IAEA hỗ trợ các nước ứng dụng kỹ thuật hạt nhân và đồng vị trong quản lý tài nguyên nước, giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu17:00:00 26/03/2020

Từ năm 1993, Liên Hiệp Quốc đã lựa chọn ngày 22/3 hàng năm là Ngày Nước Thế giới nhằm nhắc nhở với nhân loại về một nguồn tài nguyên rất căn bản nhưng lại đang khan hiếm với nhiều người. Năm nay, chủ đề của Ngày Nước Thế giới là “Nước và biến đổi khí hậu” đề cập đến không chỉ một mà là hai vấn đề bức thiết đang hàng ngày, hàng giờ đè nặng lên cuộc sống và sinh kế của người dân thế giới. Chương trình hợp tác giữa Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Tổ chức Lương thực và ông nghiệp (FAO) hiện đang hỗ trợ các quốc gia ứng dụng kỹ thuật hạt nhân và đồng vị để giải quyết một số thách thức liên quan đến nước và biến đổi khí hậu.

Biểu tượng Ngày nước thế giới 2020.

Dự đoán những thay đổi trong phân bố lượng mưa và cải thiện các biện pháp quản lý nước hiện tại là rất quan trọng để giảm thiểu những bất ổn ảnh hưởng đến an ninh nguồn nước toàn cầu do biến đổi khí hậu. Theo Ông Lee Heng, Trưởng phòng Quản lý Đất, Nước và Dinh dưỡng cây trồng, Ban hợp tác IAEA/FAO về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong lương thực và nông nghiệp, những hiện tượng thời tiết cực đoan thường xuyên xảy ra khiến cho việc dự đoán lượng mưa trở nên khó khăn hơn, làm ảnh hưởng đến cuộc sống của hàng trăm triệu người ở các nước đang phát triển, những người phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nước mưa để sản xuất canh tác.

Nông nghiệp tiêu thụ khoảng 70% tổng lượng nước ngọt được sử dụng trên toàn thế giới, chủ yếu thông qua tưới tiêu trong sản xuất. Tuy nhiên, chưa đến ½ lượng nước này được sử dụng hiệu quả, phần còn lại bị thất thoát qua các hiện tượng như bốc hơi, ngấm sâu và tạo dòng chảy. Lượng nước này cho dù đến từ mưa hay các hệ thống thủy lợi thì cũng đều mang theo không chỉ chất dinh dưỡng trong đất mà còn cả thuốc trừ sâu, hóa chất đến các nơi khác và bổ sung vào các nguồn nước bề mặt, gây hại cho chất lượng nước và môi trường sống. Ứng dụng các kỹ thuật đồng vị và hạt nhân góp phần hỗ trợ công tác quản lý đất và thủy lợi tốt hơn bằng cách cải thiện hiệu quả sử dụng nước. Những kỹ thuật này đang trở thành một phần không thể thiếu trong quản lý nước trong nông nghiệp. Các kỹ thuật sử dụng đồng vị oxy-18 và deuterium có thể giúp xác định nguồn gốc và sự di chuyển của nước trong thực vật và đất. Các nhà khoa học có thể tiến hành đo đạc sử dụng các đồng vị từ đó xác định được lượng nước tiêu thụ của cây hoặc thất thoát do bốc hơi khỏi đất. Những thông tin khoa học này sẽ có giá trị phục vụ xây dựng các chiến lược nhằm cải thiện hiệu quả sản xuất cây trồng, giảm thất thoát nước, ngăn chặn suy thoái đất, nước và hệ sinh thái.

Tại một số vùng hạn hán nghiêm trọng ở Châu Phi, IAEA đã thực hiện một số dự án hợp tác kỹ thuật về thích ứng với biến đổi khí hậu bằng cách sử dụng công nghệ tưới nhỏ giọt. Ở Sudan, các nhà khoa học đã được đào tạo để tính toán, sử dụng nước và phân bón với lượng tối thiểu cần thiết cho cây trồng phát triển. Những nhà khoa học này sau đó tiếp tục hỗ trợ cho khoảng 1000 hộ nông dân sản xuất quy mô nhỏ, trong đó có nhiều người tị nạn từ các nước láng giềng.

