Đồ họa của một nhà nghiên cứu ở Viện Max Planck phản ánh cách thực vật trên Trái đất hút và thải carbon theo từng mùa.
Trái đất hít thở carbon. (Đồ họa: Markus Reichstein)
Trái đất dường như hít vào và thở ra trong đồ họa mới hé lộ quá trình hấp thụ và giải phóng carbon khi các mùa thay đổi. Những lục địa trong đồ họa dường như xẹp đi vào mùa hè, thể hiện thời gian và vị trí thực vật phát triển và cây cối hút carbon dioxide (CO2) từ khí quyển. Đến mùa đông, các lục địa dường như phồng lên, hé lộ thời kỳ thực vật chết dần và carbon được giải phóng.
Sự thay đổi rõ rệt nhất ở khu vực ôn đới như lụa địa châu Âu và Bắc Mỹ, nơi khác biệt theo mùa rõ rệt hơn cả. Những vùng ở xích đạo không thay đổi nhiều trong suốt cả năm. Trong khi đó, một số vùng sa mạc cây cỏ thưa thớt không dự trữ hoặc giải phóng nhiều carbon.
Dữ liệu để dựng đồ họa đến từ quan sát vệ tinh và hàng trăm trạm theo dõi carbon trên khắp thế giới, theo Markus Reichstein, giám đốc Khoa tổ hợp địa hóa sinh ở Viện Max Planck tại Đức. Reichstein chia sẻ đồ họa trên mạng xã hội Twitter hôm 6/1.
Những gì thể hiện trong đồ họa là một phần quan trọng trong chu kỳ carbon hay dòng carbon luân chuyển qua hành tinh. Carbon có thể giải phóng vào khí quyển thông qua vật chất hữu cơ phân hủy và qua sự xói mòn của đất đá chứa hợp chất carbon. Ngược lại, carbon có thể bị hút bởi đại dương và cây cối. Thực vật sử dụng carbon trong quá trình quang hợp.
Carbon có thể giải phóng vào khí quyển thông qua vật chất hữu cơ phân hủy.
Tầm quan trọng của cây cối được phản ánh rõ nét trong đồ họa. Những nơi tập trung nhiều cây cối như rừng Amazon ở Brazil và các khu rừng ở Đông Âu lần lượt hút lượng lớn carbon vào mùa hè ở Nam bán cầu và Bắc bán cầu. Đồ họa không bao gồm đại dương bởi đại dương hấp thụ nhiều carbon nhưng không có mô hình rõ rệt theo mùa.
Theo Reichstein, biến đổi khí hậu đang biến đổi mô hình phát triển của thực vật trên toàn cầu, vì vậy dòng carbon ở trong và ngoài sinh quyển cũng đang thay đổi. Những thay đổi đó quá nhỏ để thể hiện bằng đồ họa nhưng sẽ có tác động khác nhau ở những nơi khác nhau. Ví dụ, mùa hè dài và ấm hơn ở Bắc bán cầu có thể tốt đối với sự phát triển của cây cối. Nhưng nhiệt độ ấm lên không kèm theo mưa như ở phần lớn khu vực Tây Mỹ, biến đổi khí hậu có thể hạn chế sự phát triển của cây cối.
"Chu kỳ carbon này và cách nó thay đổi từ tháng này qua tháng khác cho chúng ta biết nhiều điều. Về cơ bản, đồ họa cho thấy việc bảo vệ các bể chứa carbon quan trọng tới mức nào", Reichstein nói. Nghiên cứu gần đây phát hiện Amazon, một trong những "bể chứa" carbon lớn nhất hành tinh, gần đây giải phóng nhiều carbon mỗi năm hơn lượng hấp thụ do nạn chặt phá rừng và cháy rừng.