Bài học

Nguyên nhân mất cân bằng tự nhiên

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em liệt kê và giải thích được các nhóm nguyên nhân chính gây mất cân bằng tự nhiên, và phân tích được vì sao một nguyên nhân duy nhất có thể gây ra nhiều hệ quả cùng lúc.

Kiến thức nền cần nhớ

Bài trước em đã học cơ chế phản hồi âm giữ quần xã ở trạng thái cân bằng tương đối (same-grade bridge). Cơ chế đó không phải bất khả chiến bại — nó chỉ xử lý được những thay đổi trong một giới hạn nhất định. Bài này tìm hiểu điều gì vượt quá giới hạn đó, khiến hệ sinh thái không còn tự phục hồi kịp.

Khởi động

Nếu thả một loài cá lạ, ăn tạp và sinh sản rất nhanh, vào một ao đang ổn định với vài loài cá bản địa, em đoán chuyện gì sẽ xảy ra với các loài cá vốn có trong ao sau vài năm?

Kiến thức trọng tâm

Cơ chế phản hồi âm đã học ở bài trước hoạt động tốt khi thay đổi diễn ra chậm và trong biên độ nhỏ — quần thể có đủ thời gian điều chỉnh qua từng thế hệ. Mất cân bằng tự nhiên xảy ra khi một thay đổi diễn ra quá nhanh hoặc quá lớn, vượt khả năng tự điều chỉnh của hệ sinh thái. Phần lớn những thay đổi ở quy mô và tốc độ như vậy trong giai đoạn hiện nay bắt nguồn từ hoạt động của con người, dù một số nguyên nhân tự nhiên — núi lửa phun trào, cháy rừng do sét — vẫn tồn tại song song.

Chương trình học xếp các nguyên nhân gây mất cân bằng vào năm nhóm. Phá huỷ môi trường sống — mất rừng, san lấp đất ngập nước, đô thị hoá — khiến sinh vật mất nơi ở và nguồn thức ăn ngay tại chỗ. Khai thác quá mức — đánh bắt cá vượt khả năng tái sinh, săn bắt động vật hoang dã, chặt gỗ nhanh hơn tốc độ rừng mọc lại — làm quần thể giảm nhanh hơn khả năng sinh sản bù đắp. Sinh vật ngoại lai xâm hại — một loài mới xâm nhập vào hệ sinh thái vốn không có nó, thường không gặp thiên địch tự nhiên ở nơi mới nên sinh sản rất nhanh, cạnh tranh và lấn át các loài bản địa. Hai nhóm còn lại — ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu — có quy mô tác động lớn tới mức hai bài học sau dành riêng cho từng nhóm.

Ô nhiễm và biến đổi khí hậu — hai nhóm nguyên nhân còn lại — được học riêng ở hai bài sau vì quy mô tác động lớn hơn hẳn.

Một nguyên nhân duy nhất thường không chỉ gây một hậu quả. Lấy phá rừng làm ví dụ: mất cây xanh đồng thời làm động vật rừng mất nơi ở, làm đất mất lớp rễ giữ nên dễ xói mòn khi mưa lớn, làm khả năng giữ nước của đất giảm nên dòng chảy sông suối thất thường hơn — mùa mưa dễ lũ, mùa khô dễ cạn — và làm giảm lượng khí carbon dioxide được cây hấp thụ, góp thêm vào biến đổi khí hậu ở quy mô lớn hơn. Bốn hệ quả này xuất phát từ cùng một hành động chặt rừng, không phải bốn nguyên nhân riêng biệt.

Cùng một hành động chặt rừng gây ra nhiều hệ quả cộng dồn, không phải các nguyên nhân tách rời.

Ví dụ

Vì sao ốc bươu vàng lan rộng nhanh ở ruộng lúa

1
Ốc bươu vàng (Pomacea canaliculata) được đưa vào Việt Nam từ cuối thập niên 1980 để nuôi làm thực phẩm, sau đó thoát ra các kênh mương và ruộng lúa. Vì sao loài này lan rộng nhanh và gây hại nặng cho ruộng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long?
2
Ốc bươu vàng sinh sản rất nhanh — mỗi ổ trứng có thể nở ra hàng chục cá thể con — và ăn tạp, đặc biệt ưa ăn lá lúa non.
3
Ở môi trường mới, ốc bươu vàng gần như không có thiên địch tự nhiên kiểm soát số lượng, khác hẳn môi trường gốc của nó.
4
Kết hợp sinh sản nhanh và không có thiên địch, số lượng ốc bươu vàng tăng mất kiểm soát, vừa cạnh tranh nơi sống với ốc bản địa vừa ăn hại lá lúa non trên diện rộng.
5
Vậy hai yếu tố sinh sản nhanh và thiếu thiên địch tự nhiên là nguyên nhân chính khiến một loài ngoại lai như ốc bươu vàng lấn át được hệ sinh thái bản địa.

Ví dụ

Phân tích đa tác động của phá rừng (dạng đề kiểm tra)

1
Một khu vực đồi núi bị chặt phá rừng để lấy đất trồng trọt. Hãy phân tích các hệ quả có thể xảy ra đối với hệ sinh thái khu vực này.
2
Mất rừng đồng nghĩa động vật sống trong rừng mất nơi ở và nguồn thức ăn, buộc phải di cư hoặc số lượng giảm.
3
Mất lớp rễ cây giữ đất khiến đất dễ bị xói mòn khi mưa lớn, đồng thời khả năng giữ nước của đất giảm, làm dòng chảy sông suối trong khu vực trở nên thất thường hơn giữa mùa mưa và mùa khô. (1)
4
Cây xanh giảm cũng làm giảm lượng carbon dioxide được hấp thụ từ khí quyển, một đóng góp nhỏ nhưng có thật vào biến đổi khí hậu ở quy mô lớn hơn. (2)
5
Vậy từ (1) và (2), một hành động phá rừng gây ra chuỗi hệ quả trên nhiều mặt — sinh vật, đất, nước, khí hậu — chứ không dừng lại ở việc mất cây.

Sai lầm thường gặp

Một nhầm lẫn thường gặp là nghĩ chỉ có ô nhiễm mới gây mất cân bằng tự nhiên. Trên thực tế, khai thác quá mức hoặc một loài ngoại lai xâm hại cũng đủ sức phá vỡ cân bằng của cả một hệ sinh thái, dù không hề có chất ô nhiễm nào liên quan tới hai nguyên nhân này.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Mất cân bằng tự nhiên xảy ra khi thay đổi vượt quá khả năng tự điều chỉnh của hệ sinh thái, qua năm nhóm nguyên nhân: phá huỷ môi trường sống, khai thác quá mức, ô nhiễm, sinh vật ngoại lai, và biến đổi khí hậu — phần lớn bắt nguồn từ hoạt động của con người.

Hai bài tiếp theo đi sâu vào hai nguyên nhân có quy mô tác động lớn nhất hiện nay: ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu.