Tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê toàn cầu

Biến đổi khí hậu ảnh hưởng thế nào đến ly cà phê của bạn? Tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê toàn cầu ra sao, và liệu Arabica có biến mất vào năm 2050?

Bạn đã bao giờ dừng lại và nghĩ về những cơn bão vô hình đang âm thầm tác động đến ly cà phê buổi sáng của mình?Chúng tôi không nói về những cơn bão nhiệt đới, mà là những thách thức mang tính thế kỷ đang thay đổi bản đồ canh tác và hương vị của hạt cà phê.

Nhiều người chỉ thấy giá cả trên thị trường thay đổi, nhưng ít ai nhận ra ba cơn bão ngầm đang tái định hình tương lai của ngành cà phê toàn cầu: dịch bệnh (nấm, sâu hại), sử dụng thuốc trừ sâu quá mức và nổi bật nhất là biến đổi khí hậu.

Để hiểu thêm về “ba cơn bão”, hãy đọc tại: [Tương lai ngành cà phê: “Ba cơn bão ngầm” đang tái định hình]

Nền tảng khí hậu: Vì sao cà phê Arabica là loài cây “khó chiều” nhất trong vành đai cà phê?

Arabica – Loài cây đòi hỏi sự hoàn hảo từ tự nhiên

Người làm cà phê thường mô tả Arabica như một “nghệ sĩ khí hậu”: chỉ tỏa sáng khi môi trường đủ mềm mại, đủ ổn định và đủ tinh tế để nuôi dưỡng các phản ứng sinh lý phức tạp trong cây. Chỉ cần lệch một chút – dù là nhiệt độ, độ ẩm hay thời điểm mưa – cây lập tức phản ứng, và những phản ứng ấy được ghi vào chính cấu trúc hạt, tạo nên (hoặc phá hủy) hương vị cuối cùng.

Để thấy được tác động của biến đổi khí hậu, ta phải hiểu Arabica là một loài có biên độ sinh thái cực hẹp, đặc biệt là trong các thông số quyết định tốc độ phát triển và tích lũy hương vị.

Arabica – “Tù nhân sinh lý” của dải nhiệt độ cực kỳ hẹp

Điểm mấu chốt của Arabica nằm ở tốc độ sinh trưởng thấp. Trên cao nguyên có khí hậu mát lạnh, quả phát triển chậm hơn, cho phép quá trình:

• Tích lũy đường sucrose

• Tích lũy acid hữu cơ (citric, malic)

• Tăng sinh lipid (đặc biệt là triacylglycerol)

• Tăng tổng hợp hợp chất tiền hương (precursors)

Những hợp chất này chính là “vật liệu thô” để tạo nên aroma trong quá trình rang. Arabica chỉ đạt chất lượng cao nhất khi phát triển trong:

Nhiệt độ lý tưởng: 18–21°C. Nhiệt độ này tối ưu cho hoạt động của enzyme Rubisco, độ mở khí khổng, và cân bằng giữa quang hợp – hô hấp.

Nhiệt độ tối đa sinh lý: khoảng 24–25°C. Vượt qua mức này, hô hấp tăng nhanh hơn quang hợp, khiến cây “đốt” mất carbohydrate thay vì tích lũy.

Độ cao. Ở trên 1.200–2.000 m:

• Nhiệt độ giảm trung bình 0,6°C mỗi 100 m (lapse rate)

• Cường độ ánh sáng phù hợp cho Arabica (không quá gắt)

• Biên độ ngày – đêm lớn → tăng sự tích lũy đường

• Tốc độ chín kéo dài thêm 20–40% so với vùng thấp

Đây là lý do tại sao cà phê Ethiopia, Kenya, Colombia ở độ cao lớn luôn có nhiều lớp hương phức tạp.

Lượng mưa 1500–2500 mm/năm

Nhưng quan trọng hơn là mùa khô rõ ràng kéo dài 2–3 tháng, giúp cây đồng loạt phân hóa mầm hoa. Sự đồng đều này là chìa khóa cho:

• Thu hoạch đồng nhất,

• Chất lượng nhất quán,

• Kiểm soát sơ chế tốt hơn.

