Đa dạng sinh học là gì? Các nghiên cứu về Đa dạng sinh học

Khái niệm đa dạng sinh học

Đa dạng sinh học (biodiversity) là tổng thể các dạng sống hiện diện trên Trái Đất, bao gồm vi sinh vật, thực vật, động vật và hệ sinh thái mà chúng hình thành. Khái niệm này phản ánh mức độ phong phú và sự khác biệt sinh học trong môi trường tự nhiên, từ cấp độ phân tử cho tới cấp độ quần xã sinh vật.

Định nghĩa hiện đại của đa dạng sinh học được phát triển từ thập niên 1980, đặc biệt sau Hội nghị Thượng đỉnh Trái Đất tại Rio de Janeiro năm 1992, với sự ra đời của Công ước về Đa dạng Sinh học (CBD). Mục tiêu của công ước là bảo tồn, sử dụng bền vững và chia sẻ công bằng lợi ích từ tài nguyên sinh học.

Khác với sự đếm số lượng loài đơn thuần, đa dạng sinh học còn đề cập đến tính phức tạp sinh học trong cách các loài tương tác với nhau và với môi trường. Vì vậy, nó là chỉ số phản ánh sức khỏe của hành tinh và khả năng tồn tại dài lâu của các hệ sinh thái.

Các cấp độ của đa dạng sinh học

Đa dạng sinh học được phân tích trên ba cấp độ cơ bản, mỗi cấp độ cung cấp một góc nhìn khác nhau về sự sống:

• Đa dạng di truyền (genetic diversity): sự biến dị về gen trong cùng một loài. Điều này giúp loài có khả năng thích nghi với điều kiện môi trường thay đổi.
• Đa dạng loài (species diversity): số lượng và sự phân bố của các loài sinh vật khác nhau trong một khu vực hoặc trên toàn cầu.
• Đa dạng hệ sinh thái (ecosystem diversity): sự phong phú của các kiểu hệ sinh thái như rừng, biển, đầm lầy, sa mạc...

Các cấp độ này có mối liên hệ chặt chẽ: một hệ sinh thái càng đa dạng thì càng có nhiều loài, và mỗi loài có thể mang nhiều biến thể di truyền. Do đó, đánh giá toàn diện đa dạng sinh học đòi hỏi phải phân tích đồng thời cả ba cấp độ này.

Dưới đây là bảng tổng hợp ba cấp độ chính:

Cấp độ	Mô tả	Ví dụ
Di truyền	Biến dị trong vật liệu di truyền giữa các cá thể cùng loài	Các giống lúa địa phương tại Việt Nam
Loài	Sự phong phú và đa dạng giữa các loài khác nhau	Hệ chim đa dạng ở rừng Cúc Phương
Hệ sinh thái	Đa dạng các môi trường sống và hệ sinh thái	Rừng ngập mặn, rạn san hô, savan, núi đá vôi

Tầm quan trọng sinh thái và chức năng của đa dạng sinh học

Đa dạng sinh học không chỉ là một yếu tố thẩm mỹ hay khoa học mà còn đóng vai trò sống còn đối với hệ sinh thái. Một hệ sinh thái có tính đa dạng cao thường có khả năng chống chịu tốt hơn trước những cú sốc môi trường như hạn hán, dịch bệnh hoặc thay đổi khí hậu.

Sự đa dạng các loài tạo ra một mạng lưới tương tác phức tạp như chuỗi thức ăn, cộng sinh, cạnh tranh và ký sinh, đảm bảo dòng chảy năng lượng và chất dinh dưỡng trong tự nhiên. Một loài biến mất có thể kéo theo hàng loạt ảnh hưởng dây chuyền, dẫn đến suy giảm toàn bộ hệ sinh thái.

Các chức năng chính mà đa dạng sinh học hỗ trợ bao gồm:

• Thụ phấn tự nhiên cho cây trồng
• Điều hòa khí hậu và chất lượng không khí
• Phân hủy chất thải và tái chế chất dinh dưỡng
• Bảo vệ nguồn nước và chống xói mòn đất

Nghiên cứu từ Nature chỉ ra rằng sự mất mát đa dạng sinh học có thể gây ảnh hưởng tương đương hoặc thậm chí lớn hơn biến đổi khí hậu đối với chức năng hệ sinh thái toàn cầu.

