Biến đổi khí hậu hiện nay trở thành vấn đề của toàn cầu, là nguyên nhân gây ra những tác động làm giảm tốc độ tăng trưởng kinh tế, gia tăng nguy cơ nghèo đói, bệnh tật và đe dọa tình hình an ninh lương thực. Cùng với hiện tượng nước biển dâng, những hiện tượng thời tiết cực đoan xuất hiện thường xuyên hơn như lũ lụt, hạn hán đã có những ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống, các ngành sản xuất, đất đai và nguồn nước. Ứng dụng năng lượng nguyên tử đang ngày càng khẳng định vai trò trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu nhằm giảm phát thải khí nhà kính, giúp theo dõi, đánh giá tác động và thích ứng trước các thay đổi của môi trường.

Tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu

Cùng với những biến động tự nhiên, các hoạt động của con người được xem là nguyên nhân trực tiếp hoặc gián tiếp làm thay đổi môi trường sống, gây ra những biến đổi cơ bản của khí hậu toàn cầu. Những biến đổi này đang trở thành thách thức lớn mà nhân loại phải đối mặt hiện nay khi những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và sản xuất sinh hoạt ngày càng gia tăng. Theo phân tích số liệu thống kê từ các tổ chức quốc tế và các nghiên cứu độc lập, việc khai thác tài nguyên thiên nhiên quá mức để phục vụ tăng trưởng kinh tế nhanh chóng khiến các nguồn tài nguyên trở nên cạn kiệt, hệ sinh thái thay đổi, môi trường ô nhiễm và kéo theo hệ quả của việc khí hậu thay đổi. Kết quả nghiên cứu trong một chương trình về Kiểm soát sức tàn phá của biến đổi khí hậu do Tổ chức Nhân đạo Quốc tế (DARA) và Diễn đàn Các quốc gia dễ bị tổn thương bởi biến đổi khí hậu (CVF) đã ước tính thiệt hại gây ra do hiện tượng ấm dần lên của Trái đất vào khoảng 1.200 tỷ USD, tương đương 1,6% GDP hàng năm của thế giới; đến năm 2030, con số thiệt hại này ước tính có thể sẽ tăng lên 3,2% GDP toàn cầu, trong đó các quốc gia nông nghiệp kém phát triển sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Việc diện tích đất canh tác bị thu hẹp khiến sản lượng lương thực tụt giảm, cơ cấu cây trồng, mùa vụ bị thay đổi, tỷ lệ thất nghiệp gia tăng, mất sinh kế do môi trường sống bị phá hủy.

Vai trò của ứng dụng khoa học và kỹ thuật hạt nhân trong giảm phát thải khí nhà kính, theo dõi và đánh giá tác động, thích ứng trước thay đổi của môi trường

Khoa học và kỹ thuật hạt nhân đang ngày càng cho thấy vai trò quan trọng trong việc giải quyết những vấn đề toàn cầu. Trước những biến đổi của khí hậu, khoa học và kỹ thuật hạt nhân trở thành công cụ để theo dõi những thay đổi và giúp các quốc gia thích ứng trước những tác động. Tại Diễn đàn khoa học Công nghệ hạt nhân và biến đổi khí hậu được tổ chức bên lề Khóa họp Đại hội đồng Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế lần thứ 62 (9/2018), các nhà khoa học, các chuyên gia tham dự đã nhấn mạnh vai trò của điện hạt nhân và các ứng dụng kỹ thuật hạt nhân đối với việc góp phần giải quyết những thách thức của biến đổi khí hậu theo Mục tiêu phát triển bền vững 2015 và Hiệp định Paris 2016.

Điện hạt nhân là một trong những nguồn năng lượng cacbon thấp, có thể giúp đồng thời giảm lượng phát thải khí nhà kính và đảm bảo nhu cầu năng lượng để thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế. Quá trình hoạt động của các nhà máy điện hạt nhân hầu như không phát thải khí nhà kính hoặc các chất gây ô nhiễm không khí. Trong tình trạng thiếu năng lượng và khoảng 70% nguồn điện năng hiện nay được cung cấp từ nhiên liệu hóa thạch, để đáp ứng mục tiêu biến đổi khí hậu vào năm 2050, thế giới sẽ cần phải thay đổi cơ cấu nguồn điện sao cho 80% điện năng được sản xuất từ nguồn năng lượng cacbon thấp. Hiện nay, điện hạt nhân đang tạo ra khoảng 11% điện năng toàn cầu và chiếm 1/3 nguồn năng lượng điện cacbon thấp của thế giới.

Các phân tích cho thấy biến đổi khí hậu bắt nguồn chủ yếu từ sự gia tăng nồng độ của các khí nhà kính trong khí quyển. Dựa trên những quan trắc và kỹ thuật phân tích hạt nhân, các nghiên cứu, đánh giá về việc thay đổi nồng độ khí thường xuyên được tiến hành nhằm xây dựng hệ dữ liệu chính xác và kịp thời để xác định sự biến đổi của khí hậu và những ảnh hưởng, hỗ trợ các quốc gia trong việc hoạch định và phát triển chiến lược giảm thiểu tác động, thích ứng với các thay đổi của môi trường.

Kỹ thuật hạt nhân và đồng vị có thể được sử dụng để đánh giá những thay đổi trong chu trình cacbon và ảnh hưởng của quá trình axit hóa nước biển do sự gia tăng của nồng độ CO2 và tác nhân khác lên các loài sinh vật và hệ sinh thái biển.