Khi khí hậu trở nên thất thường, Arabica mất đi sự đồng bộ này – một trong những thách thức lớn nhất hiện nay.

Tại sao nhiệt độ cao làm cà phê “mất vị”?

Mức độ nhạy cảm của Arabica với nhiệt độ không chỉ giới hạn ở sự sống sót của cây, mà còn quyết định trực tiếp đến chất lượng hạt nhân xanh – nền tảng hương vị của ly cà phê bạn thưởng thức.

• Tỷ lệ Chlorogenic Acid (CGA): CGA là hợp chất chính gây ra vị đắng/chát, nhưng cũng là tiền chất quan trọng cho hương thơm trong quá trình rang (Maillard Reaction). Khi cà phê chịu stress nhiệt, hồ sơ CGA thay đổi → ảnh hưởng trực tiếp đến sự cân bằng vị đắng và vị chua.

• Ngưỡng quang hợp: Các nghiên cứu khoa học cho thấy, quá trình quang hợp ròng (net photosynthesis) của cà phê Arabica bắt đầu giảm mạnh khi nhiệt độ vượt quá 24°C và gần như đạt mức zero ở 34°C

• Ngưỡng hát triển quả: Nhiệt độ không khí trung bình trên 23°C có thể đẩy nhanh quá trình chín của quả cà phê (cherry ripening), nhưng đồng thời dẫn đến sự tiêu thụ đường và axit hữu cơ đã tích lũy, gây ra mất mát đáng kể về chất lượng hạt (loss of bean quality).

Biến đổi khí hậu – Không chỉ nóng lên, mà còn “rối loạn nhịp độ sinh học” của cây

Tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê không chỉ là sự tăng nhiệt độ trung bình. Nó còn là sự biến động (variability) dữ dội và bất thường của các hình thái thời tiết. Chu kỳ mưa và khô không còn ổn định, gây stress cho cây, ảnh hưởng đến chu kỳ ra hoa, dẫn đến thu hoạch không đồng đều, làm phức tạp hóa quá trình sơ chế và rang xay.

Cây cà phê không phản ứng theo giá trị trung bình, mà theo biến động:

• Sai lệch mùa mưa → cây ra hoa sai thời điểm

• Mất mùa khô → cây không phân hóa mầm hoa

• Mưa vào lúc cây đang nở → hoa rụng hàng loạt

• Nắng nóng đột ngột → cháy lá, rối loạn trao đổi nước

• Sương giá bất thường → mô non bị phá hủy

Ra hoa không đồng đều Nguồn cơn của “multi-stage ripening”

Thay vì ra hoa một đợt, cây có thể ra 3–5 đợt:

• Trái chín nhiều giai đoạn

• Thu hoạch phải hái nhiều lượt

• Sơ chế phức tạp

• Chất lượng thiếu đồng nhất

• Tăng chi phí lao động nhưng giảm giá bán

Đối với các vùng trồng specialty, đây là vấn đề sống còn.

Bệnh hại bùng phát do khí hậu ấm hơn

Nhiệt độ tăng tạo điều kiện cho:

• Nấm Hemileia vastatrix (gây bệnh rỉ sắt) lan rộng lên vùng cao

• Bọ xén quả (coffee berry borer) phát triển nhanh hơn

• Nấm Colletotrichum gây thối quả

Vùng nào trước đây “quá lạnh” cho mầm bệnh nay đã trở thành môi trường lý tưởng.

Khủng hoảng và dự báo: Tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê hiện tại

Những thay đổi đã không còn là lý thuyết. Chúng đang diễn ra tại các vùng trồng cà phê trọng điểm ở Trung Mỹ, Nam Mỹ và Đông Phi.

1. Khả năng giảm năng suất và mất đất trồng (IPCC 2050)

Các báo cáo của IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) và các nghiên cứu có hệ thống đều chỉ ra một bức tranh ảm đạm cho tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê trong vòng 30 năm tới.

