Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong cập nhật bản đồ xói mòn đất ở Serbia17:05:00 21/02/2020

Dọc theo sườn núi Radan ở miền Nam Serbia, có khoảng 200 tảng đá hình trụ nằm rải rác tại Djavolja Varos (Thị trấn Devil) tạo thành một cảnh quan kỳ lạ thu hút khách du lịch. Theo các câu chuyện thần thoại ở địa phương, các tảng đá bất thường cao từ 2 - 15 mét và rộng 4 - 6 mét này là công trình của quỷ, còn theo khoa học giải thích thì đây là hiện tượng xói mòn tự nhiên.

Thị trấn Devil, nằm ở phía Nam Serbia, là một ví dụ về vùng đất xấu, đang ở giai đoạn cuối cùng của suy thoái đất do xói mòn.

Giống như khu vực Địa Trung Hải, bán đảo Balkan là nơi dễ bị xói mòn. Thị trấn Devil như một lời nhắc nhở hữu hình về sức mạnh ghê gớm của tự nhiên. Mưa lớn cường độ cao kết hợp với nạn phá rừng ở vùng núi đã dẫn đến đất bị xói mòn nhiều hơn trong thời gian gần đây, không chỉ làm ảnh hưởng đến đất canh tác mà cả hệ sinh thái đồng cỏ và cây bụi.

Theo Ông Snezana Dragovic, Giáo sư nghiên cứu tại Viện Khoa học hạt nhân Vinca, Đại học Belgrade, xói mòn đất do nước gây ra là một vấn đề hệ trọng ở Serbia dẫn đến suy thoái tài nguyên đất, làm giảm độ phì nhiêu của đất và sản xuất nông nghiệp. Việc chuyển đổi đồng cỏ sang đất trồng trọt làm nghiêm trọng hơn vấn đề này và làm tăng nhu cầu có được thông tin tin cậy về tốc độ xói mòn đất.

Trong thập kỷ qua, với sự hỗ trợ của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên Hợp Quốc (FAO), Viện Vinca đã áp dụng các phương pháp đồng vị phóng xạ rơi lắng (FRN) để đánh giá xói mòn đất. Ngoài việc đánh giá tác động của việc sử dụng đất dựa trên tốc độ xói mòn và hiệu quả của các biện pháp bảo tồn đất, các kết quả đã được so sánh với tốc độ xói mòn được đưa ra trong bản đồ xói mòn đất của Serbia phát hành vào năm 1983. Viện Vinca dự định tiếp tục lấy mẫu đồng vị phóng xạ rơi lắng để cập nhật bản đồ.

Ông Emil Fulajtar, nhà khoa học đất thuộc Phòng Kỹ thuật Hạt nhân về Thực phẩm và Nông nghiệp của FAO/IAEA cho hay: “Ngành khoa học đất đai ở Serbia đã có một lịch sử lâu đời và các nhà khoa học Serbia đã có những nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề xói mòn đất. Serbia đã giới thiệu phương pháp tiềm năng xói mòn (EPM), còn được biết đến với tên gọi “phương trình Gavrilovic”, để ước tính tốc độ xói mòn vào năm 1959. EPM trở thành phương pháp được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và cũng được sử dụng để xây dựng bản đồ xói mòn đất của Serbia”.

Mặc dù được coi là một trong những bản đồ xói mòn tốt nhất thế giới, nhưng bản đồ này vẫn cần được cập nhật do xói mòn thay đổi theo thời gian. Một lượng mưa lớn có thể tạo ra xói mòn nhiều hơn tổng số lượng mưa còn lại trong năm và trong một số trường hợp, xói mòn có thể không xảy ra trong 2 đến 3 năm hoặc có thể cực kỳ phổ biến. Phương pháp Caesium-137 (Cs-137) giúp giải quyết những vấn đề này bởi vì nó cung cấp tốc độ xói mòn trung bình dài hạn trong hơn 30 năm.

