Nghiên cứu mới của TS. Nguyễn Tiến Hoàng (Viện Nghiên cứu Nhân văn và Tự nhiên, Kyoto, Nhật Bản) và các cộng sự đã cung cấp một bộ dữ liệu chi tiết mới nhất về dấu chân đa dạng sinh học của thực phẩm. Kết quả nghiên cứu này có thể góp phần đem lại các chế độ ăn bền vững hơn trong tương lai.

Bản đồ thể hiện chỉ số ưu tiên bảo tồn và sử dụng đất đối với các mặt hàng nông nghiệp chính. Các ô lưới được tô màu theo loại cây trồng chiếm ưu thế ở đó. Cường độ của màu - từ sắc thái nhạt đến đậm hơn - biểu thị mức độ ưu tiên bảo tồn của từng ô. Ảnh: Nhóm nghiên cứu
Bản đồ thể hiện chỉ số ưu tiên bảo tồn và sử dụng đất đối với các mặt hàng nông nghiệp chính. Các ô lưới được tô màu theo loại cây trồng chiếm ưu thế ở đó. Cường độ của màu - từ sắc thái nhạt đến đậm hơn - biểu thị mức độ ưu tiên bảo tồn của từng ô. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Có lẽ nhiều người đều đã biết rằng, việc sản xuất các loại thực phẩm như thịt bò có thể tạo ra một lượng lớn khí thải carbon. Nhưng hóa ra, một số mặt hàng chủ lực tương tự cũng có thể tạo ra những tác động lớn không kém đối với đa dạng sinh học. Và một trong số các vấn đề lớn nhất thường xảy ra khi việc sản xuất lương thực bị “chồng chéo” với các khu vực đã được xác định có mức ưu tiên bảo tồn cao nhất, theo kết quả nghiên cứu “Mapping potential conflicts between global agriculture and terrestrial conservation” của nhóm các nhà khoa học quốc tế từ Na Uy, Hà Lan và Nhật Bản mà trong đó TS. Nguyễn Tiến Hoàng là tác giả thứ nhất, mới được công bố gần đây trên tạp chí Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (Proceedings of the National Academies of Science).

“Sản xuất lương thực vẫn là nguyên nhân chính gây mất đa dạng sinh học”, PGS. Keiichiro Kanemoto tại Viện Nghiên cứu Nhân văn và Tự nhiên (RIHN) ở Kyoto, Nhật Bản và là một trong những tác giả chính của bài báo - cho biết trong bản tin trên website của Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy. Để có thể cân bằng giữa nhu cầu về nông nghiệp và nhu cầu về môi trường, các chính phủ, ngành công nghiệp và cộng đồng phải có được các thông tin định lượng cụ thể thì mới có thể tìm ra giải pháp hiệu quả. “Tuy nhiên, [cho đến nay chúng ta] vẫn thiếu dữ liệu có tính hệ thống về việc loại sản phẩm nào và quốc gia nào góp phần gây mất đa dạng sinh học như vậy nhất. Do đó, nghiên cứu của chúng tôi kết hợp thông tin về việc sử dụng đất nông nghiệp với thông tin về môi trường sống của các loài để xác định loại cây trồng nào gây áp lực lớn nhất đối với đa dạng sinh học”.

Thịt bò, gạo và đậu nành có “dấu chân” lớn nhất

Thực tế, nhiều nghiên cứu trước đây đã định lượng dấu chân carbon, đất và nước của ngành nông nghiệp, tuy nhiên, các mối đe dọa của nông nghiệp đối với đa dạng sinh học và hệ sinh thái vẫn chưa được hiểu rõ và do đó thường bị bỏ qua.

Bởi vậy, trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đặt ra mục tiêu phải lượng hóa được các tác động hoặc “dấu chân” của các loại cây trồng, diện tích nông nghiệp và phương thức canh tác đối với đa dạng sinh học. Để tiến hành nghiên cứu, TS. Hoàng và các đồng nghiệp đã xếp hạng các hàng hóa có nguồn gốc từ các khu vực được ưu tiên bảo tồn cao. Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã chia các khu vực nông nghiệp thành bốn cấp, dựa trên mức độ ưu tiên bảo tồn của chúng, từ thấp nhất đến cao nhất. Sau đó, họ xác định từng mặt hàng nông nghiệp được sản xuất ở các vùng cấp độ ưu tiên khác nhau này. Gần 50 sản phẩm nông nghiệp có nguồn gốc từ 200 quốc gia đã được lựa chọn để nghiên cứu. Dựa trên dữ liệu canh tác, cơ sở dữ liệu về chuỗi cung ứng toàn cầu và các mô hình sinh thái mới với dữ liệu bảo tồn của hơn 7.000 loài, nhóm nghiên cứu đã tiến hành ước tính giá trị bảo tồn của các khu vực khác nhau.

