Khi thị trường cafe toàn cầu đang đối mặt với những thách thức từ biến đổi khí hậu, qua đó tác động đến sản lượng cafe, các nhà khoa học, trong đó có Aaron Davis đang tìm kiếm và lai tạo những giống cafe mới có khả năng thích nghi với khí hậu hiện tại nhưng vẫn đảm bảo hương vị. Coffea stenophylla là một loài hoang dã có tiềm năng rất lớn trở thành loại cafe của tương lai.

Thị trường cà phê toàn cầu và thách thức khí hậu

Bên cạnh trà, cafe là một trong những thức uống phổ biến nhất trên thế giới. Mỗi ngày, thế giới tiêu thụ khoảng hai tỷ tách cà phê. Đây là một thức uống không chỉ giúp anh em tỉnh táo mà còn trở thành thói quen và nghi thức văn hóa ở nhiều nơi. Tuy nhiên, dù phổ biến, gần như toàn bộ cà phê mà con người tiêu thụ hiện nay đều đến từ hai loại: Coffea arabica và Coffea canephora, còn được gọi là robusta. Arabica được ưa chuộng vì hương vị phong phú và tinh tế, trong khi robusta rẻ hơn, đậm hơn và được dùng phổ biến trong cà phê hòa tan. Tuy nhiên, cả hai loại cafe này đều đang đối mặt với những đe dọa nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu.

Cafe là một trong những thức uống phổ biến nhất của loài người

Trên thực tế, Arabica rất nhạy cảm với nhiệt độ cao, hạn hán và sâu bệnh. Loại cây cafe này đòi hỏi phải được trồng ở vùng cao với lượng mưa dồi dào. Trong khi đó, Robusta dù có khả năng chịu đựng tốt hơn, nhưng nó cũng đang thất bại trong việc đối mặt với điều kiện khí hậu ngày càng khắc nghiệt. Một nghiên cứu vào năm 2014 cho thấy biến đổi khí hậu có thể làm giảm một nửa diện tích trồng cà phê phù hợp trên toàn cầu vào năm 2050. Những năm gần đây, sản lượng cà phê tại nhiều quốc gia như Brazil, Việt Nam, vốn là những nước sản xuất cà phê hàng đầu thế giới, đã sụt giảm nghiêm trọng. Thách thức này đặt ra câu hỏi: “Cà phê của tương lai sẽ đến từ đâu?”

Giải pháp mà loài người tìm kiếm có thể nằm ở quá khứ, khi các loại cafe bị lãng quên, những loài hoang dã được kì vọng thích nghi với điều kiện khắc nghiệt hiện tại. Một trong số đó là loài Coffea stenophylla.

Cuộc tìm kiếm Stenophylla: hành trình của nhà thực vật học Aaron Davis

Tiến sĩ Aaron Davis là trưởng nhóm nghiên cứu cà phê tại Vườn Thực vật Hoàng gia Kew (Royal Botanic Gardens, Kew) – một di sản thế giới UNESCO tại London. Đây là nơi lưu giữ hơn bảy triệu mẫu thực vật khô từ khắp nơi trên thế giới và bản thân Davis cũng là người phát hiện nhiều loại cây cafe nhất được biết đến hiện nay. Davis bắt đầu sự nghiệp nghiên cứu khoa học thực vật từ thập niên 1990, sau khi lấy bằng tiến sĩ tại Đại học Reading. Ban đầu, công việc của ông tập trung vào việc phân loại, ghi nhận và mô tả các loài cà phê trong tự nhiên nhằm hoàn thiện cây phả hệ của chi Coffea.

