Hình ảnh chụp bằng kính hiển vi electron
quét của các sợi hiển vi bên trong thành tế bào thứ cấp của cây gỗ dương (Ảnh:
Jan J Lyczakowski và Raymond Wightman)
Trong cuộc chiến cắt giảm lượng carbon trong khí quyển và
do đó, giảm thiểu tác động của khí nhà kính làm nóng hành tinh của chúng ta một
cách nhanh chóng, cây cối là đồng minh đắc lực. Theo Arbor Day Foundation, một
cây trưởng thành có thể hấp thụ 22 kg carbon dioxide từ không khí mỗi năm và một
mẫu Anh cây trưởng thành có thể hấp thụ lượng CO2 do một chiếc ô tô chạy khoảng
42.000 km thải ra.
Một loại cây đặc biệt giỏi loại bỏ carbon khỏi không khí chính
là cây gỗ dương, bao gồm 2 loài: Liriodendron gỗ dươngifera, phát triển mạnh ở
Bắc Mỹ và Liriodendron chinense, sinh trưởng mạnh ở miền trung và miền nam
Trung Quốc. Những cây này là họ hàng xa xưa của cây mộc lan và có thể cao nhanh
tới hơn 100 feet.
Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Jagiellonian (JU) ở
Ba Lan và Đại học Cambridge ở Anh đã lấy mẫu của 33 loài cây khác nhau từ các
vườn thực vật của Đại học Cambridge. Sau đó, họ đông lạnh các mẫu này bằng cách
sử dụng bồn nitơ và quan sát chúng dưới kính hiển vi điện tử quét nhiệt độ thấp.
Khi họ xem đến mẫu cây gỗ dương và kiểm tra thành tế bào thứ cấp của nó, họ đã
vô cùng sửng sốt khi thấy rằng họ vừa tình cờ phát hiện ra một loại gỗ hoàn
toàn khác.
“Các khối xây dựng chính của gỗ là các thành tế bào thứ cấp
và chính cấu trúc của các thành tế bào này tạo nên mật độ và độ bền của gỗ mà
chúng ta cần cho mục đích xây dựng. Các thành tế bào thứ cấp cũng là nơi lưu trữ
carbon lớn nhất trong sinh quyển, điều này khiến việc hiểu được tính đa dạng của
chúng trở nên quan trọng hơn nữa để thúc đẩy các chương trình thu giữ carbon của
chúng ta nhằm giúp giảm nhẹ biến đổi khí hậu”, tác giả dẫn đầu nghiên cứu Jan
Łyczakowski từ JU cho biết.
Các loài cây gỗ dương ở Bắc Mỹ nở hoa vào mùa xuân (Ảnh: Depositphotos)
Ở tất cả các loài cây, có các sợi dài giống như ống được
tìm thấy trong thành tế bào thứ cấp được gọi là sợi lớn giữ các tế bào gỗ. Các
sợi này được tạo thành từ các chuỗi cellulose và mang lại cho cây sự ổn định.
Trong quá trình nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu phát hiện
ra rằng thực vật hạt kín, thường là cây gỗ cứng như cây sồi và cây anh đào, có
các sợi lớn có đường kính trung bình khoảng 17 nanomet. Ở cây hạt trần, thường
là cây gỗ mềm như cây thông hoặc cây tuyết tùng, các sợi nhỏ có đường kính
trung bình là 29 nanomet. Tuy nhiên, trong trường hợp của cây gỗ dương, đường
kính của các sợi nhỏ vào khoảng 20 nanomet, đặt nó vào giữa 2 loại gỗ nổi tiếng.
Các nhà nghiên cứu gọi loại gỗ này không cứng cũng không mềm, là “gỗ giữa”.
Các nhà nghiên cứu không chỉ tin rằng cấu trúc độc đáo của
thành tế bào thứ cấp của cây gỗ dương chịu trách nhiệm cho tốc độ tăng trưởng
nhanh của nó mà họ còn cho rằng nó có thể đã tiến hóa để phản ứng với sự hiện
diện của carbon trong khí quyển đang giảm nhanh cách đây khoảng 30 đến 50 triệu
năm. Với ít carbon dioxide hơn có sẵn để sử dụng trong quá trình quang hợp, người
ta cho rằng, loài cây này đã phát triển các cấu trúc tế bào độc đáo này để giữ
lại càng nhiều carbon càng tốt. Điều đó khiến chúng trở nên tuyệt vời trong việc
giúp giảm lượng khí quá mức trong khí quyển của chúng ta ngày nay và có thể
giúp các nhà khoa học tìm hiểu cách sử dụng cây ở phạm vi lớn hơn nữa để chống
lại sự nóng lên của khí hậu.
“Cả hai loài cây gỗ dương đều được biết đến là có khả năng cô
lập carbon cực kỳ hiệu quả và cấu trúc sợi lớn của chúng có thể là một sự thích
nghi giúp chúng dễ dàng thu giữ và lưu trữ lượng cacbon lớn hơn khi lượng carbon
trong khí quyển đang giảm. Cây gỗ dương có thể trở nên hữu ích cho các đồn điền
thu giữ carbon. Một số quốc gia Đông Á đã sử dụng các đồn điền Liriodendron để
khóa carbon hiệu quả và hiện chúng tôi cho rằng điều này có thể liên quan đến cấu
trúc gỗ mới lạ của nó”, Łyczakowski cho biết
LH (Đại học Cambridge)