Các nhà khoa học đã thành công trong việc biến những vùng đất khô cằn thành những cánh đồng rau, góp phần xóa đói giảm nghèo và tăng cường an ninh lương thực địa phương ở khu vực nông thôn. Ở Mauritania, vài trăm hộ gia đình nông dân sống trong môi trường sa mạc khắc nghiệt đã được các nhà khoa học do IAEA đào tạo hỗ trợ tăng năng suất và đa dạng hóa cây trồng trên sa mạc, qua đó tăng thu nhập và được cải thiện về giáo dục và y tế.

Hỗ trợ xây dựng mô hình khí hậu

Để dự đoán các tác động của biến đổi khí hậu trong tương lai, các nhà khoa học phải nghiên cứu và tìm hiểu cách thức hoạt động và biến đổi phức tạp của các hệ thống sinh thái, khí hậu trên Trái Đất. Mô hình khí hậu được nghiên cứu thường là một hệ thống sử dụng các phương trình toán học để mô tả cách năng lượng và vật chất tương tác trong các phần khác nhau của đại dương, khí quyển và đất liền. Đây là một quá trình phức tạp và đòi hỏi phải sử dụng những siêu máy tính mạnh mẽ phục vụ tính toán, mô phỏng và không dễ tiếp cận với đa số các nước đang phát triển.

IAEA hiện đang cung cấp một mạng lưới dành riêng cho các nhà khoa học về mô hình khí hậu trên toàn thế giới, đó là Mạng lưới toàn cầu về phân bố đồng vị theo lượng mưa (GNIP). Mạng lưới được IAEA phối hợp với Tổ chức Khí tượng Thế giới xây dựng từ năm 1960 để thu thập dữ liệu đồng vị hydro và oxy có trong lượng mưa trên toàn thế giới. Các đồng vị này là các chỉ số rất nhạy với các quá trình biến đổi khí hậu. GNIP giúp các nhà khoa học nghiên cứu chu trình và nguồn gốc nước toàn cầu, sự di chuyển và lịch sử của nước và đối chiếu sự chính xác dự đoán của mô hình khí hậu. GNIP được triển khai tại hơn 90 quốc gia với hàng trăm địa điểm lấy mẫu và hiện nay đã tạo ra hơn 130.000 bộ số liệu đồng vị trên toàn thế giới.

IAEA cũng vừa triển khai Dự án phối hợp nghiên cứu nhằm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với các mô hình thủy văn. Theo ông Leonard Wassenaar, Trưởng phòng thí nghiệm thủy văn đồng vị của IAEA, mục tiêu của Dự án nhằm nâng cao năng lực của các quốc gia trong việc sử dụng các loại đồng vị tự nhiên trong việc đánh giá chuyên sâu về sự khác biệt trong lượng mưa. Nghiên cứu này sẽ giúp hiểu sâu hơn về những khả năng có thể xảy ra của biến đổi khí hậu và những tác động đối với những đặc điểm của lượng mưa như tần suất, lượng, thời gian, cường độ.

Kỹ thuật đồng vị bền trong quản lý nước

Đồng vị là dạng nguyên tử có cùng tính chất hóa học nhưng khối lượng phân tử khác nhau. Các đồng vị bền không có tính phóng xạ nhưng lại có các tính chất riêng biệt để có thể phát hiện được, do đó chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm thủy văn và quản lý nước nông nghiệp. Các đồng vị bền của nguyên tố hydro và oxy giúp ghi lại nhiệt độ và khí hậu Trái đất trong hàng ngàn năm thông qua việc đo đạc tỷ lệ của chúng trong các lõi băng có tuổi thọ tương ứng. Lượng đồng vị bền tự nhiên trong nước và các chất khác được sử dụng để xác định nguồn gốc, lịch sử, nguồn bổ cấp, độ sâu và các tương tác khác đối với nguồn nước như xác định vùng thất thoát nước do bốc hơi hoặc tiêu thụ trong sản xuất canh tác.

 

Vũ Anh Tuấn

Trung tâm Thông tin và Tư vấn hạt nhân

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