Aaron Davis, người đang nỗ lực tìm kiếm và phát triển những loại cafe mới

Một trong những chuyến khảo sát đầu tiên của Davis là đến Madagascar, nơi có hệ sinh thái biệt lập với nhiều loài thực vật đặc biệt. Việc tìm cà phê trong rừng hoang dã ở đây được kể lại là vô cùng khó khăn. Davis và nhà thực vật học địa phương Franck Rakotonasolo, dù có kiến thức nhận diện cây cafe không qua quả hay lá, vốn rất hiếm và dễ nhầm lẫn, đã phải băng rừng lội suối nhiều ngày mới tìm được cây cafe. Một loài trong số đó được Davis đặt tên là Coffea rakotonasoloi nhằm vinh danh người cộng sự.

Palm House tại Kew, được xây dựng từ năm 1840 để trồng những loài cây nhiệt đới

Từ khoảng năm 2009, Davis chuyển hướng nghiên cứu, tập trung vào khả năng ứng dụng thực tiễn của các loài cà phê hoang dã trong việc thích nghi với biến đổi khí hậu. Trong quá trình khảo sát tại Uganda, nhóm nghiên cứu của ông ghi nhận những cánh đồng robusta héo úa hoàn toàn trên nền đất nứt nẻ, vốn là minh chứng rõ rệt về sự suy giảm khả năng chịu hạn của giống cà phê này. Mối quan tâm đến các loài cà phê chống chịu tốt với điều kiện khắc nghiệt ngày càng tăng. Coffea stenophylla trở thành đối tượng được Davis quan tâm hơn hết khi trong 1 quyển sách cũ từ năm 1925, nhà sinh vật học người Mỹ Ralph Holt Cheney đã miêu tả stenophylla là loại có hương vị cao cấp hơn bất kì loại hạt cafe nào, kể cả loại arabica tuyệt vời nhất.

Một hũ sưu tầm hạt Coffea stenophylla, có nguồn gốc từ Sierra Leone vào năm 1856, hiện đang ở phòng làm việc của Davis tại Kew

Stenophylla từng được mô tả lần đầu vào năm 1834, và từng được canh tác rộng rãi ở Sierra Leone cho đến giữa thế kỷ 20. Rất nhiều tài liệu ư lịch sử đã ghi lại rằng hạt cà phê của loài này vượt trội hơn tất cả các loài khác, có khả năng sinh trưởng ở vùng thấp, chịu nhiệt độ cao và khô hạn tốt. Tuy nhiên, loài này đã biến mất khỏi các đồn điền và gần như không còn xuất hiện trong tự nhiên sau năm 1954, một trong những nguyên nhân là do người Anh giới thiệu giống cafe robusta, vốn năng suất hơn nhiều so với Stenophylla.

Năm 2018, Davis phát động chiến dịch tìm kiếm stenophylla bằng cách phát tờ rơi có dòng chữ “Bạn đã thấy loài cây này chưa?”, kèm hình ảnh nhận diện đặc trưng của lá stenophylla. Một cộng sự của ông tại Sierra Leone, Daniel Sarmu, đã rong ruổi trên xe máy khắp các vùng nông thôn để phát tờ rơi cho nông dân, nhưng hầu hết đều trả lời rằng họ chưa từng thấy loài cây đó. Sau nhiều ngày không có kết quả, Davis quyết định đi vào các khu rừng tại Sierra Leone như cách ông đã làm để tìm kiếm.

Davis (đội nón) tại Miền nam Sudan vào năm 2021, trong một chuyến đi tìm kiếm các hạt cafe

Tại thời điểm này, nhiều khu rừng đã bị chặt phá làm nhiên liệu và đất canh tác. Tuy nhiên, khu bảo tồn rừng Kasewe vẫn còn tương đối nguyên vẹn. Nhóm nghiên cứu dành cả buổi sáng để tìm đường đến khu vực, leo đồi gần một giờ đồng hồ. Sau một vài lần nhầm lẫn, cuối cùng họ tìm thấy một cây bụi nhỏ không hoa, không quả – thoạt nhìn như một cây dại bình thường. Tuy nhiên, Davis nhận ra ngay nhờ hình dáng đặc trưng của loài Coffea. Đây là lần đầu tiên stenophylla được tìm thấy trong tự nhiên sau hơn sáu thập kỷ biến mất.

