trong tương lai. Do đó, chất lượng không khí cũng sẽ giảm và dẫn tới bầu trời nhiều khói hơn đồng thời ảnh hưởng xấu đến những người mắc bệnh về phổi và tim mạch ví dụ như hen suyễn và viêm phế quản mãn tính.
Các tác giả hy vọng nghiên cứu này sẽ giúp các nhà hoạch định chính sách đưa ra tiêu chuẩn về “hình phạt khí hậu” với mối liên hệ với những nỗ lực giảm sự ô nhiễm không khí trên toàn Hoa Kỳ. Thêm vào đó, nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của một kế hoạch kiểm soát cháy triệt để.
Kế hoạch tiếp theo của nhóm nghiên cứu là tập trung vào cháy rừng trong tương lai và chất lượng không khí ở những khu vực đông dân tại California và Tây Nam Hoa Kỳ.
Những người cộng tác cùng Logan trong nghiên cứu này bao gồm nhà nghiên cứu Loretta Mickley và nguyên nhà nghiên cứu bậc sau tiến sĩ Dominick Spracklen (hiện thuộc Đại học Leeds) thuộc SEAS, Rynda Hudman, và Rosemarie Yevich; Michael D. Flannigan, Cơ quan bảo vệ rừng Canada; và Anthony. L. Westerling, Đại học California, Merced. Các tác giả đánh giá cao sự tài trợ của Trung tâm nghiên cứu môi trường quốc gia thuộc Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ, và sự tài tợ của Cơ quan điều hành hàng không và không gian quốc gia.
Tham khảo:
1. Impacts of climate change from 2000 to 2050 on wildfire activity and carbonaceous aerosol concentrations in the western United States. Journal of Geophysical Research, (in press)
2. Spracklen, D. V., L. J. Mickley, J. A. Logan, R. C. Hudman, R. Yevich, M. D. Flannigan, and A. L. Westerling. Impacts of climate change from 2000 to 2050 on wildfire activity and carbonaceous aerosol concentrations in the western United States. J. Geophys. Res., 2009; DOI: 10.1029/2008JD010966