Nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Science sử dụng mô hình máy tính để mô phỏng tác động xảy ra khi phủ kín 20% diện tích sa mạc lớn nhất hành tinh với các tấmpin mặt trời và khoảng 3 triệu tuabin gió.
Một trang trại năng lượng gió và mặt trời với kích cỡ đó (khoảng 9 triệu km vuông) sẽ nằm ở quy mô đủ cung cấp năng lượng cho cả thế giới, theo những gì ghi trong báo cáo. Nhìn chung, các nhà nghiên cứu thấy rằng, tất cả thay đổi về khí hậu sa mạc châu Phi này gây ra bởi việc lắp đặt trang trại năng lượng gió và mặt trời đều mang tính tích cực, bởi cây cối sẽ mọc lên nhiều hơn xung quanh khu vực mà trang trại được đặt.
Theo mô phỏng, trang trại gió và mặt trời sẽ cùng nhau đem tới hiệu ứng tăng lượng mưa trung bình của cả sa mạc Sahara từ 0,24mm mỗi ngày lên tới 0,59 mỗi ngày.
Mức độ của hiệu ứng sẽ không diễn ra đồng đều trên toàn bộ sa mạc rộng lớn, với khu vực có khả năng cải thiện về lượng mưa cao nhất sẽ là Sahel - khu vực bán khô cằn kéo dài từ Senegal tới Sudan với lượng mưa có thể sẽ tăng lên khoảng 200mm tới 500mm mỗi năm hoặc khoảng 1,12 mm mỗi ngày ở gần các trang trại gió. Mức tăng này tuy nhỏ nhưng sẽ đủ lớn để đem lại các tác động đáng kể về sinh thái, môi trường và xã hội, theo như các nhà nghiên cứu ghi nhận.
“Phần lớn, sa mạc Sahara sẽ vẫn nằm trong tình trạng cực khô cằn, nhưng lượng mưa tăng lên tại dọc rìa phía Nam của sa mạc sẽ khiến thực vật tăng trưởng mạnh mẽ hơn và qua đó khiến việc chăn thả trở nên khả thi hơn. Đây chắc chắn là 1 điều tích cực đối với cộng đồng người ở nơi này” - Đồng tác giả nghiên cứu, Giáo sư phụ tá Daniel Kirk - Davidoff đến từ ĐH Maryland trao đổi với truyền thông.
Nguyên nhân của sự thay đổi có liên quan tới cách mà các trang trại gió đưa không khí ấm từ tầng cao hơn xuống vào thời điểm ban đêm, 1 quá trình thúc đẩy sự bay hơi và tăng trưởng ở thực vật. Việc trao đổi luồng không khí ấm này cũng có thể tăng gấp đôi lượng mưa hàng ngày.
Trong khi đó, các tấm pin mặt trời tối màu sẽ giảm lượng ánh sáng mặt trời phản chiếu lên từ bề mặt Trái đất, qua đó tăng nhẹ nhiệt độ không khí và đồng thời tăng cường độ xảy ra của hiện tượng giáng thủy. Các nghiên cứu trước đây đã phát hiện rằng, các trang trại năng lượng gió và mặt trời có thể đem đến những thay đổi đáng kể về khí hậu ở quy mô lục địa bằng cách tạo ra các bề mặt đất đai thô và tối hơn.
Tuy nhiên, đây là nghiên cứu đầu tiên có bao gồm cả sự thay đổi về thảm thực vật trong phần kết quả, theo như tác giả chính của công trình, nghiên cứu sinh hậu Tiến sĩ Yan Li đến từ ĐH Illinois cho biết: “Việc thiếu các đánh giá về thảm thực vật có thể làm các tác động khí hậu trên mô hình trở nên rất khác so với hành vi thực tế của chúng”.
Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, bất kỳ sự tăng nhiệt độ nào tạo nên bởi các trang trại năng lượng gió và mặt trời cũng sẽ bị hạn chế về diện tích và phạm vi địa lý, chứ không có tính ảnh hưởng toàn cầu như sự phát thải nhiên liệu hóa thạch đang không ngừng tích lũy trong bầu khí quyền và làm Trái đất nóng dần lên hơn theo thời gian.
Đồng tác giả Safa Motesharrei đến từ ĐH Maryland cho biết: “Sự gia tăng về lượng mưa và thảm thực vật kết hợp với năng lượng sạch từ trang trại gió và mặt trời sẽ thúc đẩy nông nghiệp, phát triển kinh tế và phúc lợi xã hội ở Sahara, Sahel, Trung Đông và nhiều khu vực lân cận khác”.
