Con người đã xây dựng tổng cộng 64 triệu km đường giao thông trên khắp thế giới, từ đường cao tốc xuyên lục địa châu Mỹ cho đến tuyến đường khai thác gỗ trái phép xuyên qua rừng rậm Amazon dài hàng trăm nghìn km. Trái đất đang phải gánh chịu khoảng 3.000 tấn cơ sở hạ tầng cho mỗi người, gần bằng một phần ba tháp Eiffel/người.
Những con đường xuất hiện trước cả bánh xe. Các cư dân sống ở vùng Lưỡng Hà bắt đầu xây những con đường bằng gạch bùn vào năm 4000 trước Công nguyên, nhiều thế kỷ trước khi người ta nghĩ đến việc tạo ra một cỗ xe ngựa chạy trên các bánh xe làm bằng gốm. Ngày nay, chúng ta khó có thể tưởng tượng cuộc sống nếu không có những con đường giúp luân chuyển hàng hóa ra thị trường, người lao động đi làm và kết nối các gia đình với nhau.
Đối với con người, đường sá biểu thị cho sự kết nối. Nhưng đối với các loài động vật khác, chúng là thứ gây ra cái chết và sự chia cắt. Trong bài báo có tựa đề “Con đường và những tác động sinh thái” được công bố trên tạp chí Annual Review of Ecology and Systematics vào năm 1998, hai tác giả Forman và Alexander cho biết tai nạn do va chạm với các phương tiện giao thông đã vượt qua hoạt động săn bắn để trở thành “nguyên nhân hàng đầu gây tử vong cho động vật có xương sống trên đất liền do con người gây ra”.
Khi xem xét các tác động của con người tới môi trường – ví dụ như xây đập, săn bắn trái phép, tạo ra cháy rừng – những con đường giết chết nhiều sinh vật hơn bất kỳ vấn đề nào trong số đó. Số lượng chim chết trên đường ở Mỹ mỗi tuần còn nhiều hơn số chim chết do sự cố tràn dầu Deepwater Horizon lớn nhất trong lịch sử của quốc gia này vào năm 2010, mặc dù số lượng chim chết trên đường ít được quan tâm hơn nhiều. Mọi thứ càng trở nên tồi tệ khi mật độ giao thông ngày càng gia tăng. Cách đây nửa thế kỷ, chỉ 3% động vật có vú sống trên cạn gặp tại nạn trên đường. Nhưng đến năm 2017, con số này đã tăng gấp bốn lần.
Những con đường cũng làm biến đổi hành tinh theo những cách khác, âm thầm hơn. Ví dụ, không lâu sau khi con đường Via Cassia tại Rome (Ý) hoàn thành vào năm 100 trước Công nguyên, nước mưa bắt đầu cuốn trôi trầm tích trên bề mặt xuống hồ Lago di Monterosi ở gần đó, gây ra hiện tượng tảo nở hoa và làm biến đổi vĩnh viễn hệ sinh thái của hồ. Loại nấm xâm lấn Phytophthora lateralis gây tổn thương cho cây tuyết tùng lan truyền thông qua các lốp xe chạy trên đường. Kiến lửa nhỏ – loài côn trùng nổi tiếng tàn độc vì đốt mắt voi – đã lợi dụng các tuyến đường khai thác gỗ để lan rộng khắp Gabon [một quốc gia ở khu vực Trung Phi] nhanh gấp 60 lần so với mức bình thường.
Trong một nghiên cứu vào năm 2000, các nhà khoa học tại Đại học Massachusetts, Amherst (Mỹ) phát hiện mặt đường bao phủ nhỏ hơn 1% diện tích nước Mỹ, tuy nhiên ảnh hưởng của nó có thể trải rộng đến 20% diện tích lãnh thổ. Nếu dừng xe của bạn bên lề đường và đi bộ nửa dặm vào trong rừng, bạn sẽ thấy ít chim hơn so với ở một vùng hoang dã không có đường sá. Đi bộ thêm hai dặm nữa, bạn sẽ thấy ít động vật có vú xuất hiện hơn. Nếu bạn là một con gấu xám, những con đường giống như bức tường của một nhà tù.
Tại British Columbia ởCanada, đàn tuần lộc giảm xuống chỉ còn những bầy nhỏ lẻ, một phần là do các con đường được tạo ra để khai thác gỗ và mỏ đã tạo điều kiện cho sự xâm nhập của bầy sói – một thảm họa do con người gây ra, nhưng lại trông giống như hiện tượng săn mồi tự nhiên.
