Thay đổi sử dụng đất đã ảnh hưởng đến ‘gần một phần ba’ địa hình thế giới kể từ năm 1960

Con người có tác động lớn đến hành tinh của chúng ta

• “Thay đổi sử dụng đất” là bất kỳ cách nào mà con người sửa đổi cảnh quan tự nhiên.
• Các ước tính hiện tại về thay đổi sử dụng đất có thể chỉ chiếm một phần tư mức độ thực sự của nó trên toàn thế giới.
• Nghiên cứu mới đã sửa đổi các ước tính trước đây về mức độ thay đổi của con người trên bề mặt đất của Trái đất.
• Người ta thấy rằng 720.000 km vuông bề mặt đất đã thay đổi hàng năm kể từ năm 1960, một diện tích lớn gấp đôi nước Đức.
• Mặc dù tỷ lệ thay đổi mục đích sử dụng đất tăng đều đặn trong nửa sau của thế kỷ 20, tỷ lệ này trên toàn cầu đã giảm tốc kể từ năm 2005.

Các ước tính hiện tại về thay đổi sử dụng đất có thể chỉ chiếm một phần tư mức độ thực sự của nó trên toàn thế giới, nghiên cứu mới cho thấy.

Bài báo, được xuất bản trên Nature Communications , sửa đổi các ước tính trước đây về mức độ thay đổi của con người đối với bề mặt đất của Trái đất – chẳng hạn như thông qua việc phá hủy các khu rừng mưa nhiệt đới. Nó phát hiện ra rằng, khi tính đến nhiều trường hợp thay đổi ở cùng một nơi, 720.000 km vuông bề mặt đất đã thay đổi hàng năm kể từ năm 1960 – một diện tích, các tác giả lưu ý, “khoảng gấp đôi diện tích của Đức”.

Những ước tính mới này là sự tổng hợp của hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao và các kiểm kê dài hạn về việc sử dụng đất. Kết hợp hai loại nguồn dữ liệu này, các tác giả viết, cho phép họ kiểm tra sự thay đổi sử dụng đất một cách chi tiết “chưa từng có”.

Mặc dù tỷ lệ thay đổi mục đích sử dụng đất tăng đều đặn trong nửa sau của thế kỷ 20, tỷ lệ này trên toàn cầu đã giảm tốc kể từ năm 2005. Các tác giả cho rằng sự chậm lại này là do cuộc khủng hoảng tài chính 2007-08, mà họ giả thuyết đã gây ra sự thay đổi kinh tế ở miền bắc toàn cầu. vang danh khắp thế giới.

Một ‘tái thiết cẩn thận’

“Thay đổi sử dụng đất” là bất kỳ cách nào mà con người sửa đổi cảnh quan tự nhiên. Một số thay đổi này là sự phá hủy vĩnh viễn, chẳng hạn như mở rộng đô thị. Những thay đổi khác, chẳng hạn như bỏ đất trồng trọt và phục hồi rừng, có thể cố gắng sửa chữa những thiệt hại trước đó. Đó là một hiện tượng phổ biến – con người đã thay đổi “khoảng 3/4 bề mặt Trái đất” trong thiên niên kỷ qua, các tác giả viết.

Sử dụng đất thường được đo lường theo một trong hai cách: bằng hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao hoặc bằng các cuộc điều tra thống kê quy mô lớn. Nhưng mỗi phương pháp này đều có những hạn chế khi đánh giá sự thay đổi sử dụng đất, nghiên cứu cho biết. Vệ tinh có thể nắm bắt việc sử dụng đất với độ chi tiết cao, nhưng hồ sơ của chúng chỉ kéo dài vài thập kỷ trở lại đây. Các ước tính dựa trên hình ảnh vệ tinh cũng có xu hướng bỏ sót một số sắc thái của việc sử dụng đất – chẳng hạn như sự phân biệt giữa đồng cỏ không được quản lý và đồng cỏ được sử dụng để chăn thả.

