Năm 1997, nhà khoa học Moshe Alamaro đã nghiên cứu và phát triển một hệ thống đặc biệt có thể biến máy bay thành phương tiện trồng rừng từ trên không. Trong tương lai, công nghệ này hứa hẹn sẽ giúp con người phủ xanh những vùng đất trống trên quy mô lớn để ngăn chặn biến đổi khí hậu.

Moshe Alamaro sinh ra tại Ý, lớn lên ở Israel, nhưng hiện nay làm việc tại Phòng Khoa học Trái đất, Khí quyển và Hành tinh của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ. Ông là chuyên gia trong nhiều lĩnh vực như cơ học chất lỏng, truyền nhiệt, cơ học ứng dụng và cơ học vật liệu, thủy văn. Ông đã giúp thiết kế, xây dựng và quản lý Phòng thí nghiệm Tương tác Không khí-Biển của MIT. Ông cũng thành lập công ty khởi nghiệp MoreAqua, tập trung vào việc nghiên cứu các phương pháp giữ nước ngọt trong hồ chứa bằng cách ngăn nước bốc hơi.

Mô phỏng ý tưởng trồng cây từ trên không. Ảnh: Moshe Alamaro.

Trong thời gian làm nghiên cứu sinh chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí tại MIT năm 1997, Alamaro đã phát triển một phương pháp mang tính cách mạng để chống lại sự nóng lên toàn cầu. Phương pháp của ông là trồng những cây rừng mới từ không trung, cụ thể là từ máy bay.

Hầu hết mọi người đều biết hàng triệu ha rừng đã bị phá hủy trong thế kỷ trước. Nguyên nhân không chỉ do con người – đáng chú ý nhất là ngành công nghiệp gỗ – mà còn do biến đổi khí hậu và cháy rừng gây ra. Các phương pháp trồng rừng truyền thống, tốn nhiều thời gian và công sức, chỉ có thể thay thế một phần nhỏ số cây đã mất.

Để khắc phục vấn đề này, Alamaro đã sáng chế ra một hệ thống cực kỳ hiệu quả. Ông thiết kế các hộp hình nón làm bằng vật liệu cứng có khả năng phân hủy sinh học. Mỗi hộp chứa đầy đất ẩm, một cây con và một ít phân bón. Các hộp được thả xuống từ máy bay ở độ cao thấp, chạm đất với tốc độ 320 km/h và cắm xuống đất, đến độ sâu đủ để giúp cây phát triển tốt. Sau đó, các hộp phân hủy và cây non bén rễ.

Nhà khoa học Moshe Alamaro. Ảnh: Twitter

“Nếu bổ sung vào hộp hình nón vật liệu có khả năng hút ẩm từ môi trường, chúng ta có thể trồng cây ngay cả ở những vùng đất tương đối khô cằn”, Alamaro nói.

Một chiếc máy bay lớn có thể thả 100.000 cây con trong một chuyến bay. Hệ thống của Alamaro có thể trồng hàng triệu cây trong một ngày. Để so sánh, một người trồng rừng có kinh nghiệm chỉ có thể trồng không quá 1.000 cây mỗi ngày.

Các thử nghiệm trồng rừng từ trên không đã được thực hiện ở Canada vào đầu những năm 1970 nhưng đều không thành công. Alamaro đã làm cho ý tưởng này trở nên khả thi. Ông vận dụng khoa học về đường đạn bay và công nghệ điều hướng để đặt những cây non xuống đất một cách chính xác và đúng địa điểm. Những chiếc hộp hình nón do ông thiết kế đủ cứng để chịu được va đập mạnh, nhưng vẫn phân hủy rất nhanh chóng. Hơn nữa, hệ thống của Alamaro được giám sát bởi một hệ thống định vị trên không, đảm bảo an toàn và theo dõi sự phát triển của cây cối trong giai đoạn đầu.