Giá trị kinh tế và xã hội của đa dạng sinh học

Đa dạng sinh học cung cấp nguồn tài nguyên to lớn cho con người, từ thực phẩm, thuốc, đến nguyên liệu thô cho công nghiệp. Theo IPBES, hơn 70% thuốc điều trị ung thư có nguồn gốc từ thiên nhiên, và 4 tỷ người trên thế giới phụ thuộc trực tiếp vào các sản phẩm từ hệ sinh thái.

Giá trị kinh tế có thể được chia làm hai loại:

1. Giá trị sử dụng trực tiếp: như cá, gỗ, cây thuốc, sản phẩm nông nghiệp.
2. Giá trị sử dụng gián tiếp: như dịch vụ hệ sinh thái: lọc nước, điều hòa khí hậu, lưu trữ carbon.

Một ví dụ nổi bật là ngành du lịch sinh thái, đóng góp hàng trăm tỷ USD mỗi năm và tạo công ăn việc làm cho hàng triệu người. Bên cạnh đó, các cộng đồng bản địa và dân tộc thiểu số còn xem đa dạng sinh học như là một phần không thể tách rời trong văn hóa, tín ngưỡng và tri thức bản địa của họ.

Việc suy giảm đa dạng sinh học không chỉ là tổn thất sinh thái mà còn là rủi ro lớn về kinh tế. Nghiên cứu của Diễn đàn Kinh tế Thế giới chỉ ra rằng khoảng một nửa GDP toàn cầu (tương đương 44 nghìn tỷ USD) phụ thuộc ở mức độ vừa đến cao vào thiên nhiên.

Đa dạng sinh học và biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu là một trong những nhân tố chính gây áp lực lên đa dạng sinh học toàn cầu. Sự gia tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa, băng tan và mực nước biển dâng đang làm thay đổi nơi cư trú của nhiều loài, dẫn đến mất sinh cảnh hoặc xung đột sinh thái. Nhiều loài không kịp thích nghi hoặc di cư đến môi trường phù hợp hơn đã suy giảm mạnh hoặc biến mất hoàn toàn.

Các hệ sinh thái như rạn san hô, đầm lầy than bùn, rừng nhiệt đới và lãnh nguyên vùng cực là những ví dụ điển hình về sự tổn thương dưới tác động khí hậu. Theo Báo cáo IPCC, nhiều loài có phạm vi phân bố hẹp, đặc biệt là ở các đảo hoặc vùng núi cao, đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng cao hơn.

Ngược lại, bảo tồn và phục hồi đa dạng sinh học là một chiến lược hiệu quả để giảm thiểu biến đổi khí hậu. Các hệ sinh thái khỏe mạnh như rừng ngập mặn, rừng nguyên sinh và đất ngập nước có khả năng hấp thụ và lưu trữ lượng lớn carbon. Đây được gọi là “giải pháp dựa vào thiên nhiên” (Nature-based Solutions – NbS).

• Rừng tự nhiên lưu trữ hơn 80% carbon sinh học trên đất liền.
• Đất ngập nước hấp thụ carbon gấp 10 lần đất khô cằn trên cùng diện tích.
• Hệ sinh thái ven biển giúp giảm thiểu thiệt hại do thiên tai, bão lũ.

Các mối đe dọa chính đến đa dạng sinh học

Suy giảm đa dạng sinh học hiện được đánh giá là một trong những khủng hoảng toàn cầu cấp bách nhất, đứng ngang hàng với biến đổi khí hậu. Dưới đây là năm nguyên nhân chính đã được xác định bởi IPBES:

1. Thay đổi mục đích sử dụng đất và biển (như phá rừng, đô thị hóa, khai hoang nông nghiệp)
2. Khai thác quá mức tài nguyên thiên nhiên (đánh bắt, săn bắn, chặt phá không kiểm soát)
3. Ô nhiễm môi trường (hóa chất, nhựa, khí thải)
4. Sự xâm lấn của các loài ngoại lai
5. Biến đổi khí hậu toàn cầu

Hệ quả là khoảng 1 triệu loài động thực vật có nguy cơ tuyệt chủng trong vài thập kỷ tới. Một ví dụ tiêu biểu là loài tê giác Java chỉ còn dưới 80 cá thể sống sót trong tự nhiên, do nạn săn bắt và mất môi trường sống.