Gần 1/5 lượng khí thải nhà kính của Mỹ là do ô tô và xe tải thải ra, và lĩnh vực giao thông vận tải là ngành có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất gây ra biến đổi khí hậu. Trong khi đó, sự gia tăng của xe điện sử dụng loại pin làm từ lithium và các kim loại khác đã khiến hoạt động khai thác mỏ bùng nổ, làm biến dạng cảnh quan ở nhiều khu vực trên thế giới như Chile, Zimbabwe và Nevada. Ngay cả việc mất môi trường sống, một trong những nguyên nhân chính làm biến mất động vật hoang dã, cũng là một vấn đề có liên quan đến các con đường. Trước khi bạn có thể khai thác rừng mưa ở Alaska hoặc biến rừng Borneo thành khu vực trồng cây dầu cọ, bạn cần có đường giao thông để vận chuyển máy móc và sản phẩm. Có thể nói rằng, con đường là nguyên nhân gián tiếp của những vấn đề tồi tệ này.
Tuy nhiên, có một số loài động vật hưởng lợi từ những con đường. Đường cao tốc ở Arizona dẫn nước mưa vào các rãnh, làm mềm đất sa mạc, giúp chuột nang dễ dàng đào hang dưới lòng đất, chạy song song với lề đường giống như các tuyến tàu điện ngầm. Kền kền, quạ và các loài ăn xác thối khác có thêm nguồn thức ăn khi nhiều động vật chết trên đường do va chạm với các phương tiện giao thông. Dơi đậu trong các khe hở bên dưới những cây cầu đường bộ, dường như không hề bận tâm đến dòng xe cộ tấp nập đang chạy ngay phía trên đầu.
Những con bướm – môi trường sống tự nhiên của chúng biến mất do sự mở rộng của cánh đồng ngô – tìm thấy nơi ẩn nấp mới trong những dải cỏ hoang ven đường. Tại Anh, môi trường sống như vậy được gọi là “hệ sinh thái ven đường”. Điều này cho thấy đường sá có khả năng tạo ra hệ sinh thái mới, ngay cả khi chúng phá hủy các hệ sinh thái hiện có.
Mặc dù những con đường gây ra tác động lớn đến môi trường tự nhiên nhưng chúng không nhận được nhiều sự chú ý của giới khoa học cho đến thế kỷ 20. Vào một buổi chiều năm 1993,nhà sinh thái học cảnh quan Richard Forman đang giảng dạy cho một số sinh viên tại Đại học Harvard. Họ cùng nhau chiêm ngưỡng bức ảnh vệ tinh chụp một khu rừng. Forman giải thích các đặc điểm của khu rừng – nơi nước chảy, tại sao người ta xây nhà ở những nơi họ đã chọn, cách động vật di chuyển bên trong khu rừng – thì đột nhiên ông dừng lại.
“Tôi chú ý đến sự xuất hiện của một vệt dài cắt ngang qua hình ảnh. Đó là một con đường có hai làn xe xuyên rừng”, Smithsonianmag dẫn lời Forman, cho biết. “Tôi nói, trời ạ, chúng ta biết rất nhiều về hệ sinh thái của mọi thứ khác trong hình ảnh này, nhưng chúng ta không biết nhiều về hệ sinh thái liên quan đến những con đường”. Forman ngay sau đó đã đề xuất thuật ngữ “road ecology” (sinh thái đường bộ) để mô tả những thay đổi môi trường sống của thực vật và động vật khi có đường giao thông gần đó.
Sau thập niên 1990, Forman và một số nhà khoa học tiên phong khác đã xuất bản các bài báo, viết sách giáo khoa, tổ chức các hội nghị khoa học giúp lĩnh vực nghiên cứu này ngày càng phát triển.
Các nhà hoạch định chính sách cũng bắt đầu tìm ra giải pháp để hạn chế tác động của những con đường tới môi trường tự nhiên, ví dụ xây dựng những cây cầu cho gấu, đường hầm cho rùa, mạng lưới dây cho phép khỉ đu dây qua đường cao tốc mà không cần đi xuống nền rừng.Trên Đảo Christmas, những con cua đỏ trèo qua một cây cầu thép trong quá trình di cư về phía bờ biển. Tại Kenya, voi di chuyển bên dưới đường cao tốc hoặc lối đi cao bằng tòa nhà hai tầng. Chúng ta đang ngày càng nỗ lực nhiều hơn trong việc lập bản đồ và bảo vệ sự di cư của các loài động vật hoang dã.