Đi tìm giải pháp cho tình trạng khan hiếm nguồn nước trong nông nghiệp

Nước bao phủ tới 2/3 bề mặt Trái Đất, song chỉ 3% là nước ngọt để uống và sử dụng cho mục đích nông nghiệp. Thậm chí, trong phần lớn trường hợp, số nước này đang tồn tại dưới dạng sông băng và các hốc đá ở cực Bắc. Do đó, chỉ có 0,5% lượng nước của Trái Đất là có thể tiếp cận và 2/3 số đó được sử dụng cho mục đích nông nghiệp. 

Tình trạng cung không đủ cầu… 

Trong báo cáo về tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn nước và kinh tế công bố hồi năm ngoái, Ngân hàng Thế giới (WB) cho biết tình trạng khan hiếm nước gia tăng do biến đổi khí hậu sẽ gây ảnh hưởng nặng nề đến tốc độ tăng trưởng kinh tế của nhiều quốc gia trên thế giới.

Theo WB, những nước ở khu vực Trung Đông và Sahel (nằm sát sa mạc Sahara ở châu Phi) sẽ là những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất vì thiếu nước. Theo ước tính của WB, hiện có khoảng 1/4 dân số thế giới, tương đương 1,6 tỷ người, đang không được tiếp cận nguồn nước sạch.

Trên thực tế, hầu hết căn bệnh ở những nước đang phát triển đều nguyên cơ từ sự thiếu hụt nước, từ đó dẫn đến hàng triệu cái chết mỗi năm. Trung bình cứ 17 giây thì có một đứa trẻ chết vì tiêu chảy. 

Tại thủ đô Kathmandu, cũng là thành phố lớn nhất của Nepal, tình trạng khan hiếm nguồn nước sạch đang diễn ra rất nghiêm trọng. Mặc dù người dân phải đóng tiền cho chính phủ để kéo nước sạch về vòi, song nguồn tài nguyên vô cùng cần thiết này cũng chỉ được cấp mỗi tuần một lần trong vài tiếng đồng hồ.

Những người dân khốn khổ sau đó buộc phải mua nước từ các nhà cung cấp tư nhân với mức giá cao hơn. Điều này, mặc dù không phải là vấn đề quá lớn đối với những người giàu có, song lại mang đến nhiều khó khăn cho các hộ gia đình trung lưu và thấp hơn thế. Thậm chí, tại nhiều nước đang phát triển, nguồn cung cấp nước sạch được coi như ranh giới giữa sự thịnh vượng và nghèo đói.

Tại Campuchia, hoạt động sản xuất thóc lúa cũng chịu ảnh hưởng tiêu cực do tác động của hạn hán và tình trạng thiếu nước, khiến chính phủ phải đưa ra những biện pháp kịp thời nhằm giúp đỡ người dân, cũng như đáp ứng nguồn nước sinh hoạt cho các tỉnh bị hạn hán.

Chẳng hạn như đặt trạm bơm cung cấp nước tại các khu vực có nguồn nước, đối với những khu vực, tỉnh không có nguồn nước, thì tổ chức đào các giếng cung cấp nước kịp thời cho người dân.

Theo thống kê của Bộ Nông-Lâm-Ngư nghiệp và Bộ Nguồn nước và Khí tượng Campuchia, hiện có ba tỉnh bị tác động mạnh bởi hạn hán là Kongpongcham, Kongpongthom, Bantiemienchey, và 10 tỉnh khác có khả năng sẽ thiếu nước phục vụ nông nghiệp và sinh hoạt trong thời gian tới nếu không có mưa.

… khiến nhiều nền kinh tế “khô hạn” 

Chủ tịch WB Jim Yong Kim khẳng định thiếu nước là một mối đe dọa đối với tăng trưởng kinh tế và ổn định trên thế giới. Phân tích của WB chỉ ra rằng nếu các nước không có biện pháp quản lý tốt nhất nguồn nước, một số khu vực đông dân sẽ có giai đoạn dài tăng trưởng kinh tế âm.

Thậm chí, những khu vực từng thiếu nước như Trung Đông và Sahel sẽ có mức tăng trưởng giảm xuống còn 6% từ nay đến năm 2050 do ảnh hưởng của tình trạng thiếu nước đến nông nghiệp, y tế và năng lượng. Bên cạnh đó, nguy cơ khan hiếm nguồn nước cũng tác động không nhỏ đến những quốc gia đang phát triển như Trung Quốc và Ấn Độ.

Theo WB, biến đổi khí hậu gây ra những hiện tượng thời tiết khắc nghiệt như lũ lụt và hạn hán, đồng thời xảy ra tình trạng tan sông băng và xâm nhập mặt do nước biển dâng cao. Mất an ninh nguồn nước và giá lương thực tăng do hạn hán sẽ kéo theo các nguy cơ xung đột và làn sóng di cư.