Alamaro cho biết, phương pháp trồng rừng từ trên không mang lại hiệu quả tốt nhất ở những nơi có đất tơi xốp, chẳng hạn như các vùng cận sa mạc ở Trung Đông hoặc vùng lãnh nguyên Bắc Cực. Phương pháp này cũng có thể dùng để trồng các loại cây bụi ở những vùng đất trống trải như sa mạc.

Một số ước tính cho thấy, chi phí trồng cây bằng máy bay chỉ bằng một nửa so với các phương pháp truyền thống, ngay cả ở các nước phát triển. Nếu khu vực trồng rừng là nơi có địa hình khó tiếp cận như đồi núi, đầm lầy, hoặc vùng xa hôi hẻo lánh thì phương pháp trồng cây từ trên không là tối ưu nhất.

“Nếu chúng ta mong muốn chống lại sự nóng lên toàn cầu bằng cách hấp thụ và lưu giữ carbon trong các thân cây, chúng ta cần phải trồng hàng triệu cây con mỗi năm. Trồng cây từ trên không có lẽ là cách nhanh nhất để thực hiện điều này”, Alamaro cho biết.

Tuy nhiên, phương pháp của Alamaro cũng có nhiều điểm hạn chế. Ví dụ, chỉ có khoảng 70% số cây rừng cắm xuống mặt đất sẽ bén rễ. Trong khi đó với phương pháp trồng truyền thống, tỷ lệ thành công ít nhất là 90%.

“Ngay cả khi chỉ có 70% trong số đó sống sót, thì số cây trồng thành công trong một ngày vẫn tương đối lớn, khoảng 700.000 cây”, Alamaro nói.

Năm 1999, công ty Lockheed Martin Aerospace của Mỹ đã sử dụng chiếc máy bay vận tải quân sự C-130 khổng lồ để trồng cây ở những vùng núi hẻo lánh của Scotland theo nguyên tắc giống như ném bom rải thảm.

“Trên thế giới có khoảng 2,5 nghìn máy bay vận tải C-130 với nhiều cải tiến khác nhau, được sử dụng tại 70 quốc gia. Vì vậy, công nghệ trồng rừng từ trên không trở nên khá dễ tiếp cận”, Peter Simmons, phi công tham gia dự án của Lockheed Martin Aerospace, nhận định.

Chính phủ Thái Lan đã thí điểm một dự án trồng rừng từ trên không kéo dài 5 năm để thúc đẩy tái sinh rừng. Năm 2013, Lực lượng Không quân Hoàng gia Thái Lan bắt đầu thả những cây rừng non xuống một khu bảo tồn động vật hoang dã có kích thước bằng 800 sân bóng đá ở tỉnh Phitsanulok. Họ đã sử dụng các loài cây bản địa như phayung, maka mong và kabok. Cuối cùng, họ đã cải tạo khu vực và biến nó thành một khu rừng xanh tốt vào năm 2017.

Hiện nay, có một dự án thí điểm khác sử dụng phương pháp của Alamaro đang diễn ra trên Bán đảo Sinai ở Ai Cập. Ngoài ra, nhiều tổ chức và Chính phủ cũng đang lên kế hoạch trồng rừng từ trên không ở các vùng lãnh nguyên của Canada, Bắc Phi, Mỹ và Úc.

Việc tái trồng rừng trên quy mô lớn làm giảm đáng kể lượng carbon dioxide trong khí quyển, do đó chống lại sự nóng lên toàn cầu. Ngoài ra, những cây rừng mới có khả năng chống xói mòn, thúc đẩy đa dạng sinh học và bảo vệ môi trường sống của động vật hoang dã địa phương. Không có gì đáng ngạc nhiên khi những ý tưởng của Alamaro đã thu hút rất nhiều sự quan tâm của công chúng. Hy vọng rằng không lâu nữa, hệ thống độc đáo và hiệu quả của ông sẽ được áp dụng rộng rãi trên khắp thế giới.