Cân bằng Nông nghiệp, Nước và Năng lượng: Lối đi tới Bền vững

Vàng Anh

24-03-2025

The fish, indeed, grow very fast. If there isn’t enough feed, the two birds will bring back any suitable grass and veggies. Occasionally there might be crickets and worms, giving the fish some much-needed protein. In no time, the fish multiplied several times.

Trích “Joint Venture”; Wild Wise Weird [1]

Nông nghiệp là nền tảng của an ninh lương thực toàn cầu, chiếm khoảng 72% lượng nước ngọt được khai thác trên toàn thế giới [2]. Khi dân số toàn cầu tăng lên, nhu cầu về nước cho nông nghiệp cũng tăng theo, tạo ra những tương tác phức tạp với sự cân bằng nước-năng lượng khu vực. Khung Budyko (Budyko framework) – một mô hình thủy văn được sử dụng rộng rãi – đã tiết lộ ảnh hưởng đáng kể của nông nghiệp đối với chu trình nước, cho thấy độ khô hạn ảnh hưởng đến sự phân chia lượng mưa đối với sự bốc hơi và dòng chảy như thế nào [3]. Đáng chú ý, các hoạt động nông nghiệp ở vùng khí hậu ôn đới và có tuyết rơi làm thay đổi đáng kể mối quan hệ giữa lượng mưa và dòng chảy, đòi hỏi các chiến lược quản lý nước thích ứng.

Tác động của việc sử dụng nước trong nông nghiệp khác nhau giữa các vùng khí hậu. Ở vùng ôn đới, việc mở rộng nông nghiệp làm suy yếu mối quan hệ giữa lượng mưa và dòng chảy, khuếch đại sự sai lệch so với sự cân bằng nước-năng lượng tự nhiên [2]. Ngược lại, ở vùng khí hậu có tuyết rơi, các hoạt động nông nghiệp lại củng cố mối quan hệ này, nhấn mạnh sự cần thiết của việc quản lý tài nguyên nước theo đặc thù khí hậu. Những phát hiện này cho thấy rằng một cách tiếp cận duy nhất cho mọi trường hợp đối với việc sử dụng nước trong nông nghiệp là không phù hợp.

Tưới tiêu, một thành phần quan trọng của việc sử dụng nước trong nông nghiệp, theo truyền thống tập trung vào việc duy trì độ ẩm của đất. Tuy nhiên, tưới tiêu bền vững đòi hỏi một cách tiếp cận tích hợp hơn, xem xét cả nguồn cung cấp nước trong đất và nhu cầu bốc hơi của khí quyển [4]. Một cách tiếp cận quản lý tưới tiêu lấy cây trồng làm trung tâm, xem xét các yếu tố này, đã được đề xuất như một giải pháp để cải thiện tính bền vững của nước. Việc tích hợp độ ẩm của đất và áp suất hơi nước thiếu hụt (vapor pressure deficit) giúp giảm tiêu thụ nước đồng thời duy trì năng suất cây trồng, tăng lợi nhuận kinh tế và nâng cao hiệu quả tưới tiêu [4].

Tài nguyên nước ngầm tạo thêm một lớp phức tạp cho mối liên hệ nước-năng lượng trong nông nghiệp. Ở nhiều vùng khô hạn và bán khô hạn, trữ lượng nước ngầm bao gồm các tầng chứa nước "hóa thạch" không thể tái tạo, được hình thành trong điều kiện khí hậu ẩm ướt hơn trong quá khứ và được bổ sung cực kỳ chậm. Mặc dù các tầng chứa nước này cung cấp một giải pháp tạm thời cho tình trạng khan hiếm nước, việc khai thác quá mức chúng có thể dẫn đến sự cạn kiệt không thể phục hồi, đe dọa an ninh nguồn nước khu vực và tính bền vững của nông nghiệp [5].

Nhận thấy vai trò quan trọng của nước ngầm, Chương trình Thủy văn Quốc tế (International Hydrological Programme - IHP) của UNESCO đã nhấn mạnh sự cần thiết của việc quản lý bền vững các nguồn nước ngầm không thể tái tạo [5]. Một cách tiếp cận toàn diện đối với quản lý tài nguyên nước – tích hợp các khía cạnh kinh tế, xã hội và môi trường – là rất cần thiết để giải quyết những thách thức liên quan đến sự cạn kiệt nước ngầm.

Đạt được sự bền vững trong nông nghiệp đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về sự tương tác giữa nguồn nước sẵn có, điều kiện khí quyển và tài nguyên nước ngầm. Việc áp dụng các chiến lược quản lý nước được cải thiện, dựa trên các khuôn khổ khoa học như giả thuyết Budyko và các mô hình tưới tiêu lấy cây trồng làm trung tâm, sẽ rất cần thiết để đảm bảo sản xuất lương thực toàn cầu đồng thời bảo tồn các hệ thống nước-năng lượng quan trọng. Bằng cách áp dụng một cách tiếp cận toàn diện và nhạy bén với khí hậu, nông nghiệp có thể đáp ứng một cách bền vững nhu cầu ngày càng tăng đồng thời bảo vệ các nguồn nước thiết yếu cho các thế hệ tương lai [6].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] Zaerpour M, et al. (2025). Agriculture’s impact on water–energy balance varies across climates. PNAS, 122(12), e2410521122. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2410521122 

[3] Berghuijs WR, et al. (2020). Unanswered questions on the Budyko framework. Hydrological Processes, 34(26), 5699-5703. https://doi.org/10.1002/hyp.13958 

[4] Zhang J, et al. (2021). Sustainable irrigation based on co-regulation of soil water supply and atmospheric evaporative demand. Nature Communications, 12, 5549. https://www.nature.com/articles/s41467-021-25254-7 

[5] Margat J, et al. (2006). Concept and importance of non-renewable resources. UNESCO-IHP.

[6] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267