Các nhà khoa học đã theo dõi hành trình của hơi nước trong khí quyển ngược về nơi chúng bốc hơi lần đầu tiên - từ đại dương hoặc từ bề mặt đất liền (đất, hồ, rừng). Theo đó, trong cơn mưa từ đại dương, hơi nước di chuyển qua các lục địa thông qua các hệ thống thời tiết lớn như "sông khí quyển", gió mùa hoặc bão nhiệt đới. Loại mưa này thường nặng hạt, ổn định và đáng tin cậy hơn. Trong khi đó, mưa từ đất, còn gọi là “mưa tái chế”, được tạo ra khi nước bốc hơi từ đất và thảm thực vật gần đó. Loại mưa này thường nhẹ hơn và khó dự đoán hơn.
Sử dụng dữ liệu vệ tinh trong gần 20 năm, nhóm nghiên cứu phát hiện ra một ngưỡng quan trọng: Khi hơn 1/3 lượng mưa tại một khu vực bắt nguồn từ đất liền, đất canh tác sẽ trở nên cực kỳ nhạy cảm với hạn hán, độ ẩm đất giảm và năng suất cây trồng sụt giảm nghiêm trọng.
Yan Jiang, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Công trình của chúng tôi tái định nghĩa rủi ro hạn hán - vấn đề không chỉ là mưa bao nhiêu, mà là mưa đến từ đâu. Hiểu được nguồn gốc cơn mưa cung cấp cho nông dân và các nhà hoạch định chính sách một công cụ mới để dự đoán và giảm thiểu căng thẳng hạn hán trước khi nó xảy ra".
Nghiên cứu cũng chỉ ra hai "điểm nóng" toàn cầu đang đối mặt với rủi ro cao nhất: vùng Trung Tây của Mỹ và Đông Phi.
Tại Trung Tây nước Mỹ, một trong những vựa lúa mì lớn nhất thế giới, hạn hán đang ngày càng thường xuyên và dữ dội. Khu vực này phụ thuộc lớn vào nguồn ẩm từ đất và thảm thực vật xung quanh. Điều này tạo ra "vòng lặp phản hồi lượng mưa": Khi đất bị khô hạn, sự bốc hơi giảm đi, dẫn đến lượng mưa trong tương lai ít hơn, khiến hạn hán càng thêm trầm trọng. Do khu vực này đóng vai trò lớn trong thị trường ngũ cốc toàn cầu, sự gián đoạn tại đây có thể đe dọa nguồn cung thực phẩm thế giới.
Tại Đông Phi, vấn đề nằm ở sự xung đột giữa phát triển nông nghiệp và bảo tồn rừng. Nông dân đang phá rừng để lấy đất trồng trọt, nhưng chính những cánh rừng đó lại là nguồn tạo ra mưa nuôi sống cây trồng. Tác giả Jiang cảnh báo: "Nếu nguồn ẩm này biến mất, an ninh lương thực địa phương sẽ gặp rủi ro lớn".
Nghiên cứu nhấn mạnh vai trò sống còn của rừng và các hệ sinh thái tự nhiên. Thông qua quá trình bốc thoát hơi nước, rừng giải phóng lượng lớn hơi nước vào khí quyển, giúp hình thành mây và tạo mưa cho các vùng đất canh tác lân cận.
Các nhà khoa học khuyến nghị cần có chiến lược quản lý đất đai thông minh hơn, như bảo vệ rừng và cải thiện khả năng giữ nước của đất. Việc bảo vệ rừng thượng nguồn không chỉ là vấn đề đa dạng sinh học mà còn là yếu tố then chốt để duy trì nền nông nghiệp bền vững. Phương pháp lập bản đồ dựa trên dữ liệu vệ tinh do nhóm phát triển cũng có thể hỗ trợ các quyết định đầu tư vào nông nghiệp và quản lý tài nguyên nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
