Trên khắp thế giới, khoảng 20% là hoang mạc cát hay sa mạc, thay đổi từ chỉ 2% ở Bắc Mỹ đến 30% ở Úc và hơn 45% ở Trung Á. Vì các hoang mạc và sa mạc đều có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, nguồn nước ít ỏi nên hiện tại diện tích khổng lồ của chúng đang bị bỏ phí. Nhiều người cho rằng sự xuất hiện của các hoang mạc và sa mạc là không cần thiết bởi hiện nay nhiều quốc gia trên thế giới đang thiếu thốn mặt bằng nghiêm trọng. Nhưng, các nhà khoa học lại khẳng định rằng nếu Trái đất không có sa mạc thì loài người sẽ vô cùng hối hận. Vì sao vậy?
1. Ảnh hưởng tới sự phát triển của các khu rừng
Hongbin Yu – chuyên gia khoa học khí quyển tại Trung tâm vũ trụ Goddard, Mỹ cho biết, sự sống của rừng Amazon phụ thuộc rất lớn vào sa mạc Sahara. Việc này đã được khẳng định thông qua các dữ liệu thu thập được từ vệ tinh Calipso của NASA khi đo lượng cát bụi di chuyển từ sa mạc Sahara ở Châu Phi sang rừng rậm Amazon ở Nam Mỹ.
Số liệu mà nhóm nghiên cứu thu thập từ năm 2007 tới năm 2013 cho thấy, mỗi năm, khoảng 182 triệu tấn bụi di chuyển từ sa mạc Sahara. Trong đó, khoảng 132 triệu tấn lơ lửng trong không khí, 27,7 triệu tấn tới rừng rừng Amazon và 43 triệu tấn trôi ra biển Caribean. Khối lượng bụi có thể thay đổi tùy theo thời tiết mỗi năm.
Sa mạc Sahara có tính liên kết chặt chẽ với rừng Amazon. (Ảnh: Quora)
Sau khi tính toán lượng bụi di chuyển trong không gian 3 chiều, họ đã xác định được thêm lượng phốt pho trong cát bụi di chuyển tới rừng Amazon. Mỗi năm, khoảng 22.000 tấn phốt pho bay từ sa mạc Sahara tới Amazon, tương đương với khối lượng chất dinh dưỡng mà những rừng mất đi bởi mưa và lũ lụt.
Phốt pho là một khoáng chất rất cần thiết cho sự phát triển của thực vật. Do mật độ cây cối trong rừng Amazon quá lớn nên chúng thường xuyên phải cạnh tranh để giành chất dinh dưỡng. Vì vậy, các đám mây bụi từ Sahara là nguồn bổ sung dinh dưỡng rất cần thiết của thực vật tại rừng Amazon.
2. Sa mạc là bể chứa carbon của thế giới
Chúng ta đều biết rằng O2 và CO2 đều là hợp chất khí quan trọng với bầu khí quyển. Thế nhưng khi lượng khí carbon dioxide vượt quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính có tác động tiêu cực tới hệ sinh vật của Trái đất.
Trong bài báo được công bố trên tạp chí Science Advances, nhóm nghiên cứu của Viện vi sinh vật, thuộc Học viện Hàn lâm Khoa học Séc đã phát hiện một loài vi khuẩn sa mạc có thể "ăn" carbon dioxide và "thở" ra oxy. Loài vi sinh vật này có tên là Gemmatimonas phototrophica và chúng được tìm thấy tại sa mạc Gobi.
Nghiên cứu của họ cho thấy cấu trúc chi tiết của phức hệ quang hợp bao gồm 178 sắc tố liên kết với hơn 80 tiểu đơn vị protein của vi sinh vật này. Các tiểu đơn vị thu ánh sáng được sắp xếp thành hai vòng đồng tâm chung quanh trung tâm phản ứng. Trong đó, các sắc tố ở vòng ngoài có năng lượng cao hơn các sắc tố ở trung tâm và được sắp xếp như một cái phễu. Năng lượng được hấp thụ bởi các sắc tố ở ngoại vi của phức hợp này được chuyển đến trung tâm của phức hợp nơi nó được chuyển hóa thành năng lượng trao đổi chất.
Nhiều sa mạc trên Trái đất hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide của Trái đất. (Ảnh: Quora)
Một nghiên cứu khác được thực hiện bởi nhóm chuyên gia đến từ khoa Sinh thái và địa lý Tân Cương thuộc Viện Khoa học Trung Quốc lại tình cờ phát hiện ra một lượng lớn khí carbon dioxide biến mất xung quanh khu vực lưu vực Tarim của sa mạc. Sau đó, họ đã tìm thấy một đại dương khổng lồ đang nằm dưới sa mạc Taklamakan.
Để đưa ra kết quả này, nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu nước ngầm sâu của gần 200 địa điểm khác nhau trên sa mạc Taklamakan. Sau đó, họ tiến hành đo lượng carbon dioxide trong từng mẫu nước và phát hiện ra nồng độ của chúng cao bất thường. Theo tính toán của nhóm, khu vực lưu vực Tarim phải hấp thụ tới hơn 220 tỷ kg khí carbon dioxide (khoảng 0,0005% lượng carbon dioxide của Trái đất) mỗi năm. Điều này cho thấy khu vực này có thể coi như một bể chứa carbon. Dù trước đây, các nhà khoa học chưa từng công nhận một khu vực sa mạc nào là một bể chứa carbon và phát hiện này đã thay đổi cái nhìn của họ đối với các sa mạc trên Trái đất.
3. Nguồn tài nguyên dồi dào
Ngoài ra, các hoang mạc có nhiều nguồn tài nguyên khoáng sản đáng kể. Các quá trình địa chất trong khí hậu sa mạc có thể tập trung các khoáng sản trong chúng thành những mỏ có giá trị. Nước ngầm bên dưới sa mạc có thể trích xuất khoáng vật quặng và tích tụ chúng, theo mực nước ngầm để tạo thành dạng tập trung. Tương tự như vậy, sự bốc hơi ở sa mạc có khuynh hướng tập trung các khoáng vật trong các hồ hoang mạc tạo thành nhiều dạng mỏ khoáng sản. Kết quả của quá trình này là các mỏ khoáng sản như đồng ở Chile, Peru và Iran, sắt và urani ở Australia. Không chỉ vậy, một số mỏ dầu lớn đã được phát hiện dưới sa mạc của Ả Rập Saudi.
Các sa mạc cũng được xem là nguồn cung cấp khoáng sản, năng lượng mặt trời ... của thế giới. (Ảnh: Quora)
Bên cạnh đó, các sa mạc cũng được xem là những nguồn năng lượng mặt trời quan trọng, bởi chúng ít mây che phủ. Nhiều nhà máy năng lượng mặt trời đã được xây thành công trên các sa mạc. Giáo sư David Faiman thuộc Đại học Ben-Gurion đã chỉ ra rằng với công nghệ hiện tại có thể cung cấp toàn bộ nhu cầu điện cho thế giới chỉ từ 10% năng lượng mặt trời thu được từ sa mạc Sahara. Như vậy, nguồn năng lượng mặt trời từ các sa mạc cung cấp cho Trái đất là rất lớn.
Từ 3 yếu tố trên, có thể thấy, các hoang mạc và sa mạc là một thành phần trọng yếu của hệ sinh thái chung của Trái đất. Nếu toàn bộ các sa mạc biến mất thì hệ sinh vật của Trái đất sẽ bị tác động nghiêm trọng. Và, con người chính là yếu tố bị ảnh hưởng đầu tiên.