Trên toàn cầu, khoảng 20% diện tích là đất hoang mạc cát hoặc sa mạc, với tỷ lệ thay đổi từ chỉ 2% ở Bắc Mỹ đến 30% ở Úc và hơn 45% ở Trung Á. Do điều kiện khí hậu khắc nghiệt và nguồn nước khan hiếm, diện tích lớn của chúng đang bị bỏ hoang. Mặc dù nhiều người cho rằng sự xuất hiện của hoang mạc và sa mạc không cần thiết, bởi hiện nay nhiều quốc gia trên thế giới đang phải đối mặt với vấn đề thiếu hụt đất đai. Tuy nhiên, các nhà khoa học khẳng định rằng nếu Trái đất không có sa mạc, con người có thể gặp phải những hậu quả đáng tiếc. Vậy tại sao lại như vậy?
1. Tác động đến sự phát triển của các khu rừng
Hongbin Yu – chuyên gia khoa học khí quyển tại Trung tâm vũ trụ Goddard, Mỹ cho biết, sự sống của rừng Amazon phụ thuộc rất lớn vào sa mạc Sahara. Việc này đã được khẳng định thông qua các dữ liệu thu thập được từ vệ tinh Calipso của NASA khi đo lượng cát bụi di chuyển từ sa mạc Sahara ở Châu Phi sang rừng rậm Amazon ở Nam Mỹ.
Số liệu mà nhóm nghiên cứu thu thập từ năm 2007 tới năm 2013 cho thấy, mỗi năm, khoảng 182 triệu tấn bụi di chuyển từ sa mạc Sahara. Trong đó, khoảng 132 triệu tấn lơ lửng trong không khí, 27,7 triệu tấn tới rừng rừng Amazon và 43 triệu tấn trôi ra biển Caribean. Khối lượng bụi có thể thay đổi tùy theo thời tiết mỗi năm.

Sa mạc Sahara có mối liên kết mạnh mẽ với rừng Amazon. (Ảnh: Quora)
Sau khi tính toán lượng bụi di chuyển trong không gian 3 chiều, họ đã xác định được thêm lượng phốt pho trong cát bụi di chuyển tới rừng Amazon. Mỗi năm, khoảng 22.000 tấn phốt pho bay từ sa mạc Sahara tới Amazon, tương đương với khối lượng chất dinh dưỡng mà những rừng mất đi bởi mưa và lũ lụt.
Phốt pho là một loại khoáng chất cần thiết cho sự phát triển của thực vật. Với mật độ cây xanh dày đặc trong rừng Amazon, chúng thường phải cạnh tranh để có được chất dinh dưỡng. Do đó, việc các đám mây bụi từ Sahara mang lại là một nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho thực vật trong rừng Amazon.
2. Sa mạc - Bể chứa carbon của hành tinh
Chúng ta đều biết rằng O2 và CO2 đều là những hợp chất khí quan trọng trong bầu khí quyển. Tuy nhiên, sự tăng lên của khí carbon dioxide có thể gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái trái đất.
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances, nhóm nghiên cứu tại Viện vi sinh vật thuộc Học viện Khoa học Séc đã phát hiện ra một loài vi khuẩn sa mạc có khả năng 'ăn' carbon dioxide và 'thở' ra oxy. Loài vi khuẩn này được gọi là Gemmatimonas phototrophica và chúng đã được tìm thấy tại sa mạc Gobi.
Nghiên cứu của họ đã chỉ ra cấu trúc chi tiết của hệ thống quang hợp, bao gồm 178 sắc tố liên kết với hơn 80 tiểu đơn vị protein của vi khuẩn này. Các tiểu đơn vị protein thu phát sáng được tổ chức thành hai vòng đồng tâm quay quanh trung tâm phản ứng. Các sắc tố ở vòng bên ngoài có năng lượng cao hơn và được sắp xếp như một cái phễu. Năng lượng thu được từ các sắc tố ở vòng ngoài được chuyển đến trung tâm phản ứng của hệ thống, nơi nó được chuyển hóa thành năng lượng cho quá trình trao đổi chất.

Nhiều sa mạc trên Trái Đất hấp thụ một lượng lớn khí carbon dioxide. (Ảnh: Quora)
Một nghiên cứu khác được tiến hành bởi nhóm chuyên gia từ khoa Sinh thái và Địa lý Tân Cương tại Viện Khoa học Trung Quốc đã phát hiện một lượng lớn khí carbon dioxide biến mất xung quanh khu vực lưu vực Tarim của sa mạc. Sau đó, họ đã phát hiện một đại dương khổng lồ nằm dưới lòng sa mạc Taklamakan.
Để đạt được kết quả này, nhóm nghiên cứu đã thu thập mẫu nước ngầm sâu từ gần 200 vị trí khác nhau trên sa mạc Taklamakan. Sau đó, họ đã đo lượng carbon dioxide trong từng mẫu nước và phát hiện ra nồng độ của chúng cao bất thường. Theo tính toán của nhóm, khu vực lưu vực Tarim phải hấp thụ hơn 220 tỷ kg khí carbon dioxide (khoảng 0,0005% tổng lượng carbon dioxide của Trái Đất) mỗi năm. Điều này cho thấy khu vực này có thể được coi là một bể chứa carbon. Trước đây, các nhà khoa học chưa từng công nhận bất kỳ sa mạc nào là bể chứa carbon và phát hiện này đã làm thay đổi quan điểm của họ về các sa mạc trên Trái Đất.
3. Nguồn tài nguyên phong phú
Bên cạnh đó, các sa mạc cung cấp nhiều nguồn tài nguyên khoáng sản đáng kể. Các quá trình địa chất trong khí hậu sa mạc có thể tập trung khoáng sản thành các mỏ có giá trị. Nước ngầm dưới sa mạc có thể trích xuất và lưu trữ các khoáng vật quặng theo mực nước ngầm để tạo thành các mỏ nơi mảng khoáng được tập trung. Tương tự như vậy, sự bốc hơi trong sa mạc có thể tạo ra các mỏ khoáng sản trong các hồ hoang mạc. Kết quả là các mỏ khoáng sản như đồng ở Chile, Peru và Iran, sắt và urani ở Australia. Không chỉ thế, một số lượng lớn mỏ dầu cũng đã được phát hiện dưới sa mạc của Ả Rập Saudi.

Các sa mạc cũng được coi là nguồn cung cấp khoáng sản và năng lượng mặt trời của thế giới. (Ảnh: Quora)
Ngoài ra, các sa mạc cũng là nguồn năng lượng mặt trời quan trọng, bởi chúng ít mây che phủ. Nhiều nhà máy năng lượng mặt trời đã được xây dựng thành công trên các sa mạc. Giáo sư David Faiman tại Đại học Ben-Gurion đã chỉ ra rằng với công nghệ hiện tại, chỉ cần 10% năng lượng mặt trời thu được từ sa mạc Sahara có thể cung cấp đủ điện cho toàn bộ thế giới. Do đó, nguồn năng lượng mặt trời từ các sa mạc có ý nghĩa lớn đối với Trái Đất.
Từ 3 yếu tố trên, có thể thấy rằng các sa mạc và hoang mạc là một phần không thể thiếu của hệ sinh thái chung của Trái Đất. Nếu mất hết các sa mạc, hệ sinh thái của Trái Đất sẽ chịu ảnh hưởng nghiêm trọng. Và, con người sẽ là những người đầu tiên phải đối mặt với hậu quả.
*Bài viết được tổng hợp từ Sciencing, Quora, UCSB.
