Tái tạo đất bùn bằng canh tác ướt

Nhằm đối phó với nạn hạn hán và biến đổi khí hậu, các nhà khoa học Anh đã nghiên cứu cách giữ lại cacbon trong những lớp đất nhiều than bùn.

Nhóm nghiên cứu trồng thử nghiệm cây bồ hoàng, được sử dụng làm thức ăn gia súc, nhiên liệu hoặc vật liệu xây dựng. Ảnh: Great Fen.

Fen, thuộc Cambridgeshire, miền Đông nước Anh, được xem là vựa bánh mỳ lớn nhất xứ sương mù. Khắp những cánh đồng ở đây, nơi máy kéo, xe tải luôn nườm nượp, nổi lên một khu bằng phẳng, rộng chừng 5ha và không một bóng cây. Chỉ có những con mương, thay vì hàng rào, chia cách các cánh đồng.

Từ đầu năm 2020, thửa ruộng sẫm màu này là nơi những nhà khoa học của dự án "Hồi phục Great Fen" thử nghiệm phương pháp canh tác ướt "Water Works", dựa trên những cách làm truyền thống. 

Sau gần một năm triển khai, "Water Works" cho những kết quả bước đầu khi tìm ra những loại cây trồng có thể phù hợp với khí hậu của Vương quốc Anh trong vài chục năm nữa, khi biến đổi khí hậu trở thành vấn đề thường nhật. 

Trọng tâm của nghiên cứu này, là sử dụng những loài thực vật phát triển mạnh rồi bão hòa trong đất. Chúng giữ lại cacbon của những vùng đất than bùn, giúp đất trở lại tươi tốt và có thể nuôi dưỡng khoai tây, cà rốt, củ cải đường và lúa mì. 

Lorna Parker, Giám đốc của dự án "Hồi phục Great Fen" đặt tham vọng, trong vòng 100 năm tới, nhóm của bà sẽ tái tạo 3.700ha đất than bùn ở khắp vùng Cambridgeshire, biến nó trở thành dự án tái tạo đất than bùn lớn nhất châu Âu.

"Những gì chúng tôi đang làm là cố gắng giới thiệu các loại cây trồng tiềm năng có thể chịu mực nước ngầm cao. Hy vọng 'Water Works' sẽ truyền cảm hứng đến cho nông dân địa phương và các nhà sản xuất thực phẩm", bà nói.

Theo Guardian, vùng đất thử nghiệm này được mua bởi một nông dân địa phương, dựa trên khoản tài trợ từ một chương trình xổ số từ thiện. Ban đầu, nhóm nghiên cứu chia diện tích 5ha làm 10 khu vực, mỗi khu vực giống như một bể chứa lớn được đào sâu dưới đất chừng 60cm. Sau đó, hơn 200.000 vòi tưới được lắp đặt. Cuối cùng, các nhà khoa học dẫn nước giàu dinh dưỡng lại từng khoảnh đất.

Hai khu vực đầu tiên trồng bìm bịp, một loại cây bản địa, cứng, có thể được sử dụng làm thức ăn gia súc, nhiên liệu và vật liệu xây dựng.

Tiếp đến là cây sậy, vốn mọc rất nhiều dọc theo rìa cánh đồng. Nó là một loại cây nhiên liệu khác, rất tốt cho việc đóng gói, trong khi nhựa cây có thể được chế biến thành một món ăn nhẹ với hương vị tương tự bỏng ngô.

Cỏ ngọt, một loài cây giống như lúa hoang, chiếm hai thửa tiếp theo. Loài cây này vốn được thu hoạch trong tự nhiên khắp châu Âu trong nhiều thế kỷ, nhưng chưa bao giờ được xếp vào loại cây thương mại, dù có thể được chế biến thành cháo bằng cách xay nhuyễn.

Helen Bailey, một trong số các tình nguyện viên của dự án, cho biết, trong suốt quá trình chăm bón và tưới tiêu, nước sẽ được dẫn tuần tự qua các khu vực được chia kể trên sau khi cày bừa.