Trong số những nghiên cứu đầu tiên được thực hiện cách thị trấn Devil 150 km về phía Đông Nam sử dụng Cs-137, tốc độ xói mòn đo được đất bị mất từ 2,4 đến 8,9 tấn/ha/năm, cao hơn khoảng 73% tốc độ được chỉ ra trong bản đồ xói mòn năm 1983 của Serbia. Theo Ông Drag Dragovic “kết quả thu được cho thấy tại các sườn dốc với phần lớn diện tích là đồng cỏ ở Nam Serbia, sự xói mòn là một mối đe dọa nghiêm trọng”.

Năng lực quốc gia được xây dựng với sự hỗ trợ của chương trình hợp tác kỹ thuật IAEA sẽ góp phần đánh giá xói mòn đất và sử dụng phương pháp đồng vị phóng xạ rơi lắng để hỗ trợ bảo tồn đất. Ông Fulajtar cho biết “Viện Vinca sẽ sử dụng kỹ thuật đồng vị phóng xạ rơi lắng để đánh giá hệ thống xói mòn đất trên toàn quốc và kết quả sẽ được sử dụng để hỗ trợ kế hoạch hành động của Serbia liên quan đến cam kết của Công ước Liên Hợp Quốc về Chống sa mạc hóa. Các biện pháp bảo tồn đất thiếu hấp dẫn và tốn kém, vì vậy việc ưu tiên các biện pháp can thiệp là rất quan trọng. Dữ liệu thu được với Cs-137 có thể hướng dẫn xác định các mục tiêu ưu tiên để bảo tồn và phục hồi”.

Các rãnh là những nơi xói mòn điển hình ở khu vực miền núi của Serbia (Ảnh: IAEA.)

Đồng vị phóng xạ rơi lắng (FRN) có mặt trong khí quyển và lắng đọng trên bề mặt trái đất khi có mưa. Do đó, trên đất liền, chúng chỉ xuất hiện ở lớp đất mặt và khi lớp đất này bị cuốn trôi do xói mòn, nồng độ của chúng sẽ giảm đi. Mức độ giảm này cho biết lượng đất đã bị cuốn trôi khỏi một vị trí cụ thể. Cs-137 là đồng vị phóng xạ rơi lắng được sử dụng phổ biến nhất. Khi các phương pháp đồng vị phóng xạ rơi lắng được sử dụng tại địa điểm nơi các biện pháp bảo tồn đất được áp dụng và kết quả được so sánh với kết quả tại địa điểm sử dụng phương pháp quản lý đất thông thường, có thể đánh giá hiệu quả của các biện pháp bảo tồn đất trong việc kiểm soát xói mòn đất.

Hiện nay, Viện Nghiên cứu hạt nhân thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam đang hợp tác với IAEA triển khai dự án RAS 5084 “Sử dụng các kỹ thuật hạt nhân để đánh giá và cải thiện chất lượng đất và nước nhằm giảm thiểu suy thoái đất và nâng cao năng suất cây trồng”, thời gian thực hiện từ 2018 – 2021. Dự án sẽ tập trung vào việc xây dựng năng lực của các nước trong khu vực Châu Á - Thái Bình Dương phục vụ đánh giá và cải thiện chất lượng đất và nước nhằm giảm thiểu suy thoái đất và tăng năng suất cây trồng bằng cách sử dụng các đồng vị phóng xạ rơi lắng và đồng vị bền. Qua đó, góp phần đánh giá và đề xuất các biện pháp bảo vệ và quản lý môi trường đất và nước.

 

Nguyễn Minh Hùng, Phòng Chính sách Năng lượng nguyên tử

Nguồn : iaea.org

Google translate
Liên kết
  • Bộ Khoa học và Công nghệ
    Bộ Khoa học và Công nghệ
Thư viện ảnh
Đối tác
Media
Thống kê truy cập