• Giảm năng suất toàn cầu: Biến đổi khí hậu được dự báo sẽ làm giảm năng suất cà phê trung bình trên toàn thế giới.

• Giảm đất trồng Arabica: Đáng chú ý, diện tích đất trồng Arabica phù hợp được dự đoán sẽ giảm mạnh 50-60% vào năm 2050. Nhiều khu vực sản xuất Specialty Coffee (Cà phê Đặc sản) nổi tiếng hiện nay có thể trở nên không còn phù hợp về mặt khí hậu.

2. Sự dịch chuyển độ cao và áp lực thổ nhưỡng

Khi nhiệt độ ở chân núi tăng lên, nông dân không còn lựa chọn nào khác ngoài việc tìm kiếm những khu vực có độ cao lớn hơn để duy trì dải nhiệt độ lý tưởng.

• Vấn đề đất đai: Đất đai ở độ cao lớn thường dốc hơn, kém màu mỡ hơn và dễ bị rửa trôi. Việc di chuyển lên cao không phải là giải pháp lâu dài mà là một cuộc chiến không ngừng nghỉ với tự nhiên.

• Vấn đề Dinh dưỡng: Sự thay đổi thổ nhưỡng này đòi hỏi nông dân phải thay đổi hoàn toàn quy trình canh tác và quản lý dinh dưỡng cây trồng.

3. Dịch bệnh và sâu hại vượt ngưỡng

Nhiệt độ ấm hơn tạo ra một môi trường lý tưởng cho các loại dịch bệnh và côn trùng gây hại phát triển với tốc độ và cường độ chưa từng có.

• Bệnh gỉ sắt (La Roya): Vùng ảnh hưởng của nấm Hemileia vastatrix đã mở rộng lên các độ cao lớn hơn, nơi trước đây cà phê được miễn nhiễm.

• Bọ ục quả (Coffee Berry Borer – CBB): Chu kỳ sinh sản của loại bọ này được rút ngắn khi nhiệt độ tăng, dẫn đến việc chúng phá hoại mùa màng nhanh chóng và khó kiểm soát hơn.

Những Nuance khoa học trong ứng phó với khí hậu

Tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê không phải là một đường thẳng. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra những yếu tố phức tạp, tạo ra cả thách thức lẫn cơ hội cho các nhà nghiên cứu và người sản xuất.

Vai trò giảm thiểu của CO2 (The CO2 Mitigation Factor)

Một số công trình khoa học đã đặt ra câu hỏi: Liệu tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê có bị đánh giá quá mức không?

• Cơ chế: Nồng độ CO2 trong khí quyển tăng lên có thể giúp cây cà phê, thông qua quá trình quang hợp, chịu đựng tốt hơn các tác động có hại của nhiệt độ vượt ngưỡng (supra-optimal temperatures).

• Ứng dụng: CO2 có thể đóng vai trò giảm thiểu tác hại lên sinh lý thực vật và chất lượng hạt, làm cho ảnh hưởng tổng thể của sự nóng lên toàn cầu lên cà phê có thể thấp hơn so với các mô hình dự đoán chỉ dựa trên nhiệt độ.

Điều này tạo ra một sự phức tạp lớn trong việc dự đoán, và đồng thời nhấn mạnh rằng: Giải pháp không chỉ là di chuyển địa lý mà còn nằm ở sự thích nghi sinh học và quản lý nông học.

Sự thiên vị nghiên cứu: Mối lo lớn hơn với Arabica

Khi phân tích các tài liệu học thuật về tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê, chúng tôi nhận thấy một sự thiên vị rõ rệt:

• Tập trung vào Arabica: Khoảng 63% các hồ sơ nghiên cứu tập trung vào Coffea arabica, trong khi chỉ có khoảng 8% nghiên cứu về Coffea canephora (Robusta).

• Ý nghĩa: Điều này cho thấy sự thiếu hiểu biết nghiêm trọng về cách Robusta (loại cà phê quan trọng đối với Việt Nam và là nguồn cung cấp số lượng lớn) sẽ phản ứng với biến đổi khí hậu. Robusta là loài chịu nhiệt tốt hơn, nhưng việc thiếu dữ liệu cụ thể cản trở việc dự báo và hoạch định chiến lược cho các nước sản xuất chính.

