Tái hiện lịch sử cháy rừng qua các vòng cây

Khi chúng ta bị bỏng hay trầy xước tay chân, có rất nhiều khi những vết thương này sẽ hình thành sẹo và lưu lại trên cơ thể cho đến hàng chục năm sau, dù cho chúng đã xuất hiện từ thời thơ ấu. “Tương tự như vậy, khi một thân cây bị ‘thương’ trong một vụ hỏa hoản, thì các vết thương này cũng để lại ‘sẹo’”, nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Thiết (công tác tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ, hiện đang làm nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Melbourne, Úc) cho biết. Đặc biệt hơn, do nhiều loại cây hình thành các vòng gỗ sau mỗi năm sinh trưởng, những “vết sẹo” kết hợp với các vòng cây này có thể là một chỉ dấu giúp xác định chính xác một thân cây hay một khu rừng đã từng bị cháy vào thời điểm nào trong quá khứ.

“Về mặt sinh thái học, kết quả nghiên cứu về lửa rừng sẽ cung cấp nền tảng để giải thích nhiều câu hỏi, nhiều yếu tố và có thể đem lại một câu trả lời nào đó cho hệ sinh thái ở vùng được nghiên cứu”, nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Thiết cho biết. Thêm vào đó, việc hiểu được các vụ cháy như vậy trong lịch sử và hiện nay là điều rất quan trọng vì nó không chỉ cung cấp cho các nhà nghiên cứu cơ sở để làm việc mà còn có thể giúp các nhà quản lý rừng chuẩn bị cho vấn đề biến đổi khí hậu, Brendan Buckley - nhà nghiên cứu dendrochronologist tại Đại học Columbia ở New York (Mỹ) - người từng là cố vấn chương trình thạc sĩ của nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Thiết và không tham gia vào nghiên cứu này - chia sẻ trên Nature.

Kết quả nghiên cứu mới đây đã được trình bày trong bài báo Human-Driven Fire Regime Change in the Seasonal Tropical Forests of Central Vietnam được đăng tải trên tạp chí Geophysical Research Letters.

Đi tìm dấu vết thời gian trên vòng cây

Là một đất nước nông nghiệp, việc phát nương làm rẫy ở Việt Nam đã có từ xa xưa - một yếu tố có thể ảnh hưởng đến các khu rừng. Thực tế, không phải chúng ta hoàn toàn chưa biết gì về các vụ cháy rừng trong quá khứ. “Những nghiên cứu gần đây sử dụng ảnh viễn thám có chỉ ra các vụ cháy rừng cách đây hàng chục năm như thế nào. Hay có một phương pháp khác là phân tích phóng xạ trầm tích của hồ và vùng đất ngập nước, nếu thấy ở tầng đất đấy có than thì có thể biết được ở đó có cháy rừng”, anh cho biết.

Tuy nhiên, các phương pháp này chỉ có thể giúp phỏng đoán các vụ cháy rừng ở một khoảng thời gian rất dài chứ không xác định được các vụ cháy rừng hằng năm, cũng như không biết được cường độ và tần suất cháy rừng, theo nghiên cứu sinh Thiết. “Có thể năm nay cháy rừng nhưng năm sau có cháy không, hay 10 năm sau nữa mới có cháy tiếp? Các vụ cháy rừng do yếu tố nào chi phối - do con người hay thời tiết cực đoan? Đây là những câu hỏi mình cần đi tìm câu trả lời”, anh giải thích về mục tiêu mà nhóm nghiên cứu hướng đến. “Chúng tôi nhận thấy ở Việt Nam và Đông Nam Á chưa có nghiên cứu nào sử dụng vòng năm cây rừng để giải đáp”.