Tuy nhiên, điều đáng tiếc là đây chỉ là một cá thể đơn độc, không có quả để thu hạt. Nhóm nghiên cứu tiến hành dọn sạch thực bì xung quanh cây và đánh dấu vị trí bằng đá để bảo vệ. Giáo sư Jeremy Haggar, thành viên trong nhóm, cho biết cảm giác lúc đó là “vừa vui mừng vừa thất vọng” vì không thể tiến hành nhân giống từ một cây duy nhất. Trong các tháng tiếp theo, nhờ xác định được kiểu sinh cảnh phù hợp, nhóm của Davis đã phát hiện thêm nhiều cây stenophylla khác tại các khu rừng ở Sierra Leone và thu được đủ hạt để nghiên cứu và thử nghiệm. Đến năm 2020, họ có thể rang được 9 gram hạt – một lượng cực kỳ nhỏ – nhưng đủ để đánh giá chất lượng. Kết quả cho thấy stenophylla có hương vị ngọt ngào, tinh tế, tương đương với arabica cao cấp, với các nốt hương của đào, hoa nhài, sô-cô-la và siro hoa cơm cháy.

Vai trò và triển vọng của việc tái khám phá các loài cafe hoang dã

Việc tìm lại stenophylla không chỉ là một thành tích khoa học, nó còn mở ra hi vọng mới cho ngành cà phê toàn cầu. Với hơn 60% các loài cà phê hoang dã đang bị đe dọa tuyệt chủng do mất rừng và biến đổi khí hậu, công việc của Davis trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Trên thực tế, những loài hoang dã như stenophylla mang trong mình những thông tin di truyền quý giá để lai tạo ra các giống mới có khả năng chống chịu tốt hơn với khí hậu thay đổi và vẫn đảm bảo duy trì được hương vị thơm ngon.

Dù có tiềm năng lớn, stenophylla vẫn chưa sẵn sàng để trở thành “cà phê của tương lai.” Davis thừa nhận rằng sản lượng của loài này còn thấp, chưa rõ khả năng chống sâu bệnh trên diện rộng và tính hiệu quả kinh tế cho người trồng. Ông gọi stenophylla hiện tại là “loại cà phê dành cho dân sành”. Tuy nhiên, ông và nhóm nghiên cứu đang trồng thử nghiệm khoảng 8.000 cây stenophylla tại Sierra Leone với hy vọng trong năm nay sẽ cho quả.

Mẫu Coffea stenophylla tại Kew cho thấy đặc trưng của loài cây này

Ngoài ra, họ cũng đang nghiên cứu nhiều loài khác như Coffea excelsa, vốn có thể sống sót mà không cần nước lâu hơn cả robusta. Họ cũng bắt bắt đầu lai giống truyền thống giữa stenophylla và các loài cà phê khác. Những loài như racemosa hay sessiliflora cũng được đưa vào nghiên cứu để tạo ra giống cà phê mới, thích nghi với khí hậu nhưng vẫn giữ được kích cỡ hạt và hương vị mong muốn. uy nhiên, việc áp dụng các loài này vào sản xuất quy mô lớn vẫn gặp nhiều trở ngại: năng suất thấp, chưa rõ khả năng kháng bệnh, và chưa có nghiên cứu đầy đủ về lợi nhuận cho nông dân.

Bên cạnh việc tìm kiếm các giải pháp khác, các chuyên gia cũng đồng thời khuyến khích người trồng và người tiêu dùng thay đổi thói quen để giảm tác động môi trường: ưu tiên cà phê trồng dưới bóng râm, giảm sử dụng phân bón hóa học, vốn là nguồn phát thải khí nhà kính mạnh, và hạn chế các phương pháp pha chế gây ô nhiễm như sử dụng viên nén và máy cà phê tự động.