Rừng nhiệt đới ẩm là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Khái niệm và đặc điểm sinh thái của rừng nhiệt đới ẩm

Rừng nhiệt đới ẩm là hệ sinh thái rừng điển hình của vùng xích đạo và cận xích đạo, nơi có điều kiện khí hậu nóng ẩm quanh năm với nhiệt độ trung bình từ 24–30°C và độ ẩm thường trên 75%. Đây là hệ sinh thái có tốc độ phát triển nhanh, mật độ sinh vật cao và mức độ tương tác sinh học phức tạp.

Rừng có cấu trúc dày đặc, tán lá chồng tầng, với hàng ngàn loài thực vật và động vật sống trong cùng một khu vực. Quá trình quang hợp mạnh mẽ diễn ra gần như suốt năm nhờ lượng ánh sáng dồi dào, thúc đẩy tích tụ sinh khối nhanh chóng. Tốc độ chu trình sinh học – như phân hủy, hấp thụ chất khoáng – diễn ra liên tục, làm cho hệ sinh thái này cực kỳ năng động.

Dưới đây là một số đặc điểm sinh thái chính:

• Lượng mưa hàng năm: 2000–4000 mm
• Độ ẩm không khí: >75%
• Sinh khối thực vật cao nhất trong các kiểu rừng
• Hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp do rửa trôi nhanh

Phân bố địa lý toàn cầu

Rừng nhiệt đới ẩm xuất hiện chủ yếu trong khu vực vĩ độ thấp, giữa chí tuyến Bắc và chí tuyến Nam, với ba vùng chính có diện tích lớn nhất là lưu vực Amazon (Nam Mỹ), lưu vực Congo (Trung Phi), và vùng Đông Nam Á – bao gồm các quốc gia như Indonesia, Malaysia, Việt Nam, Thái Lan.

Trên các hòn đảo lớn như New Guinea và Borneo, rừng nhiệt đới phát triển với mật độ và đa dạng sinh học cao nhờ lượng mưa cực lớn và địa hình phong phú. Ngoài ra, các khu vực rừng ven biển thuộc Trung Mỹ, Madagascar và một phần Ấn Độ cũng thuộc loại rừng này nhưng có diện tích nhỏ hơn.

Bảng phân bố toàn cầu:

Vùng	Khu vực chính	Đặc điểm nổi bật
Amazon	Brazil, Peru, Colombia	Lưu vực lớn nhất, chiếm gần 40% diện tích rừng nhiệt đới toàn cầu
Congo	CHDC Congo, Gabon, Cameroon	Hệ sinh thái đa dạng, bị đe dọa bởi khai thác gỗ
Đông Nam Á	Indonesia, Malaysia, Việt Nam	Đa dạng loài cao, đang mất rừng nhanh nhất do nông nghiệp

Khí hậu và điều kiện môi trường

Rừng nhiệt đới ẩm phát triển dưới khí hậu nhiệt đới gió mùa hoặc xích đạo với nhiệt độ cao quanh năm và biên độ dao động rất nhỏ. Nhiệt độ ban ngày và ban đêm ít chênh lệch, trung bình 26–28°C, ít khi dưới 20°C ngay cả trong mùa mưa nhiều mây.

Lượng mưa cao và phân bố khá đều quanh năm, thường đạt trên 200 mm mỗi tháng. Không có mùa khô thực sự kéo dài quá một tháng. Ánh sáng mặt trời mạnh và gần như liên tục tạo điều kiện thuận lợi cho quang hợp và sản sinh năng lượng sinh học.

Tuy nhiên, đất ở rừng nhiệt đới thường nghèo dinh dưỡng. Mưa lớn gây rửa trôi mạnh, làm mất chất khoáng. Lớp đất mặt mỏng và dễ xói mòn nếu mất lớp thảm thực vật. Do đó, hệ rễ cây và cộng sinh với nấm mycorrhiza đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hấp thu dinh dưỡng.

Đa dạng sinh học và cấu trúc tầng tán

Rừng nhiệt đới ẩm là kho tàng đa dạng sinh học lớn nhất hành tinh, dù chỉ chiếm chưa tới 7% diện tích lục địa. Ước tính hơn 50% loài sinh vật sống trong hệ sinh thái này, bao gồm hàng trăm nghìn loài thực vật, động vật không xương sống và các loài đặc hữu chỉ tồn tại ở một khu vực nhất định.

Cấu trúc rừng chia làm nhiều tầng tán từ thấp lên cao, gồm:

• Tầng cỏ: gồm dương xỉ, nấm, thực vật thân mềm
• Tầng bụi: cây nhỏ, bụi thấp
• Tầng dưới tán: cây non của các loài tán lớn, bóng râm sâu
• Tầng tán chính: cây cao từ 30–45 m, chiếm vai trò chủ đạo trong quang hợp
• Tầng vượt tán: các cây cao nhất vươn lên trên mặt rừng, cao tới 60–70 m

Các loài động vật thường phân bố theo chiều cao của rừng. Vượn, khỉ, chim và côn trùng sống ở tầng trên, trong khi ếch, kiến và thú ăn thịt nhỏ hoạt động ở tầng dưới. Vi sinh vật và nấm giữ vai trò phân hủy vật chất hữu cơ, khép kín chu trình sinh học.