Một số thống kê đáng chú ý từ IUCN Red List:

Nhóm loài	Số loài bị đe dọa tuyệt chủng
Động vật có vú	1,350+
Chim	1,400+
Lưỡng cư	2,200+
Thực vật	8,000+

Vai trò của bảo tồn trong duy trì đa dạng sinh học

Bảo tồn đa dạng sinh học là một quá trình chủ động nhằm bảo vệ, quản lý và phục hồi tài nguyên sinh học để đảm bảo duy trì hệ sinh thái và dịch vụ sinh thái trong dài hạn. Có hai chiến lược chính:

• Bảo tồn in-situ: duy trì đa dạng sinh học tại môi trường sống tự nhiên của chúng, bao gồm khu bảo tồn thiên nhiên, công viên quốc gia, khu RAMSAR.
• Bảo tồn ex-situ: lưu giữ và nhân giống các loài trong điều kiện nhân tạo như vườn thực vật, vườn thú, ngân hàng gen.

Việc thành lập và quản lý các khu bảo tồn đóng vai trò cốt lõi. Theo Protected Planet, hiện thế giới có hơn 250.000 khu vực được bảo vệ, chiếm khoảng 17% diện tích đất liền và 8% đại dương. Tuy nhiên, nhiều khu vẫn chưa được quản lý hiệu quả hoặc bị áp lực từ con người.

Một số sáng kiến quốc tế quan trọng bao gồm:

1. Công ước về Đa dạng Sinh học (CBD)
2. Khung toàn cầu về đa dạng sinh học sau 2020 (GBF)
3. Sáng kiến Living Planet của WWF

Đa dạng sinh học và sức khỏe con người

Hệ sinh thái đa dạng và ổn định có vai trò không thể thay thế trong việc duy trì sức khỏe cộng đồng. Rừng và hệ sinh thái nước ngọt giúp lọc sạch không khí, nước và kiểm soát dịch bệnh. Nghiên cứu cho thấy rằng sự mất cân bằng sinh thái làm tăng nguy cơ lây truyền các bệnh từ động vật sang người (zoonoses), như Ebola, cúm gia cầm, và SARS-CoV-2.

Các vùng có độ che phủ rừng cao thường ghi nhận tỷ lệ mắc bệnh sốt rét thấp hơn. Ngoài ra, đa dạng sinh học còn là nguồn cung cấp thuốc men phong phú. Ước tính 50–70% thuốc chữa bệnh hiện đại có nguồn gốc từ thiên nhiên, bao gồm aspirin, penicillin và quinine.

Theo EcoHealth Alliance, duy trì ranh giới sinh thái giữa con người và tự nhiên là biện pháp ngăn ngừa dịch bệnh hiệu quả hơn rất nhiều so với ứng phó khi đại dịch bùng phát.

Đánh giá và giám sát đa dạng sinh học

Để đưa ra các chính sách hiệu quả, cần có hệ thống giám sát và đánh giá chính xác về trạng thái và xu hướng đa dạng sinh học. Các công cụ hiện nay bao gồm:

• Chỉ số sống hành tinh (Living Planet Index)
• Chỉ số đa dạng sinh học quốc gia (National Biodiversity Index)
• Quan trắc vệ tinh và cảm biến từ xa (remote sensing)
• Phân tích DNA môi trường (eDNA) để phát hiện loài

Các tổ chức như GBIF, Biodiversity Indicators Partnership đang đóng vai trò trung tâm trong việc tổng hợp, chia sẻ và phổ biến dữ liệu toàn cầu, phục vụ mục tiêu theo dõi tiến trình bảo tồn và thực hiện các chỉ tiêu SDGs.

Hướng đi tương lai và trách nhiệm toàn cầu

Bảo tồn đa dạng sinh học không còn là vấn đề riêng của nhà khoa học, mà là trách nhiệm chung của toàn xã hội. Điều này đòi hỏi sự thay đổi mô hình phát triển kinh tế theo hướng hài hòa với thiên nhiên, áp dụng các giải pháp dựa vào thiên nhiên trong đô thị, nông nghiệp, giao thông và công nghiệp.

Khung toàn cầu về đa dạng sinh học sau 2020 (Post-2020 GBF) đặt ra mục tiêu đến năm 2030, toàn cầu cần bảo vệ ít nhất 30% diện tích đất liền và biển. Để đạt được điều này, cần:

• Chính sách quốc gia ưu tiên bảo tồn thiên nhiên
• Đầu tư tài chính vào phục hồi hệ sinh thái
• Thúc đẩy vai trò của cộng đồng địa phương và bản địa
• Giáo dục và nâng cao nhận thức cho thế hệ trẻ

Chỉ khi con người nhận thức rằng sự sống của mình gắn liền với sự sống của hàng triệu loài khác, chúng ta mới có thể bước vào một thời kỳ phát triển bền vững thực sự.