Nguồn nước toàn cầu đối mặt kỷ nguyên “mưa cực đoan”

Khi nhiệt độ toàn cầu tăng lên, mô hình lượng mưa đang thay đổi theo những cách có thể gây áp lực ngày càng lớn lên nguồn tài nguyên nước và nền nông nghiệp.

Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí khoa học Water Resources Research cảnh báo rằng, thay vì những cơn mưa rải rác và đều đặn, một tỷ lệ ngày càng lớn lượng mưa hàng năm hiện nay lại đến từ những trận mưa xối xả và cực đoan.

Sự thay đổi này được nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Mohammed Ombadi từ Đại học Michigan (Mỹ) dẫn đầu đo lường bằng một thước đo mới mang tên Chỉ số Phụ thuộc Lượng mưa Cực đoan (EPDI).

Chỉ số này định lượng lượng mưa hàng năm đến từ 5% số ngày có mưa lớn nhất. Việc phân bổ lượng mưa không đồng đều có ý nghĩa sống còn vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến cách nước được lưu trữ, sử dụng và hấp thụ.

Trong khi những cơn mưa đều đặn giúp đất đai ngấm nước, cây trồng phát triển ổn định và các hồ chứa quản lý nguồn cung hiệu quả, thì những trận mưa như trút nước lại làm quá tải hệ thống thoát nước, gây lũ quét và để lại những đợt khô hạn kéo dài giữa các cơn bão.

Dữ liệu quan sát trong những thập kỷ gần đây cho thấy nhiều khu vực đang có xu hướng phụ thuộc nhiều hơn vào các sự kiện thời tiết cực đoan để có tổng lượng mưa.

Các mô hình khí hậu dự báo xu hướng này sẽ tăng tốc, đặc biệt là khi nhiệt độ toàn cầu tăng vượt quá 3 độ C. Vùng Sahel ở châu Phi, Đông Nam Á, miền Bắc Australia và lưu vực sông Amazon được xác định là những điểm nóng tiềm ẩn.

Tại các khu vực này, tỷ lệ lượng mưa hàng năm đến từ các trận mưa cực đoan có thể tăng từ 15% đến 20% nếu Trái Đất ấm lên 4 độ C. Đáng chú ý, trong khi những ngày ẩm ướt nhất dự kiến sẽ có mưa lớn hơn, thì những trận mưa nhỏ và vừa lại có thể giảm đi.

Thực tế này đồng nghĩa với việc nông dân và các nhà quản lý nước phải đối mặt với những đợt hạn hán dài hơn, bị gián đoạn bởi những trận bão khốc liệt.

Một trong những lĩnh vực dễ bị tổn thương nhất là nền nông nghiệp nhờ nước trời, vốn phụ thuộc hoàn toàn vào lượng mưa tự nhiên thay vì hệ thống tưới tiêu.

Sử dụng dữ liệu vệ tinh độ phân giải cao, nhóm nghiên cứu ước tính rằng ở mức tăng nhiệt từ 1,5 đến 2 độ C, chỉ một phần nhỏ diện tích đất canh tác nhờ nước trời (khoảng 4% đến 15%) bị ảnh hưởng.

Tuy nhiên, ở các mức độ ấm lên cao hơn, bức tranh thay đổi một cách chóng mặt: 54% diện tích đất nông nghiệp loại này có thể chứng kiến sự gia tăng đáng kể của lượng mưa cực đoan ở mức 3 độ C, và con số này lên tới gần 96% ở mức 4 độ C.

Những loại cây trồng này, thường được canh tác ở các nước thu nhập thấp tại châu Phi, châu Á và Nam Mỹ, sẽ phải đối mặt với nguy cơ giảm năng suất, dễ bị mất trắng do ngập úng và gây gián đoạn an ninh lương thực nghiêm trọng.

Hệ thống tài nguyên nước, từ hồ chứa đến mạng lưới thoát nước đô thị, cũng chịu ảnh hưởng tương tự.

Nhiều hồ chứa được thiết kế để xả nước xuống hạ lưu nhằm ngăn ngừa lũ lụt chứ không phải để lưu trữ một khối lượng nước khổng lồ đổ xuống đột ngột.

Khi các trận mưa lớn gia tăng cường độ, những hệ thống này có thể bị đẩy vượt quá giới hạn hoạt động, dẫn đến sự cố tràn bờ và ngập lụt đô thị thường xuyên hơn.

Trong khi đó, độ tin cậy của nguồn cung cấp nước dùng cho sinh hoạt lại có thể suy giảm mạnh trong những khoảng thời gian khô hạn giữa các cơn bão.

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng cấp bách của việc giữ mức tăng nhiệt độ toàn cầu trong khoảng 1,5 đến 2 độ C như Thỏa thuận Paris đã đề ra.

Vượt qua những ngưỡng này, sự phụ thuộc vào lượng mưa cực đoan sẽ tăng vọt, gây ra các hiệu ứng dây chuyền tàn khốc.

Các nhà hoạch định chính sách giờ đây không chỉ cần quan tâm đến việc tổng lượng mưa mỗi năm là bao nhiêu, mà còn phải tính toán xem lượng mưa đó trút xuống vào lúc nào và với cường độ ra sao, từ đó đưa ra chiến lược thích ứng để bảo vệ tính bền vững của xã hội toàn cầu./.