Tầm quan trọng của thay đổi chiến lược kinh tế và nông học

Theo các chuyên gia, phản ứng trong tương lai đối với biến đổi khí hậu sẽ ít mang tính địa lý hơn (ít di chuyển độ cao hơn) mà thay vào đó là:

• Thay đổi lớn trong quản lý Nông học: Áp dụng các kỹ thuật canh tác thích ứng chuyên sâu (site-specific adaptation strategies).

• Chiến lược đa canh: Ngoài việc trồng cây bóng mát (Shade Grown), đề cập đến mô hình đa canh (trồng xen canh với cây ăn quả/cây lương thực) giúp nông dân đa dạng hóa thu nhập và giảm rủi ro khi cà phê mất mùa do khí hậu. Điều này liên quan trực tiếp đến Chiến lược kinh tế của nhà sản xuất.

• Chiến lược linh tế của Nhà sản xuất: Tăng cường khả năng đàm phán, tiếp cận thị trường và đa dạng hóa cây trồng để tăng cường khả năng phục hồi.

Giải pháp ứng phó toàn diện: Khoa học nông học và di truyền

Các giải pháp này tập trung vào việc tạo ra một môi trường vi khí hậu ổn định cho cây cà phê và phát triển những giống cây có khả năng chống chịu cao hơn.

Canh tác thông minh khí hậu (Climate-smart agriculture)

Đây là những giải pháp nông học quan trọng nhất giúp nông dân thích ứng bằng cách điều chỉnh môi trường trồng trọt trực tiếp.

Trồng dưới bóng râm (shade grown): Kỹ thuật này giúp điều hòa vi khí hậu.

• Trồng cây cà phê dưới tán cây bóng mát giúp giảm nhiệt độ cục bộ, bảo vệ cây khỏi nhiệt độ cực đoan.
• Nó làm giảm nhiệt độ lá, nhờ đó giảm sự tiêu thụ đường và axit trong quá trình hô hấp của cây, bảo toàn được hương vị phức tạp của hạt.
• Hệ thống rễ của cây bóng mát còn giúp cải thiện cấu trúc đất và giảm xói mòn.

Quản lý nước và đất bền vững: Áp dụng các kỹ thuật giữ ẩm đất là yếu tố then chốt để chống lại các đợt hạn hán ngày càng gay gắt.

• Tưới tiêu có trách nhiệm (Responsible Irrigation): Đây là gánh nặng tài chính lớn đối với nông hộ nhỏ lẻ, đặc biệt trong bối cảnh giá cả thị trường bấp bênh.
• Sử dụng hệ thống tưới tiêu nhỏ giọt giúp cung cấp nước hiệu quả và tiết kiệm tối đa nguồn nước.
• Kỹ thuật phủ xanh (mulching) bằng vật liệu hữu cơ hoặc canh tác bảo tồn (conservation farming) giúp tối đa hóa khả năng giữ ẩm đất, đồng thời duy trì đa dạng sinh học trong đất.

Nghiên cứu và phát triển giống lai: Bảo vệ nguồn gen

Chiến lược này tập trung vào khoa học di truyền để tạo ra những giống cây có khả năng “thỏa hiệp” giữa chất lượng hương vị và khả năng chống chịu điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

Phát triển giống lai (hybrids): Các chương trình tạo giống đang nỗ lực kết hợp những đặc tính mong muốn từ các loài khác nhau.

• Giống lai arabica-robusta: Những giống như Catimor hay Sarchimor là ví dụ điển hình, kết hợp khả năng kháng bệnh gỉ sắt (La Roya) của Robusta với hồ sơ hương vị tốt hơn của Arabica.
• Mục tiêu là tạo ra giống cây chịu được nhiệt độ cao hơn (22°C – 24°C) mà vẫn giữ được độ phức tạp về hương vị.