Đó cũng là lúc nhóm anh nghĩ đến việc sử dụng vòng cây để tái hiện lại lịch sử cháy rừng. Khi cây tiếp xúc với ngọn lửa nhưng không bị chết thì phần cây cháy để lại vết sẹo trên các vòng cây. Có thể tưởng tượng, “mỗi năm vòng cây lại phủ thêm một lớp, từng lớp từng lớp chồng lên nhau tạo thành thân cây. Nếu như năm 2000 có đám cháy làm cho cây bị thương, thì vòng năm 2001 sẽ hình thành và phủ lên vết thương của năm trước. Khi chúng tôi lấy mẫu và cắt ra phân tích thì sẽ có thể thấy vết thương do lửa rừng gây ra”, nghiên cứu sinh Thiết giải thích về phương pháp vòng cây mà nhóm sử dụng.

Thực tế, phương pháp nghiên cứu vòng cây đã có tại Việt Nam từ những năm 1980, song “vòng cây chủ yếu được sử dụng để tính lượng tăng trưởng rừng hằng năm”, nhà nghiên cứu Thiết giải thích. Ngoài ra, phương pháp này cũng đã từng được sử dụng trong một vài nghiên cứu khác, nhưng theo hướng cổ khí hậu chứ chưa được sử dụng để nghiên cứu lửa tự nhiên ở Việt Nam. Lý do là bởi, nhiều người cho rằng phương pháp này khó áp dụng được ở vùng nhiệt đới - nơi thường có rừng rậm rạp, cây lá rộng không có xu hướng tạo vòng sinh trưởng hàng năm. Song thực tế, ở Tây Nguyên, những cánh rừng mù sương lại là nơi sinh trưởng của khoảng 100.000 ha cây lá kim xen lẫn cây lá rộng, trong đó cây lá kim có hình thành vòng tăng trưởng hằng năm.

Các vụ cháy rừng đã xảy ra từ lâu, không phải mãi sau này mới xuất hiện do tác động của con người. Tuy nhiên, tần suất cháy trước những năm 1960 ít hơn còn sau này ngày càng nhiều, khoảng cách thời gian giữa hai đám cháy ngắn hơn, số lượng địa điểm bị cháy cũng nhiều hơn.

Do đó, nghiên cứu sinh Thiết và các đồng nghiệp đã lấy mặt cắt ngang từ những cây mới bị đổ của hai loài là Thông ba lá (Pinus kesiya) và Du sam (Keteleeria evelyniana), tại 12 địa điểm trong Vườn Quốc gia Bidoup Núi Bà, Lâm Đồng và đếm các vòng cây có niên đại gần 400 năm. “Đây là các cây có vòng năm hằng năm nên rất dễ để nhìn vào vết cháy là biết là năm nào bị cháy”, nghiên cứu sinh Thiết cho hay.

Sau khi thu thập 240 mẫu và xác định năm, nhóm nghiên cứu nhập các thông tin vào phần mềm thống kê để cho ra một biểu đồ thể hiện tần suất cháy, năm nào cháy nhiều nhất - ít nhất và tính được khoảng cách giữa hai đám cháy. “Phương pháp tính toán thực ra không phức tạp, nhưng cái khó là vật liệu để nghiên cứu vì chỉ lấy được mẫu của những cây đã bị đổ trong rừng với độ dày không quá 15 phân”, nhà nghiên cứu Thiết cho biết. “Để đảm bảo độ chính xác thì phải cố gắng thu càng nhiều mẫu càng tốt, có số lượng mẫu đủ nhiều thì mới đưa ra kết luận về đám cháy trong những năm đó”.

Theo đó, nhóm nghiên cứu xác định vết sẹo lửa sớm nhất là vào năm 1772. Từ đó đến năm 1905, chỉ có 17% số năm có vết sẹo lửa rõ ràng. Nghiên cứu sinh Thiết cũng cho biết thêm thông tin rằng, càng đi ngược thời gian tìm các mẫu có niên đại sớm hơn thì số lượng mẫu cây càng ít, làm giảm độ tin cậy. Nhưng kể từ mốc sau năm 1905, nhóm nghiên cứu đã có đủ dung lượng mẫu để nghiên cứu đánh giá. Trước năm 1963, 71% số năm có vết sẹo do hỏa hoạn; tuy nhiên, các đám cháy thường chỉ ảnh hưởng đến một số ít địa điểm. Nhưng từ năm 1964 đến nay, hầu như năm nào cũng xảy ra hỏa hoạn, và thường ảnh hưởng đến nhiều địa điểm.

