Kỳ nhông lửa sống trong các khu rừng trung tâm châu Âu. 

Ngày Môi trường thế giới năm 2020 tôn vinh chủ đề đa dạng sinh học - bao gồm sự đa dạng trong loài, giữa các loài và khả năng tạo ra sự đa dạng của các hệ sinh thái. Bảo vệ môi trường tự nhiên của chúng ta hiện là một thách thức khi mà sự đa dạng sinh học đang suy giảm nhanh hơn bao giờ hết trong lịch sử loài người. Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) hợp tác với Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), góp phần bảo tồn đa dạng sinh học đất, thực vật và động vật bằng cách hỗ trợ các nước trên thế giới đạt được các mục tiêu chiến lược về an ninh lương thực, phát triển nông nghiệp bền vững và dịch vụ hệ sinh thái với việc sử dụng kỹ thuật hạt nhân và các kỹ thuật liên quan. Việc sử dụng các kỹ thuật hạt nhân trong bảo tồn đa dạng sinh học là rất đa dạng song không phải ai cũng biết đến điều này.

Theo một báo cáo  được công bố năm 2019 của Diễn đàn Chính sách khoa học liên chính phủ về đa dạng sinh học và dịch vụ hệ sinh thái (IPBES), có khoảng một triệu loài - trên tổng số tám triệu loài động vật và thực vật - đang bị đe dọa tuyệt chủng, trong đó có nhiều loài có thể tuyệt chủng chỉ trong vòng vài thập kỷ, trừ khi con người có các hành động để giảm các nguyên nhân gây mất đa dạng sinh học.

Suy thoái đất và các loài sinh vật ngoại lai xâm lấn là những yếu tố quan trọng làm mất đa dạng sinh học. Trong những thập kỷ qua, các phòng thí nghiệm của FAO/IAEA ở  Seibersdorf , Áo, đã phát triển và công nhận một loạt các kỹ thuật đồng vị và hạt nhân để cải thiện chất lượng và quản lý đất, giảm thiểu tác động của các loài xâm lấn đến môi trường và hỗ trợ tạo giống thực vật và động vật có cấu trúc di truyền vượt trội, có thể chống lại sự thay đổi khí hậu và kháng bệnh tốt hơn. Thông qua chương trình hợp tác kỹ thuật và các dự án nghiên cứu phối hợp với các tổ chức đối tác, IAEA đã chuyển giao các kỹ thuật này cho các nhà khoa học, kỹ thuật viên và người sử dụng trên khắp thế giới.

Bảo vệ mặt đất

Đất là lớp mỏng trên bề mặt trái đất chứa một phần tư đa dạng sinh học của hành tinh chúng ta . Đây là môi trường sống đa dạng nhất của các sinh vật vi mô và vĩ mô, như vi khuẩn, nấm, tuyến trùng, động vật không xương sống,.., chúng tương tác và đóng góp vào các chu kỳ toàn cầu làm cho mọi sự sống có thể diễn ra. Những tương tác tự nhiên này có tác động tích cực - và không hề tốn kém - tới an toàn và an ninh lương thực, sức khỏe động vật và con người, làm sạch nước, cũng như giảm thiểu và thích ứng với biến đổi khí hậu. Chúng củng cố sức khỏe và khả năng của của hệ sinh thái tự nhiên để cung cấp cho chúng ta những thứ cơ bản phục vụ cuộc sống.

“Thật không may, con người đang làm xuống cấp và phá hủy đất đai nhanh hơn so với khi chúng phát triển hoặc bổ cấp, thông qua biến đổi khí hậu, nông nghiệp thâm canh, phá rừng và hoạt động công nghiệp” - Ông Lee Heng, Trưởng nhóm Quản lý đất, nước và dinh dưỡng cây trồng tại Phòng Kỹ thuật Hạt nhân trong Thực phẩm và Nông nghiệp chung FAO/IAEA phát biểu.

Các quốc gia cần có dữ liệu khoa học để phát triển các chiến lược chống xói mòn đất tốt hơn và bảo vệ cộng đồng vi sinh vật của đất. Với mục đích đó, phòng thí nghiệm FAO/IAEA về quản lý đất đang nghiên cứu phương pháp liên kết sự đa dạng và cấu trúc của các quần thể vi khuẩn và nấm trong đất với chất lượng đất và sự xói mòn đất. Điều này được xác định bằng cách sử dụng các đồng vị của carbon, nitơ và plutoni ( ¹³ C, ¹⁵ N và ^{239 + 240} Pu).

Khả năng phục hồi của lưới thức ăn gắn bó chặt chẽ với đa dạng sinh học trong đất. (Ảnh: FAO).

Các vi sinh vật và động vật sống trong đất điều chỉnh sự phát thải khí nhà kính bằng cách tăng cường cô lập carbon, từ đó chống lại sự nóng lên toàn cầu. Để hỗ trợ hành động này của chúng và giúp các nước phát triển nền nông nghiệp thông minh với khí hậu (climate-smart agriculture) để cô lập carbon, IAEA và FAO gần đây đã khởi động một dự án nghiên cứu chung trong 5 năm về việc sử dụng các đồng vị carbon và nitơ để định lượng phát thải khí nhà kính, với sự tham gia của các nhà nghiên cứu đến từ Argentina , Bangladesh, Brazil, Trung Quốc, Costa Rica, Ethiopia, Đức, Ấn Độ, New Zealand, Pakistan, Tây Ban Nha và Việt Nam.