Bảo tồn nguồn gen (germplasm conservation): Việc tìm kiếm và lưu trữ nguồn gen đa dạng là chiến lược sống còn cho tương lai.

• Nghiên cứu tập trung vào việc tích cực tìm kiếm và bảo tồn các giống cà phê hoang dã (Wild Coffea Species) và các giống địa phương (Landraces).
• Nguồn gen đa dạng này là “ngân hàng” di truyền, cung cấp các đặc tính quý giá (như chịu hạn, kháng bệnh) để các nhà khoa học sử dụng trong việc lai tạo giống cây cà phê thế hệ mới.

Yếu tố rủi ro & Thích ứng

Để cô đọng những kiến thức cốt lõi, chúng tôi tóm tắt các yếu tố rủi ro và các chiến lược thích ứng:

Khi hạt cà phê được “may đo” hương vị riêng

Ở đâu đó ngoài kia, cà phê được rang hàng loạt theo cùng một công thức – nhanh, nhiều, tiện. Việc rang chúng theo cùng một cách cũng giống như việc dùng một cỡ áo cho tất cả mọi người vậy – sẽ không bao giờ vừa vặn và hoàn hảo. Nhưng tại ILOTA, chúng tôi tin rằng mỗi loại hạt cà phê, đến từ mỗi vùng đất khác nhau, đều mang trong mình một câu chuyện và một cá tính riêng biệt. 

Đó là lý do Xưởng rang ILOTA ra đời, với một triết lý đơn giản: Trở thành một “nghệ nhân may đo” cho cà phê.

Và công việc của chúng tôi – những người thợ rang ở ILOTA Roastery – chính là lắng nghe câu chuyện ấy. Với chúng tôi , mỗi mẻ rang là một cuộc đối thoại. Không chỉ nhìn vào đồng hồ và nhiệt kế, chúng tôi lắng nghe tiếng nổ tí tách của hạt, cảm nhận hương thơm đang biến chuyển từng giây, và “trò chuyện” với từng hạt cà phê để tìm ra “điểm vàng” – nơi hương vị của hạt được bộc lộ một cách rực rỡ nhất.

Bằng hệ thống máy rang cao cấp nhập khẩu từ Thụy Sĩ (Buhler) và Hà Lan (Giesen), ILOTA áp dụng công nghệ rang khí nóng (Hot-air), cho phép kiểm soát chính xác từng thông số về nhiệt độ và thời gian. Nhờ vậy, những mẻ rang từ ILOTA luôn có chất lượng vượt trội và tính đồng nhất cao.

Đó chính là lý do chúng tôi gọi quy trình ấy là “rang may đo”. Không phải làm để cho khác biệt, mà làm để cho đúng bản chất.

Kết bài

Tác động của biến đổi khí hậu đến ngành cà phê là một cuộc chiến dài hạn, đòi hỏi sự minh bạch và nỗ lực phối hợp từ mọi phía. Mỗi ly cà phê bạn thưởng thức hôm nay là kết quả của sự kiên nhẫn trên nương cà phê của nông dân, những nghiên cứu đổi mới của các nhà khoa học, và sự tỉ mỉ trong từng mẻ rang của người thợ.

Chúng tôi khuyến khích bạn tìm hiểu kỹ hơn về từng công đoạn trong chuỗi cung ứng, từ hạt giống, canh tác, thu hoạch, rang xay đến pha chế. Hiểu rõ những bước này không chỉ giúp bạn trân trọng ly cà phê hơn mà còn trở thành một phần trong hành trình hướng tới sản xuất bền vững và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Khám phá bộ sưu tập [cà phê của ILOTA] – nơi những hạt cà phê được chọn lọc từ nông trại bền vững, nơi biến đổi khí hậu không còn là trở ngại.

ILOTA – Nhà rang Cà phê “May đo” 

Địa chỉ: Biệt thự 3, ngõ 2A Chế Lan Viên, phường Đông Ngạc, Hà Nội.

Zalo: 0989 099 033 (Mr Thắng)

Website: ilota.vn

Facebook: ILOTA Coffee and Tea