Các phương pháp thống kê và khảo sát, chẳng hạn như các cuộc điều tra mà Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO) đã thực hiện từ năm 1961, kéo dài thời gian lùi xa hơn so với ghi chép vệ tinh, nhưng ở độ phân giải thô hơn nhiều. Và rất ít công việc đã được thực hiện để kết hợp hai cách tiếp cận này.

“Thông tin về đất đai và thay đổi sử dụng đất rất rời rạc,” Karina Winkler , tác giả chính của nghiên cứu và là ứng viên tiến sĩ về động lực học hệ thống đất đai tại Viện Công nghệ Karlsruhe và Đại học Wageningen , nói với Carbon Brief:

“Ý tưởng là thu thập càng nhiều [nguồn] dữ liệu càng tốt và tập hợp chúng lại với nhau.”

Tác giả viết: Việc kết hợp tất cả các nguồn dữ liệu khác nhau này cũng có lợi thế là giảm thiểu sự không nhất quán hoặc hạn chế của bất kỳ tập dữ liệu đơn lẻ nào.

Winkler và các đồng nghiệp của cô đã tập hợp hơn 20 sản phẩm sử dụng đất vệ tinh và các cuộc khảo sát dài hạn. Tập dữ liệu kết quả, được họ gọi là “Đánh giá động lực đất lịch sử cộng với” (viết tắt là HILDA +), ghi lại những thay đổi hàng năm trong việc sử dụng đất trên toàn cầu với độ phân giải 1km.

Nhưng không phải tất cả các chuyển đổi mục đích sử dụng đất đều là vĩnh viễn. Vì vậy, thay vì xem xét những thay đổi “ròng” chỉ nắm bắt được sự chuyển đổi tổng thể của một khu vực, HILDA + nắm bắt những nơi mà việc sử dụng đất đã thay đổi nhiều lần – chẳng hạn như luân canh giữa đất trồng trọt và đồng cỏ. Khi tổng hợp những thay đổi “tổng thể” này, tổng mức độ thay đổi sử dụng đất từ ​​năm 1960 đến 2019 là 43 triệu km2 – chỉ dưới một phần ba tổng diện tích bề mặt Trái đất.

Bản đồ bên dưới cho thấy nơi diễn ra cả các sự kiện thay đổi một lần (đổ bóng màu vàng) và nhiều sự kiện thay đổi (màu đỏ) trên khắp thế giới. Các trường hợp của nhiều sự kiện thay đổi chiếm ưu thế trên khắp Châu Âu, Ấn Độ và Hoa Kỳ, trong khi các sự kiện thay đổi đơn lẻ phổ biến trên khắp Nam Mỹ, Trung Quốc và Đông Nam Á.

Các trường hợp toàn cầu về các sự kiện chuyển đổi mục đích sử dụng đất đơn lẻ (màu vàng) và nhiều lần (màu đỏ). Biểu đồ hình tròn cho thấy tổng mức độ thay đổi theo tỷ lệ phần trăm diện tích đất toàn cầu.

Thay đổi sử dụng đất toàn cầu tăng gần gấp đôi khi xem xét thay đổi tổng thể, từ 17% lên 32% bề mặt đất của Trái đất. Và gần hai phần ba thay đổi tổng thể này là do nhiều sự kiện thay đổi. Theo Winkler, nghiên cứu sự thay đổi trong việc sử dụng đất theo cách này – như một sự tích lũy của tất cả những thay đổi xảy ra theo thời gian, chứ không phải là sự thay đổi ròng – có thể giúp giải thích tốt hơn lượng khí thải nhà kính liên quan đến việc sử dụng đất.

Một nguồn và một bồn rửa

Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu của 2019 s p báo cáo ecial về biến đổi khí hậu và đất đai, gần một phần tư tổng lượng phát thải khí nhà kính do con người gây ra giữa năm 2007 và 2016 là do sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp và sử dụng đất khác. Tổng cộng, sử dụng đất chỉ đứng sau sản xuất điện và nhiệt, là nguồn đóng góp lớn thứ hai trên thế giới vào việc phát thải khí nhà kính.