Tại những khu vực mà tăng trưởng kinh tế lệ thuộc vào nguồn nước mưa, những giai đoạn hạn hán và lũ lụt đã gây ra những làn sóng di cư và thảm kịch bạo lực tại nhiều quốc gia.

Thực tế này đặt ra một thách thức đó là để cắt giảm việc sử dụng nước, chúng ta cần phải làm cho các trang trại hoạt động hiệu quả hơn, đặc biệt là giữa bối cảnh dân số toàn cầu phát triển nhanh, khiến nhu cầu canh tác sử dụng ít tài nguyên ngày càng tăng cao.

Lời giải cho bài toán khó

Báo cáo của WB cho biết các chính sách và cải cách mạnh mẽ là rất cần thiết để đối phó với vấn đề khan hiếm nước. Quy hoạch tốt trong việc phân phối nguồn nước, đầu tư vào hạ tầng và tái sử dụng nước cũng là những giải pháp cần thực hiện để bảo đảm nguồn cung. Bên cạnh đó, công nghệ tưới nhỏ giọt của Isarel, ra đời vào năm 1965, cũng là một giải pháp tiết kiệm nước hiệu quả.

Sự kết hợp giữa tạo độ ẩm cây trồng và hạn chế bay hơi, giúp nước thấm sâu hơn xuống tầng đất mặt đã làm tăng hiệu quả hơn bởi vì rễ hấp thu tối ưu nước và khoáng thông qua môi trường đất dựa vào sự chênh lệch nồng độ ở bất kỳ điều kiện môi trường nào. Nếu tưới một cách đúng đắn thì rễ sẽ hấp thụ khoáng tốt hơn so với phương pháp tưới thông thường.

Một lựa chọn khác là phương thức lọc bỏ muối ra khỏi nguồn nước biển vô hạn. Ở một số khu vực trên thế giới, ví dụ như Australia, các nhà khoa học đang phát triển công nghệ khử mặn để biến nước biển thành nước ngọt nhờ năng lượng Mặt Trời nhằm phục vụ tưới tiêu nông nghiệp.

Hệ thống này tạo ra nhiệt để trồng cây trong nhà kính đặc biệt tại những khu vực ở Nam Australia, nơi không thể trồng trọt được. Công nghệ này thường sử dụng trong những khu vực cằn cỗi, nơi cây cối được trồng trong nước (có pha chất dinh dưỡng) mà không cần đất đai. Tận dụng kỹ thuật trồng cây này sẽ giúp giảm đáng kể việc sử dụng nước ngọt tại những vùng khí hậu nóng và khô.

Cùng với phương pháp trồng cây trong nhà kính, sản xuất nông nghiệp sử dụng công nghệ biến đổi gien cũng là lựa chọn đang được các chuyên gia khoa học quan tâm. Cây cối chỉ cần ít nước, không có sâu bệnh, có năng suất tốt hơn và cho nhiều quả nhanh chín hơn… đó là những gì công nghệ gien hứa hẹn.

Giới khoa học kỳ vọng có thể tìm được loại gien giúp rễ cây thu giữ nước và hấp thụ dinh dưỡng một cách hiệu quả từ đất khô, để rồi từ đó phát triển ra một thế hệ gien mới có khả năng “ngậm” được nhiều nước hơn.

Gần đây đã xuất hiện một số phương pháp (công nghệ gien) mới và vô cùng hiệu quả. Theo các nhà khoa học Armin Scheben và David Edward thì những phương pháp mới, được gọi chung là "Chỉnh sửa bộ gien", có một số lợi ích quyết định so với các phương pháp gây giống cây trồng truyền thống cũng như các phương pháp gien cũ. Chúng cũng tương đối rẻ và dễ sử dụng. Hơn nữa, một vài bộ gien có thể được thay đổi mỗi lần sử dụng.

Công nghệ "Kéo gien" Crispr-Cas9 (công nghệ chọn và cắt chuỗi DNA) được phát hiện khoảng 5 năm trước và được coi như một siêu vũ khí của công nghệ gien. Với công nghệ này, gien sẽ là mục tiêu có thể bị chia cắt, các phần DNA khiếm khuyết có thể được thay thế, các trình tự gien có được đưa vào hay thay đổi.

Việc chọn, thay đổi hoặc lai giống thường kéo dài vài năm, thậm chí vài thập kỷ, nhờ đó có thể kết thúc. Armin Scheben và David Edward đã nêu ra một vài ví dụ về những loại cây được cải thiện nhờ Crispr-Cas9. Nhờ phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra giống gạo có khả năng chống chịu một vài mầm bệnh nhất định. Một giống ngô mới có thể chịu hạn tốt hơn và cà chua từ phòng thí nghiệm có thể được thu hoạch sớm hơn./.