Châu chấu sa mạc vốn sống đơn lẻ. Nhưng khi có mưa lớn, chúng sẽ tụ tập lại thành bầy với số lượng khổng lồ và thường gây hậu quả tàn khốc. Một đàn châu chấu bao phủ 1km2 có thể ngốn hết lượng thực phẩm đủ để nuôi sống 35.000 người. Mùa màng bị phá hoại trên diện rộng sẽ đẩy giá lương thực địa phương lên cao, có thể dẫn tới bạo động và nạn đói hàng loạt.
Kiểm soát châu chấu sa mạc là ưu tiên hàng đầu đối với an ninh lương thực: đây là loài gây hại di cư phá hoại nhất đối với các hộ nông dân nhỏ ở nhiều khu vực thuộc châu Á và châu Phi, với khả năng bay đường dài xuyên biên giới.
Cho đến nay, việc dự đoán và kiểm soát các đàn châu chấu vẫn chưa hiệu quả. Nhóm nghiên cứu do Đại học Cambridge đứng đầu nhận thấy nhu cầu cần có một mô hình toàn diện theo dõi hành vi của châu chấu sa mạc khi ứng phó với đợt bùng phát mạnh nạn dịch châu chấu trong giai đoạn 2019-2021, lan từ Kenya sang Ấn Độ và gây áp lực lớn đến việc canh tác lúa mì ở những khu vực này. Chúng cũng phá hủy mía, cao lương, ngô và các loại cây trồng có củ. Các nhà nghiên cứu cho biết các biện pháp ứng phó khoa học gặp khó khăn do thiếu thông tin được thu thập và tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau.
Để khắc phục tình trạng này, nhóm đã phát triển một mô hình dự đoán thời gian và địa điểm châu chấu sa mạc sẽ tụ lại thành bầy, cho phép xử lý châu chấu trước khi chúng trở thành vấn đề vượt quá tầm kiểm soát.
Phương pháp này sử dụng dữ liệu dự báo thời tiết, dữ liệu môi trường và mô hình khí quyển từ Cơ quan Khí tượng Vương quốc Anhvà các mô hình tính toán tối tân về sự di chuyển của côn trùng trong không khí để dự đoán đàn châu chấu sẽ đi đâu khi tìm nơi kiếm ăn và sinh sản mới. Sau đó, những khu vực có khả năng là đích đến của chúng sẽ được phun thuốc trừ sâu. Đặc biệt, đây là mô hình đâu tiên tính đến vòng đời của châu chấu và lựa chọn địa điểm sinh sản của chúng, đồng thời có thể dự báo sự di chuyển của đàn châu chấu trong ngắn hạn và dài hạn.
Theo nhóm tác giả, mô hình mới cho phép dự đoán đích đến của đàn châu chấu trước vài ngày, nhờ thế chúng ta có biện pháp kiểm soát chúng tại các địa điểm cụ thể. Và nếu thất bại, chúng ta có thể dự đoán nơi tiếp theo chúng sẽ đến để “đón lõng”.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nghiêm ngặt mô hình mới bằng cách sử dụng dữ liệu giám sát thực tế và dữ liệu thời tiết từ đợt bùng phát nạn châu chấu lớn gần nhất. Mô hình này sẽ cung cấp thông tin để các chính phủ và tổ chức quốc tế như Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO) giám sát, đưa ra cảnh báo sớm và biện pháp quản lý các đàn châu chấu sa mạc.
Dự kiến, biến đổi khí hậu sẽ khiến các đàn châu chấu sa mạc xuất hiện thường xuyên hơn, do nógây ra những sự kiện châm ngòi như lốc xoáy và lượng mưa lớn. Những sự kiện này sẽ làm cho các vùng sa mạc ẩm hơn, giúp thực vật phát triển mạnh, cung cấp thức ăn cho châu chấu và thúc chúng sinh sản.
Những quốc gia không gặp phải các đợt bùng phát châu chấu trong nhiều năm thường không chuẩn bị tốt để phản ứng, thiếu đội ngũ giám sát cần thiết, máy bay và thuốc sâu. Mô hình này là mô hình đầu tiên có thể dự đoán nhanh chóng và đáng tin cậy hành vi của đàn châu chấu, phù hợp cho
Khi biến đổi khí hậu làm thay đổi sự di chuyển và lan rộng của các đàn châu chấu lớn, sử dụng mô hình mới có thể trở thành bước đầu tiên để lên kế hoạch dự báo và ứng phó hiệu quả.
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí PLOS Computational Biology.
