Đất bị ngập nước là các khu vực đầm lầy bị ngập nước vĩnh viễn. Các khu vực đó tạo ra hệ sinh thái phong phú về động vật thủy sinh và động vật trên cạn. Chính vì thế mà đất ngập nước vẫn được coi là nền tảng môi trường, cải thiện chất lượng nước, chống xói mòn, lưu trữ carbon và bảo tồn các dòng chảy của sông và suối. Bằng kỹ thuật thủy văn đồng vị, các nhà khoa học hiện đang nỗ lực bảo tồn và bảo vệ những hệ sinh thái quan trọng này.
Tầm quan trọng của đất ngập nước
Các vùng đất ngập nước là nơi sinh sống của hàng nghìn loài động vật và thực vật, chẳng hạn như capybara (Hydrochoerus hydrochaeris) ở Pantanal, vùng đất ngập nước lớn nhất thế giới, trải rộng gần 20 triệu ha dọc theo Bolivia, Brazil và Paraguay.
Capybaras ở Pantanal
Trong vài năm qua, các vùng đất ngập nước phải đối mặt với nguy cơ bị hủy hoại nghiêm trọng. Năm 2020, cháy rừng đã sinh ra 30% lượng chất và khí thải ở Pantanal. Tại các khu vực khác trên thế giới, các vùng đất ngập nước đang bị biến mất nhanh chóng do các hoạt động của con người như xử lý nước để tạo đất nông nghiệp hoặc sử dụng quá mức nguồn nước ngầm.
Kể từ năm 1970, các vùng đất ngập nước tự nhiên đã bị suy giảm đến 35%. Trước tình hình đó, Công ước Ramsar về đất ngập nước đã được ký kết vào năm 1971 tại Ramsar, Iran, bởi 154 quốc gia nhằm bảo vệ 1.641 vùng đất ngập nước với tổng diện tích 146 triệu ha.
“Trước và Sau” của vùng đất ngập nước xung quanh Hồ Chad, ở phía bắc Trung Phi tiếp giáp với biên giới của Cameroon, Chad, Nigeria và Niger.
Kỹ thuật thủy văn đồng vị
Bằng cách sử dụng các đồng vị để nắm bắt được cách thức hoạt động của các vùng đất ngập nước, các nhà khoa học có thể cải thiện các phương pháp quản lý nước và bảo tồn hệ sinh thái này. Đất ngập nước là những khu vực có dòng chảy của nước ngầm và đóng vai trò điểm chuyển tiếp giữa vùng nước ngầm và vùng nước mặt. Lucía Ortega, nhà thủy văn đồng vị của IAEA cho biết: “Hiểu được những mối liên hệ này cơ bản bảo vệ lâu dài các vùng đất ngập nước và tính bền vững của các hệ thống nước ngầm”.
Trong một dự án nghiên cứu phối hợp, các nhà khoa học của IAEA đã nghiên cứu hậu quả của những thay đổi về thủy văn do việc sử dụng đất và sự nóng lên toàn cầu ở các vùng đất ngập nước, nước ngầm. Sau dự án, IAEA đã công bố các phương pháp tốt nhất đểc sử dụng kỹ thuật đồng vị phóng xạ trong đánh giá tính sự bền vững của các nguồn nước ngầm mà không gây hại cho các vùng đất ngập nước. Kỹ thuật đồng vị cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn tổng quan về nguồn gốc, sự tương tác và thời gian luân chuyển nước, giúp họ có thể hiểu được các quá trình và dòng chảy của nước trong các dạng môi trường. Ví dụ, nhờ oxy-18 các nhà khoa học có thể phân tích lịch sử của nước mưa. Với các đồng vị phóng xạ tự nhiên như tritium và carbon-14 cũng như các khí hiếm, họ có thể tính toán tuổi của nước ngầm và sử dụng radon-222 để nghiên cứu sự tương tác giữa nước ngầm và nước mặt. Điều này có thể bảo vệ các vùng đất ngập nước bằng cách tính toán lượng nước bổ cập trong hệ thống nước ngầm mà không gây hại cho chúng.
Ở Nam Phi, nơi 50% đất ngập nước bị đe dọa bởi xói mòn, nông nghiệp, khai thác mỏ và các hoạt động khác của con người, kỹ thuật đồng vị được sử dụng để nghiên cứu động lực bổ cập nước ngầm và sự tương tác của nó với hệ thống nước mặt để cải thiện việc bảo tồn các vùng đất ngập nước. Andrew Watson, nhà thủy văn học tại Đại học Stellenbosch, cho biết: “Những phương pháp này rất quan trọng để dự đoán hậu quả của biến đổi khí hậu; chúng xác thực và xác minh các mô hình mô phỏng thủy văn”. “Nhờ các đồng vị, chúng ta có thể hình thành các mô hình khái niệm cụ thể hơn.
Cũng như ở Nam Phi, trong suốt những năm qua, IAEA đã góp phần truyền bá việc sử dụng các kỹ thuật đồng vị để nghiên cứu các vùng đất ngập nước ở Bolivia, một số quốc gia trong khu vực Andes và những nơi khác trên thế giới. Thông qua dự án nghiên cứu phối hợp và theo những gì được thiết lập trong Công ước Ramsar về các vùng đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế, đặc biệt là môi trường sống cho các loài chim thủy sinh, IAEA đề xuất các phương pháp cho phép các quốc gia đánh giá hiệu quả hơn hiện trạng đất ngập nước và xây dựng chiến lược thích ứng với tác động của biến đổi khí hậu.
Từ khóa: Kỹ thuật thủy văn đồng vị; nước ngầm; đất ngập nước;
– CMD&DND –