Nhưng đất đai cũng là một “bể chứa” lớn của khí nhà kính – ví dụ, thông qua các-bon do rừng hấp thụ. Báo cáo của IPCC cho biết, sự cân bằng các nguồn này và chìm xuống do thay đổi sử dụng đất là một “nguồn gốc chính của sự

không chắc chắn” trong việc xem xét tương lai của chu trình các-bon trên đất liền . Winkler nói: Biết được động lực của sự thay đổi sử dụng đất trong quá khứ một cách chi tiết hơn có thể giúp cung cấp thông tin về cách các nhà mô hình khí hậu biểu diễn những thay đổi này.

Giáo sư Navin Ramankutty , một nhà khoa học về hệ thống đất tại Đại học British Columbia , nói với Carbon Brief : “Thay đổi lớp phủ thực sự rất, rất năng động . Ramankutty, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết thêm:

“Nếu bạn chỉ sử dụng những thay đổi sử dụng đất ròng theo thời gian, bạn có thể không thực sự nắm bắt được động lực của carbon được tái tạo bởi đất.”

Bản thân công trình mới này không thể cung cấp nhiều thông tin chi tiết về những thay đổi tổng thể về sử dụng đất này có thể ảnh hưởng như thế nào đến bức tranh về biến đổi khí hậu, Ramankutty nói. “Ma quỷ ở trong chi tiết,” anh ta giải thích:

“Thật khó để nói những tác động [đối với biến đổi khí hậu] mà không thực sự chạy [các ước tính mới] thông qua mô hình chu trình carbon”.

Tuy nhiên, ông cho biết thêm, các ước tính cập nhật là “một sự tái tạo cẩn thận hơn nhiều về cách đất đai đã thay đổi”. Anh ấy lưu ý rằng nó “có vẻ phức tạp hơn so với công việc trước đây” và anh ấy sẽ khuyên bạn nên sử dụng tập dữ liệu mới.

Các mô hình thay đổi

Theo các định nghĩa được sử dụng trong các cuộc điều tra hàng năm của FAO, các nhà nghiên cứu đã tách ra sáu loại sử dụng đất: khu vực đô thị, đất trồng trọt, đồng cỏ, đồng cỏ không có người quản lý, rừng và đất thưa thớt cây cối. Các tác giả cho biết một số mô hình đáng chú ý sẽ xuất hiện khi xem xét những loại thay đổi nào đang xảy ra ở đâu.

Ví dụ, khoảng một nửa số sự kiện thay đổi đơn lẻ – hoặc gần 20% tổng số thay đổi – xảy ra do mở rộng nông nghiệp, chẳng hạn như phá rừng. Và 86% các sự kiện đa thay đổi liên quan đến nông nghiệp, chủ yếu xảy ra ở phía bắc toàn cầu và chọn lọc các nền kinh tế đang phát triển nhanh chóng.

Tính trung bình trên toàn cầu, thay đổi sử dụng đất tăng đều đặn trong gần nửa thế kỷ kể từ khi các cuộc điều tra của FAO bắt đầu. Tuy nhiên, vào năm 2005, có một “sự thay đổi khá đột ngột” trong xu hướng này và sự thay đổi sử dụng đất bắt đầu giảm tốc trên toàn thế giới, các tác giả viết.

Các biểu đồ dưới đây mô tả sự khác biệt về tỷ lệ thay đổi sử dụng đất giữa sáu khu vực địa lý, cũng như mức trung bình trên toàn thế giới. Tốc độ thay đổi toàn cầu có thể được xác định bằng khoảng thời gian tăng tốc từ năm 1960 đến đầu những năm 2000, sau đó là giảm tốc kể từ khoảng năm 2005.