Người dân thu hoạch vụ hè thu 2017. Ảnh: Loan Lê

Kết quả cho thấy, có khoảng một phần ba tổng số hoạt động canh tác nông nghiệp diễn ra ở những khu vực có mức ưu tiên bảo tồn cao nhất. Đáng chú ý, một số mặt hàng thiết yếu, chẳng hạn như thịt bò, gạo và đậu nành, có xu hướng được sản xuất ở các khu vực ưu tiên bảo tồn cao. Đồng thời, các sản phẩm thay thế khác, chẳng hạn như lúa mạch và lúa mì, chủ yếu có nguồn gốc từ các khu vực có rủi ro thấp hơn.

“Đối với tôi, điều đáng ngạc nhiên là mức độ tác động của cùng một loại cây trồng có thể rất khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc của nó”, Daniel Moran - nhà khoa học làm việc tại Viện Khí hậu và Môi trường NILU (Na Uy) và là giáo sư nghiên cứu tại Chương trình Sinh thái Công nghiệp của Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy (NTNU), đồng thời là đồng tác giả của nghiên cứu - cho biết trong bản tin của Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy.

Chẳng hạn, thịt bò và đậu nành được nuôi, trồng ở các khu vực ưu tiên bảo tồn cao ở Brazil nhưng ở Bắc Mỹ thì không như vậy. Tương tự, lúa mì được trồng ở các khu vực ưu tiên bảo tồn thấp hơn ở Đông Âu so với Tây Âu.

Thương mại quốc tế là một yếu tố

Để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp, các quốc gia thường phải cần đến cả sản phẩm sản xuất trong nước cũng như sản phẩm nhập khẩu. Kết quả là, các rủi ro về đa dạng sinh học có thể xảy ra cả ở trong và ngoài biên giới của mỗi quốc gia.

Mô hình của nhóm nghiên cứu cho thấy, cà phê và ca cao chủ yếu được trồng ở các khu vực ưu tiên bảo tồn cao ở các quốc gia xích đạo, trong khi đó những loại cây công nghiệp này chủ yếu được tiêu thụ ở các quốc gia giàu có hơn như Hoa Kỳ và các thành viên của Liên minh châu Âu. Ở cấp độ toàn cầu, Trung Quốc - quốc gia có nhu cầu tiêu thụ cao đối với nhiều mặt hàng - có ảnh hưởng lớn nhất đến việc sản xuất lương thực ở các khu vực ưu tiên bảo tồn cao.

Với việc kết hợp các bản đồ sử dụng đất và mô hình thương mại thực tế, nhóm nghiên cứu đã ước tính được diện tích sử dụng đất tiềm năng ở cấp độ pixel bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận theo trọng số tiêu dùng. Đối với 124 quốc gia, các mặt hàng nông nghiệp nhập khẩu gây ra rủi ro lớn hơn đối với các khu vực có ưu tiên bảo tồn cao, so với việc sử dụng đất nông nghiệp trong nước. Cụ thể, việc sử dụng đất ở các khu vực có ưu tiên bảo tồn cao để sản xuất sản phẩm cho các quốc gia giàu có hơn chủ yếu tập trung ở Đông Nam Á, Tây Phi, Trung và Nam Mỹ.

Tuy nhiên, các khu vực sản xuất liên quan đến các rủi ro đa dạng sinh học này khác nhau tùy theo từng quốc gia. Chẳng hạn, việc tiêu thụ gia súc và đậu nành ở Trung Quốc có thể gây rủi ro đa dạng sinh học đối với các loài ở vùng cao nguyên Brazil. Trong khi đó, nhu cầu về dầu cọ của Trung Quốc có thể tác động đến đa dạng sinh học ở Malaysia; nhu cầu về cao su, sắn và trái cây tác động đến Việt Nam và Thái Lan. Hay một ví dụ khác, việc tiêu thụ cà phê của các quốc gia thuộc Liên minh châu Âu có thể thúc đẩy các điểm nóng về rủi ro bảo tồn ở Việt Nam, Brazil, Honduras, El Salvador, Guatemala và Peru. Việc Hoa Kỳ nhập khẩu các mặt hàng nông nghiệp cũng có nguy cơ tác động đến một số khu vực có ưu tiên bảo tồn rất cao: việc nhập khẩu thịt bò tác động đến Úc, Mexico, Nicaragua và New Zealand; nhập khẩu cà phê ảnh hưởng đến Việt Nam, Brazil, Colombia, Peru, Ecuador, Indonesia và Trung Mỹ.