Chu trình dinh dưỡng và carbon

Rừng nhiệt đới ẩm vận hành chu trình dinh dưỡng cực kỳ nhanh và hiệu quả. Mặc dù đất nghèo chất khoáng, cây rừng vẫn phát triển mạnh do chất hữu cơ từ lá rụng, phân và xác động vật được phân hủy nhanh chóng bởi nấm và vi sinh vật, giải phóng chất khoáng hấp thu lại bởi rễ cây trong thời gian ngắn.

Quá trình hấp thu và tích trữ carbon diễn ra với tốc độ rất cao. Sinh khối trên mặt đất (AGB) của rừng nhiệt đới có thể lên đến 350–400 tấn/ha. Công thức tính lượng carbon tích trữ: $C = B \times R_f$ trong đó:

• $C$: lượng carbon tích lũy (tấn C/ha)
• $B$: sinh khối (tấn khô/ha)
• $R_f$: hệ số chuyển đổi carbon (thường ≈ 0.47)

Do đó, rừng nhiệt đới đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ CO₂ khí quyển và làm chậm quá trình nóng lên toàn cầu.

Vai trò trong cân bằng khí hậu và nước

Rừng nhiệt đới ẩm điều hòa khí hậu thông qua quá trình thoát hơi nước từ bề mặt lá, làm mát không khí và duy trì độ ẩm khu vực. Trung bình mỗi ngày, chỉ riêng rừng Amazon giải phóng hơn 20 tỉ tấn hơi nước vào khí quyển, tạo thành mưa và làm mát không khí.

Rừng cũng điều tiết dòng chảy bề mặt, giữ nước ngầm và làm giảm nguy cơ lũ lụt. Khi cây cối bị chặt phá, chu trình nước bị phá vỡ, dẫn đến hạn hán cục bộ và gia tăng bất ổn khí hậu.

Bảng tóm tắt vai trò khí hậu:

Chức năng	Tác động khí hậu
Thoát hơi nước	Tăng mưa, làm mát khu vực
Hấp thu CO₂	Giảm hiệu ứng nhà kính
Giữ nước	Ổn định thủy văn, ngăn xói mòn

Đe dọa và suy giảm diện tích

Rừng nhiệt đới ẩm đang bị suy giảm nhanh chóng do con người khai thác quá mức. Nguyên nhân chính bao gồm:

• Chuyển đổi rừng sang đất trồng đậu nành, cọ dầu, cao su
• Khai thác gỗ công nghiệp trái phép
• Xây dựng hạ tầng (đường, đập thủy điện)
• Cháy rừng do biến đổi khí hậu

Theo Global Forest Watch, năm 2022, thế giới mất hơn 4,1 triệu ha rừng nhiệt đới nguyên sinh. Đặc biệt, Brazil và Indonesia là hai quốc gia có tốc độ mất rừng cao nhất trong thập kỷ qua.

Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu gây ra hạn hán kéo dài, thay đổi chế độ mưa và làm gia tăng nhiệt độ khu vực. Những yếu tố này làm giảm sức khỏe cây rừng, tăng nguy cơ cháy rừng và xâm nhập của loài ngoại lai, đồng thời làm gián đoạn quá trình hấp thụ carbon.

Nghiên cứu của Lovejoy & Nobre (2020) cảnh báo rằng nếu rừng Amazon mất trên 20–25% diện tích bao phủ ban đầu, hệ sinh thái sẽ chuyển sang trạng thái “thảo nguyên hóa” (savannization), gây mất cân bằng nước nghiêm trọng.

Tham khảo thêm tại Nature – Amazon tipping point.

Giải pháp bảo tồn và phục hồi

Bảo vệ rừng nhiệt đới ẩm không chỉ là vấn đề bảo tồn sinh học mà còn liên quan đến an ninh khí hậu và phát triển bền vững. Các giải pháp hiện nay gồm:

• Mở rộng và tăng cường quản lý khu bảo tồn thiên nhiên
• Trồng lại rừng bằng loài bản địa
• Canh tác nông nghiệp thông minh, giảm phá rừng
• Chi trả dịch vụ môi trường (PES) và REDD+ (Liên Hợp Quốc)

REDD+ (Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation) là cơ chế tài chính quốc tế khuyến khích các nước đang phát triển giữ rừng thông qua hỗ trợ kỹ thuật và chi trả bằng tín chỉ carbon.

Các tổ chức như Global Forest Watch, CIFOR và UN-REDD đang đóng vai trò quan trọng trong theo dõi, bảo vệ và xây dựng chính sách phục hồi rừng toàn cầu.

Tài liệu tham khảo

1. Lovejoy & Nobre (2020), Amazon tipping point, Nature
2. NASA Earth Observatory – Tropical Rainforest Water Cycle
3. Global Forest Watch
4. Center for International Forestry Research (CIFOR)
5. UN-REDD Programme