Những cây như bìm bịp, sậy, cỏ ngọt có tác dụng lọc chất dinh dưỡng, trước khi nước được dẫn xuống hai thửa cuối cùng trồng dớn trắng. 

Đây là loại cây nổi tiếng trong dược phẩm và có khả năng thấm hút cao. Nó từng được sử dụng để băng bó vết thương trong tự nhiên hoặc trong sản xuất tã lót. Còn trong dự án của Lorna Parker, nó là khâu cuối trong việc tái tạo đất bùn.

"Bằng cách thay đổi mực nước, bạn sẽ thay đổi toàn bộ vi khí hậu của khu vực. Mỗi sáng, sương mù lơ lửng trên cánh đồng làm thay đổi nhiệt độ đất và cho phép dớn trắng phát triển", Parker nhấn mạnh. 

Sử dụng mực nước cao và các cây trồng thích hợp, nhóm nghiên cứu tin sẽ giảm hiện tượng xói mòn đất, cũng như khí thải cacbon. Ảnh: Great Fen.

Ngoài những cây trồng cơ bản trên, nhóm nghiên cứu còn thử nghiệm những loài cây mới, phù hợp cho đất ngập như bạc hà nước, vốn được sử dụng để gói pho mát hoặc meadowsweet - một loại cây trong họ hoa hồng, vốn được dùng làm hương liệu phổ biến cho rượu gin.

"Chúng tôi vẫn tiếp tục thử nghiệm nhiều loại cây nữa cho giá trị kinh tế cao. Sắp tới, cần tây dại và việt quất có thể được gieo trồng", Parker chia sẻ.

Thành công ban đầu của nhóm nghiên cứu thu hút sự quan tâm của các chuyên gia nông nghiệp của Đại học Đông London và Trung tâm Sinh thái và Thủy văn Vương quốc Anh, những người đang nghiên cứu ảnh hưởng của mực nước cao đối với sự hấp thụ carbon trong đất. Do vùng Fen nằm dưới mực nước biển tới 4m, nơi đây được mệnh danh là "bồn tắm của nước Anh".

Địa điểm này từng là một hồ lớn, có nhiều cá và chim hoang dã, cũng như được người dân địa phương khai thác cói, sậy trong nhiều năm. Nhưng vào giữa thế kỷ 19, chính quyền đã bơm cạn nước.

Dù là một trong những vùng ít mưa bậc nhất Vương quốc Anh, mỗi năm người ta vẫn phải sử dụng một mạng lưới các đường ống hút nước từ đất liền và bơm ra biển. Năm cao điểm, nơi đây có thể hút ra tới 160 tỷ lit nước, vừa để ngăn lũ lụt, vừa để đất có thể trồng lúa mì. Ước tính mỗi năm, Fen mất 4,5 triệu met khối than bùn do xói mòn đất. Nếu không cải thiện sớm, trong vòng 50 năm nữa, nơi đây không thể trồng trọt. 

Trong vòng hàng chục năm nghiên cứu, các nhà khoa học phát hiện ra là một số loài cây có khả năng đảo ngược xu hướng. Chúng vừa ngăn cacbon thoát ra ngoài không khí, vừa có thể sinh trưởng trong điều kiện mực nước ngầm chỉ sâu 10cm dưới bề mặt đất. 

Nâng cao mực nước trong đất, như cách mà nhóm của Parker thực hiện, giúp các túi đất ngập nước hiện nay hết cảnh cô lập, đồng thời phát triển đa dạng sinh học. Từ đầu mùa thu 2020, người ta lại thấy những loài động vật hoang dã trở lại Fen, điều hiếm gặp suốt nhiều thập niên.

Hannah Darby, chủ một trang trại ở gần khu vực nghiên cứu, ấn tượng về kết quả mà nhóm của Parker đem tới. Vốn đam mê các kỹ thuật giữ cacbon trong đất mà không cày xới, Darby hào hứng: "Những cách gieo trồng truyền thống giúp giảm biến đổi khí hậu. Kết hợp với việc giữ nước trong các bể chứa ngầm, chúng tôi có thể đảm bảo sự tồn tại của thảm thực vật".