Nghiên cứu của nhóm TS. Hoàng cũng minh họa cách thức mà các quốc gia khác nhau có thể có dấu chân đa dạng sinh học rất khác nhau. Chẳng hạn, Hoa Kỳ, EU, Trung Quốc và Nhật Bản đều phụ thuộc nhiều vào việc nhập khẩu để đáp ứng nhu cầu về thịt bò và sữa. Tại Nhật Bản, hơn một phần tư lượng thịt bò và sữa được tiêu thụ đến từ các khu vực ưu tiên bảo tồn cao. Đối với các khu vực khác, con số đó chỉ gần mười phần trăm.

“Điều đó cho thấy có những cơ hội để thay đổi dấu chân đa dạng sinh học trong việc tiêu thụ thực phẩm bằng cách đơn giản là thay đổi nguồn cung ứng sản phẩm thực phẩm của chúng ta”, PGS. Kanemoto cho biết.

Bản đồ tương tác của nhóm nghiên cứu.

Mặc dù chúng ta đã biết rằng gia súc, đậu tương và dầu cọ được nuôi ở các khu vực ưu tiên bảo tồn cao, nhưng nghiên cứu cho thấy các mặt hàng khác, bao gồm ngô, mía và cao su, cũng có vấn đề và cần được các nhà hoạch định chính sách quan tâm nhiều hơn.

Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu được dự báo ​​sẽ làm thay đổi cả mô hình trồng trọt và môi trường sống sẵn có của các loài. Do đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình để đánh giá các kịch bản khác nhau nhằm xem sự tương tác giữa đa dạng sinh học và canh tác sẽ thay đổi như thế nào trong điều kiện nhiệt độ của năm 2070.

Kết quả cho thấy, các loài có thể sẽ sinh sống ở các lãnh thổ mới trong một thế giới ấm hơn, và điều này có thể dẫn đến sự xuất hiện của các khu vực mới cần ưu tiên bảo tồn cao, hoặc giúp giảm thiểu xung đột ở các điểm nóng về bảo tồn hiện tại.

Mặc dù các nhà nghiên cứu không tạo ra một bản đồ chi tiết dự báo xung đột trong tương lai giữa canh tác nông nghiệp và bảo tồn, phụ lục của nghiên cứu cũng đưa ra một số ước tính về tương lai theo các kịch bản khác nhau.

“Phương pháp tiếp cận theo không gian của chúng tôi có thể là một phương pháp bổ sung hiệu quả, cùng với các phương pháp tiêu chuẩn khác trước đây, để đánh giá tác động của nông nghiệp đối với đa dạng sinh học”, PGS. Kanemoto cho biết. “Thông tin từ nghiên cứu này sẽ giúp giảm bớt sự đánh đổi liên quan sản xuất nông nghiệp và bảo vệ môi trường ở nhiều quốc gia. Có thể nói kết quả nghiên cứu giúp ‘lấp đầy’ một mảng lớn còn thiếu trong nghiên cứu về dấu chân của thực phẩm”.

Các kết quả nghiên cứu đã được công bố rộng rãi trên Google Earth Engine - một nền tảng điện toán đám mây được sử dụng để phân tích môi trường. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng, các kết quả này sẽ góp phần hình thành các chính sách bảo vệ đa dạng sinh học hợp lý đồng thời bảo vệ an ninh lương thực toàn cầu.

“Lối sống của chúng ta đang gây ra những hậu quả đáng báo động đối với bầu khí quyển và nguồn cung nước. Người nông dân và chính phủ trên toàn thế giới đang tìm kiếm các chính sách để vừa duy trì sự phát triển, lại vừa giảm thiểu tác hại không thể đảo ngược đối với môi trường. Các chính sách phát triển bền vững tương tự là cần thiết cho nông nghiệp. Việc tính toán ‘dấu chân’ cụ thể của thực phẩm và các sản phẩm nông nghiệp khác là điều rất quan trọng để hỗ trợ các chính sách này”, nhà nghiên cứu Moran cho biết.

Có thể xem các kết quả của nghiên cứu trong bản đồ tương tác tại website: https://agriculture.spatialfootprint.com/biodiversity