Tỷ lệ thay đổi sử dụng đất ở (theo chiều kim đồng hồ từ trên cùng bên trái): Bắc và Trung Mỹ, Châu Âu, Trung và Đông Á, Đông Nam Á và Úc, Châu Phi, Nam Mỹ và toàn cầu. Biểu đồ toàn cầu cho thấy sự phân chia giữa thay đổi sử dụng đất đang gia tăng (đường đứt nét màu xanh) và thay đổi giảm tốc (đường đứt nét màu đỏ).

Khi xem xét những thay đổi này trong bối cảnh các sự kiện kinh tế và chính trị toàn cầu, các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng “tốc độ và mức độ thay đổi sử dụng đất toàn cầu có thể đáp ứng với sự phát triển và gián đoạn kinh tế xã hội”.

Mặc dù khó có thể chứng minh nguyên nhân một cách chắc chắn nhưng họ viết rằng “quá trình chuyển đổi từ tăng tốc sang giảm tốc độ thay đổi mục đích sử dụng đất có liên quan đến sự phát triển của thị trường trong bối cảnh cuộc khủng hoảng lương thực và kinh tế toàn cầu” xảy ra vào cuối những năm 2000. Toàn cầu hóa ngày càng tăng và dân số tăng nhanh đã thúc đẩy việc sử dụng đất mở rộng trong những năm 1990 và đầu những năm 2000. Khi giá dầu tăng nhanh chóng, đạt đỉnh vào năm 2008, nhu cầu về nhiên liệu sinh học từ phía bắc toàn cầu – nhưng tăng ở phía nam toàn cầu – cũng tăng theo.

Tuy nhiên, do hậu quả của cuộc khủng hoảng tài chính toàn cầu 2007-08, nhập khẩu giảm và việc mở rộng nông nghiệp ở phía nam toàn cầu chậm lại do nhu cầu đối với cây trồng hàng hóa giảm xuống. Kể từ đó, đầu tư nước ngoài giảm và thu hồi đất đồng nghĩa với việc giảm tốc độ chuyển đổi mục đích sử dụng đất.

Sự chuyển đổi giai đoạn này từ tăng tốc sang giảm tốc độ thay đổi sử dụng đất chỉ là một ví dụ về mô hình “kết nối từ xa” lớn hơn, theo đó những thay đổi kinh tế ở một khu vực trên thế giới có thể có tác động sâu rộng đến việc sử dụng đất ở những nơi khác, Winkler nói:

“Những thay đổi chính trị ở miền bắc toàn cầu đang dẫn đến một số thay đổi về đất đai ở miền nam toàn cầu và những tác động này đã tăng lên kể từ những năm 2000 hoặc cuối những năm 90”.

Các tác giả lưu ý rằng những thay đổi trong việc sử dụng đất nông nghiệp thường thay đổi hơn so với những thay đổi về độ che phủ rừng, bởi vì nông nghiệp phản ứng nhanh hơn với các yếu tố bên ngoài như thay đổi địa chính trị, thời tiết khắc nghiệt và gián đoạn chuỗi cung ứng toàn cầu .

Trong tương lai, Winkler có kế hoạch tiếp tục cố gắng tìm hiểu tác động của các sự kiện kinh tế xã hội đối với sự thay đổi sử dụng đất trên khắp thế giới, nhưng cô hy vọng rằng nhiều người khác sẽ tận dụng dữ liệu mới cho công việc của họ. Cô ấy nói với Carbon Brief rằng tập dữ liệu mới “dành cho nhiều nhóm lợi ích khác nhau sử dụng. Đó là một sân chơi và là điểm khởi đầu cho một quan điểm mới về thay đổi sử dụng đất. ” Cô ấy nói thêm:

“Thông điệp quan trọng nhất là khi chúng ta xem xét chủ đề thay đổi sử dụng đất với một lăng kính tinh tế hơn hoặc chi tiết hơn… với cách tiếp cận hài hòa này, chúng ta có thể theo dõi tốc độ thay đổi sử dụng đất theo cách tốt hơn và chúng ta cũng có thể khám phá lý do tại sao thay đổi sử dụng đất xảy ra. “

Nguồn: world economic forum