Cháy rừng ngày càng gia tăng

Tựu trung, theo nghiên cứu sinh Thiết, từ các kết quả phân tích, có thể thấy một số điểm nổi bật như sau: các vụ cháy rừng đã xảy ra từ lâu, không phải mãi sau này mới xuất hiện do tác động của con người. Tuy nhiên, tần suất cháy trước những năm 1960 ít hơn còn sau này ngày càng nhiều, khoảng cách thời gian giữa hai đám cháy ngắn hơn, số lượng địa điểm bị cháy cũng nhiều hơn.Ngoài ra, gần như 100% đám cháy xảy ra vào mùa khô.

Trước khi nghiên cứu này được thực hiện, “chúng tôi không biết động thái cháy rừng đã thay đổi như thế nào,” nghiên cứu sinh Thiết cho biết. Với việc sử dụng phân tích thống kê, các tác giả đã tìm kiếm mối quan hệ giữa hỏa hoạn, khí hậu và dân số. Nghiên cứu phát hiện ra rằng trong lịch sử, các kiểu cháy có liên quan đến khí hậu; dữ liệu từ nhiệt độ bề mặt biển Thái Bình Dương cho thấy các kiểu thời tiết như El Niño và La Niña có thể đã ảnh hưởng đến lượng vật liệu dễ cháy có sẵn và mức độ khô và dễ cháy của nó.

Nhưng sau năm 1963, ngày càng có nhiều người đến sinh sống tại các cánh rừng, chẳng hạn như có thể nhìn vào dữ liệu dân số của thành phố Đà Lạt. Theo nghiên cứu sinh Thiết, việc đốt để dọn đất canh tác nông nghiệp, và lửa có thể lan đến tận khu vực rừng quốc gia. Từ dữ liệu đo đạc, các tác giả phát hiện, từ năm 1964 trở đi, hoạt động do con người gây ra là nguyên nhân chủ yếu dẫn tới các đám cháy, lấn át hẳn nguyên nhân do khí hậu.

Như vậy, lần đầu tiên, nghiên cứu với dữ liệu về vòng cây, trong hàng thế kỷ cho thấy thông tin về các vụ cháy rừng ở Đông Nam Á. Kết quả cho thấy, có sự gia tăng mạnh về tần suất cháy rừng trong khu vực này trong hơn 100 năm qua, nhưng biến đổi khí hậu không phải là thủ phạm chính. Nguyên nhân đến từ yếu tố con người: canh tác nương rẫy là một trong những nguyên nhân chính làm tăng số vụ cháy rừng.

Theo nghiên cứu sinh Thiết, kết quả này cho thấy sự thay đổi về động thái cháy rừng ở khu vực được nghiên cứu. “Có thể vùng khác sẽ có một động thái khác, lịch sử khác, nên đây cũng là một câu hỏi mở để cho những nghiên cứu tiếp theo đi tìm quy luật cháy rừng ở các khu vực khác”, nghiên cứu sinh Thiết hình dung.

Do các loài cây trong nghiên cứu này có vùng phân bố rất rộng, ở cả các khu vực khác của Đông Nam Á, chẳng hạn như Thái Lan và Philippines, “phương pháp tương tự cũng có thể được sử dụng để khám phá lịch sử hỏa hoạn và biến đổi khí hậu ở các quốc gia khác, qua đó có thể có được thông tin bao quát ở Đông Nam Á”, nghiên cứu sinh Thiết nói thêm. “Mong muốn của tôi là có thể tạo ra một mạng lưới nghiên cứu về cháy rừng, không chỉ ở Việt Nam mà cả Đông Nam Á”.