Vi khuẩn cũng có vai trò quan trọng trong sự phát triển của cây. Chẳng hạn như  ở Bê-nanh, hơn 5000 nông dân đã được hướng dẫn cấy ghép cây họ đậu với vi khuẩn để tăng khả năng hấp thụ đạm (phân bón) từ khí quyển. Kỹ thuật đồng vị nitơ-15 (¹⁵N) đã được sử dụng để xác định các giống cây họ đậu có khả năng cố định đạm cao và để định lượng lượng nitơ thu được từ các cây này. Nhờ đó nông dân vừa được hưởng lợi từ tăng năng suất cho cả cây họ đậu và cây ngũ cốc lại vừa tiết kiệm lượng phân bón sử dụng.

Cải thiện đa dạng di truyền thực vật và động vật

Theo báo cáo năm 2020 của IPBES, trên toàn cầu, các giống thực vật và động vật bản địa được thuần hóa đang dần biến mất bất chấp những nỗ lực của các địa phương. để bảo tồn chúng Báo cáo cho biết, sự mất đa dạng này, trong đó có đa dạng di truyền, gây nguy cơ nghiêm trọng đối với an ninh lương thực toàn cầu thông qua việc làm suy yếu khả năng phục hồi của nhiều hệ thống nông nghiệp trước các mối đe dọa như sâu bệnh, mầm bệnh và biến đổi khí hậu.  

Được thành lập cách đây 25 năm, Phòng thí nghiệm về giống và di truyền thực vật FAO/IAEA đã làm việc với hàng ngàn nhà khoa học trên toàn thế giới để phát triển các giống cải tiến của các cây trồng thiết yếu, cây bản địa và cây không còn được trồng nữa, ví dụ như lúa miến và đậu đũa năng suất cao, chuối kháng bệnh nấm lớn, giống lạc chịu hạn ... và rất nhiều giống khác. Chúng được phát triển bằng cách chiếu xạ hạt giống để tạo ra các dòng mới có các đặc tính ưu việt.

Bà Shoba Sivasankar, Trưởng phòng Giống và di truyền thực vật FAO/IAEA cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi về tạo giống cây trồng đột biến giúp các quốc gia cải thiện các giống hiện có bằng cách mang lại sự đa dạng di truyền mới để cho năng suất tốt hơn và ổn định hơn trước những thách thức môi trường đang diễn ra, bao gồm cả biến đổi khí hậu. ... Theo nghĩa đó, chúng tôi đang mang đến sự đa dạng di truyền mới, nhưng vẫn nằm trong sự đa dạng sinh học địa phương, vì nó tập trung vào các vùng nông nghiệp nơi mà giống cây trồng hiện có được cải thiện”.

IAEA cũng hỗ trợ các quốc gia trong lĩnh vực chăn nuôi bằng cách xây dựng các chương trình hợp tác và hướng dẫn mô tả đặc tính đa dạng sinh học của vật nuôi cũng như sử dụng nó bền vững hơn. IAEA đào tạo cho các phòng thí nghiệm di truyền động vật và các chuyên gia chăn nuôi về ứng dụng các kỹ thuật hạt nhân và kỹ thuật kiểu gen liên quan đến hạt nhân để xác định các giống thích nghi với môi trường với cấu trúc di truyền vượt trội, có thể chịu đựng những thay đổi khí hậu như bền sức hơn hoặc giảm thiểu khả năng mắc bệnh để cải thiện sinh kế của nông dân.

Giảm thiểu tác động của các loài sinh vật xâm lấn đến hệ sinh thái

Tác động của các loài sinh vật xâm lấn chỉ đứng thứ hai - sau sự hủy hoại môi trường sống tự nhiên – trong các nguyên nhân gây mất đa dạng sinh học toàn cầu. Chúng có thể can thiệp hoặc phá vỡ toàn bộ hệ sinh thái và gây ra sự suy giảm của nhiều loài bản địa hiện đang được liệt kê là có nguy cơ hoặc bị đe dọa tuyệt chủng.

Ruồi giấm Địa Trung Hải xâm lấn.

IAEA và FAO giúp các quốc gia tiêu diệt các loài sinh vật xâm lấn, như ruồi giấm Địa Trung Hải ở Cộng hòa Dominican, bằng cách sử dụng một kỹ thuật hạt nhân gọi là kỹ thuật tiệt sinh côn trùng (SIT). Côn trùng đã được tiệt sinh được thả ra ngoài đồng giao phối với côn trùng hoang dã cùng loài khiến cho không có côn trùng con nào được sinh ra, dẫn đến giảm số lượng sâu bệnh theo thời gian. Kỹ thuật này làm giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu và bảo tồn sự đa dạng sinh học, một nghiên cứu kéo dài 8 năm gần đây ở Senegal trên ruồi Tsetse đã cho thấy điều này. Do đó, kiểm soát các loài gây hại xâm lấn không chỉ hỗ trợ nông nghiệp mà giúp bảo tồn đa dạng sinh học.  

Nguyễn Thu Giang, Phòng Thông tin NLNT (theo IAEA.org).