Bằng kỹ thuật đột biến phóng xạ kết hợp lai tạo chọn lọc, thế giới đã tạo ra hàng nghìn giống cây trồng lương thực có phẩm chất, năng suất tốt, tăng khả năng chống chịu trước các điều kiện thời tiết khắc nghiệt, thích ứng với các thay đổi của tự nhiên, mùa vụ.

Kỹ thuật đồng vị bền và đồng vị phóng xạ rơi lắng được sử dụng để phát hiện chính xác nguyên nhân, nguồn gốc và tốc độ xói mòn đất nông nghiệp, giúp xây dựng kế hoạch sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất bền vững.

Kỹ thuật thủy văn đồng vị dựa trên đồng vị tự nhiên như Oxy 18 (18O) hoặc Deuterium (2H), hay tritium (T) làm chỉ thị được sử dụng để xác định nguồn gốc, cơ chế bổ cấp, trữ lượng nước, giúp đánh giá và khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên nước.

Vai trò của ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong ứng phó, thích ứng với tác động của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Là quốc gia nông nghiệp có đường bờ biển dài trên 3.000km, những thay đổi của khí hậu đang gây ra những tác động đáng kể tới nước ta trên các lĩnh vực, các vùng miền, đặc biệt là đối với sản xuất nông nghiệp và khu vực ven biển.

Theo đánh giá của Tổ chức Phát triển của Liên hợp quốc (UNDP), Việt Nam thuộc nhóm 5 quốc gia đứng đầu thế giới dễ bị tổn thương và tổn thương trực tiếp do biến đổi khí hậu, trong đó hai đồng bằng lớn về sản xuất nông nghiệp là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề. Theo dự báo, trong trường hợp mực nước biển dâng cao thêm 1m, thì khoảng 40% diện tích đồng bằng sông Cửu Long, 11% diện tích đồng bằng sông Hồng sẽ bị ngập lụt; khi đó, khoảng 70% diện tích đất vùng đồng bằng sông Cửu Long sẽ bị xâm nhập mặn, gây nguy cơ mất khoảng 2 triệu ha đất trồng lúa.

Đến nay, nhờ kỹ thuật chọn tạo giống bằng phương pháp chiếu xạ gây đột biến, nước ta đã tạo được khoảng 70 giống cây trồng nông nghiệp chủ yếu như lúa, ngô, đậu tương… có phẩm chất và khả năng thích ứng tốt, trong đó nhiều loại giống đã được đưa vào áp dụng rộng rãi trong sản xuất, mang lại hiệu quả kinh tế to lớn trong việc đảm bảo an ninh lương thực, góp phần đưa Việt Nam trở thành nước xuất khẩu lương thực đứng thứ hai trên thế giới. Điển hình như các giống lúa VND 95-19, VND 95-20 cho chất lượng, năng suất cao, kháng phèn, thích ứng rộng; giống lúa DT10 có năng suất bình quân đạt từ 5,5 tấn/ha đến 6 tấn/ha; giống lúa Khang dân đột biến với diện tích gieo trồng đến nay ước đạt 1,5 triệu ha hay giống đậu tương DT84 chiếm 35-40% diện tích trồng đậu tương cả nước, đưa Việt Nam trở thành quốc gia đứng đầu khối ASEAN về năng suất đậu tương (15,7 tạ/ha vào năm 2012).

Biến đổi khí hậu là một trong những nguyên nhân làm bùng phát và lây lan của các loài côn trùng gây hại, đặc biệt là đối với cây trồng xuất khẩu có giá trị như thanh long, xoài, nhãn, vải… Dưới sự hỗ trợ của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), kỹ thuật tiệt sinh côn trùng (SIT) bằng bức xạ nhằm ngăn chặn ruồi hại quả đã được áp dụng thành công trên quy mô thử nghiệm tại các vườn thanh long ở Bình Thuận, mở ra một chiến lược phát triển thanh long bền vững, hướng tới mở rộng thị trường xuất khẩu quả thanh long cũng như các trái cây khác của Việt Nam.

Bên cạnh đó, các kỹ thuật đồng vị trong quản lý tài nguyên đất, tài nguyên nước cũng đang được nghiên cứu, triển khai và có những kết quả bước đầu trong đánh giá xói mòn đất ở khu vực Tây Nguyên và Tây Bắc của Việt Nam, giúp đưa ra biện pháp khắc phục, quản lý và chống thoái hóa đất hay các đánh giá về nguồn gốc, lưu lượng và tình trạng ô nhiễm, khả năng nhiễm mặn của các nguồn nước ngầm ở khu vực Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh và một số tỉnh phía Nam, giúp bảo vệ và sử dụng nguồn tài nguyên nước một cách hiệu quả.

Với nhiều phương pháp khác nhau, khoa học và kỹ thuật hạt nhân đang cho thấy những giải pháp hiệu quả để giải quyết các thách thức toàn cầu. Cùng với các dự án hợp tác của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế, các quốc gia thành viên trong đó có Việt Nam đang nỗ lực nghiên cứu, triển khai và ứng dụng khoa học và kỹ thuật hạt nhân trong các lĩnh vực phát triển nhằm hướng đến các mục tiêu phát triển bền vững, đặc biệt trong cuộc chiến ứng phó trước các biến đổi của khí hậu.

Đinh Văn Chiến, Cục Năng lượng nguyên tử