Carbon xanh trong hệ sinh thái rừng ngập mặn tại khu vực Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ

BÀI BÁO KHOA HỌC

CARBON XANH TRONG HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN
TẠI KHU VỰC VƯỜN QUỐC GIA XUÂN THUỶ
Hà Thị Hiền1, Nguyễn Thị Kim Cúc2
Tóm tắt: Carbon xanh tích luỹ tại các hệ sinh thái (HST) đại dương và HST ven biển, trong đó có HST
rừng ngập mặn (RNM). Carbon xanh trong nghiên cứu này được thực hiện tại khu vực RNM thuộc
Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ. Nghiên cứu sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để đánh giá và định
lượng giá trị carbon tích luỹ và trao đổi nhằm tính ra giá trị carbon tích luỹ trong RNM. Kết quả nghiên
cứu cho thấy RNM có tổng giá trị carbon xanh tích luỹ là 208,18 MgC ha-1, trong đó carbon tồn lưu
dưới mặt đất chiếm tỉ lệ trên 81% tổng giá trị carbon tích luỹ. Carbon trao đổi trong nước phụ thuộc
lớn vào chu kỳ thuỷ triều và mùa trong năm (mùa mưa, mùa khô). Xu hướng này cũng tương tự với giá
trị carbon phát thải từ các môi trường đất, nước vào khí quyển. Nghiên cứu tính được tổng lượng
carbon đầu vào và đầu ra tương ứng của RNM lần lượt là 13,51 ± 5,60 MgC ha-1 năm-1 và 13,13 ± 5,27
MgC ha-1 năm-1. Từ các giá trị này nghiên cứu xác định được carbon tích lũy trong đất và sinh khối
RNM còn lại là 7,29 MgC ha-1 năm-1. Đây là một giá trị carbon xanh tích luỹ rất lớn và cho thấy RNM
là một bể chứa carbon xanh và làm giảm lượng carbon phát thải vào khí quyển.
Từ khố: Carbon xanh, rừng ngập mặn, tích luỹ carbon, Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ *
Carbon xanh (blue carbon) là khái niệm dùng
để chỉ lượng carbon tích luỹ trong các HST đại
dương và HST ven biển trên thế giới, bao gồm
tảo, cỏ biển, rừng ngập mặn, cây đầm lầy và các
thực vật khác ở vùng đất ngập nước ven biển
(Thomas, 2014). Thực vật trong các HST này sử
dụng năng lượng mặt trời để chuyển hóa CO2 ,
hơi nước và các chất dinh dưỡng thành đường
và các loại carbonhydrat, các sản phẩm sinh học
này tích lũy trong cơ thể thực vật. Bên cạnh đó,
thực vật cũng hơ hấp và giải phóng khí CO2 trở
lại bầu khí quyển. Trong chu trình vịng đời của

nó, thực vật chết đi và giải phóng carbon lưu trữ
trở lại khí quyển hoặc lưu trữ carbon trong lớp
trầm tích. Tại các lớp trầm tích này, carbon lưu
trữ phân hủy chậm, làm tăng hàm lượng carbon
lưu giữ trong đất. Tuy nhiên, ngày nay có rất ít
1
2

Trường Đại học Khánh Hồ
Trường Đại học Thủy lợi

42

các thơng tin nghiên cứu về các quá trình biến
đổi và tốc độ trao đổi của carbon trong hệ sinh
thái đặc biệt này (Donato và cs., 2011).
Các đại dương bao phủ khoảng 70% diện tích
hành tinh, do đó việc bảo vệ và phục hồi HST
đại dương và HST ven biển có tiềm năng phát
triển và lưu giữ giá trị carbon xanh lớn nhất
(Donato và cs., 2011). Rất nhiều các nghiên cứu
đã và đang được tiến hành tập trung vào các
HST ven biển, trong đó có HST RNM. Nhiều
kết quả đã được cơng bố chỉ ra rằng, HST RNM
có khả năng lưu giữ một lượng carbon xanh rất
lớn trên một đơn vị diện tích, giá trị lưu giữ này
lớn hơn nhiều so với carbon lưu trữ trên các
HST rừng trên cạn (Donato và cs., 2011; Ha và
cs., 2018; Nho và cs., 2019). Khả năng đặc biệt
này của HST RNM đóng vai trị rất quan trọng

trong chu trình carbon tồn cầu trong bối cảnh
khí hậu tồn cầu đang nóng lên từng ngày do sự
phát thải của khí CO2 . Do đó, đây là một tính

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)


chất đặc biệt của RNM mà thế giới cần quan
tâm nghiên cứu để phát triển và bảo vệ diện tích
RNM trong tương lai. Đặc biệt, carbon xanh lưu
trữ trong HST RNM có thể duy trì trong nhiều
thiên niên kỷ (Indriyani và cs., 2020).
Rừng ngập mặn nằm ở giao diện giữa đất
liền và biển trong khu vực nhiệt đới và cận
nhiệt đới trên thế giới, có tổng diện tích vào
khoảng 160.000 km2, phân bố trải dài dọc theo
đường bờ biển từ 25 o Bắc tới 25o Nam, trong
đó diện tích lớn nhất của RNM được ghi nhận
thuộc các quốc gia: Malaysia, Ấn Độ,
Bangladesh, Brazil,Venezuela, Nigeria và
Senegal (Alongi, 2009; Giri và cs., 2011). Tại
Việt Nam, RNM phân bố ở vùng ven biển từ
tỉnh Cà Mau tại phía Nam tới tỉnh Quảng Ninh
tại phía Bắc (Phan & Hoang, 1993). Đất ngập
mặn hình thành từ phù sa sông vận chuyển ra
biển dưới dạng trầm tích và lắng đọng tại khu
vực cửa sơng ven biển. Trầm tích được bồi tụ
từ các hạt phù sa chứa cát, bùn và đất sét và rất
giàu các chất hữu cơ. Lớp trầm tích bề mặt có
cấu trúc lỏng lẻo thường nhẹ và xốp và tạo điều

kiện cho nước thấm vào và hấp thụ khí khi thủy
triều xuống thấp. Đây là điều kiện lý tưởng để
các cây ngập mặn sinh trưởng và phát triển trên
các nền đất này. Tuỳ thuộc vào các loại thể nền
khác nhau, họ thảm thực vật, thành phần và cấu
trúc lồi có thể thay đổi đáng kể ở quy mơ tồn
cầu, khu vực và địa phương (Sherman và cs.,
2003). Ví dụ, tại Việt Nam, cây Đước sinh
trưởng và phát triển tốt trên nền đất bồi và khí
hậu của khu vực phía Nam, cây Trang phù hợp
và phát triển mạnh ở khu vực phía Bắc
(Mcnally và cs., 2010).
Ở khu vực thuộc vùng bờ biển vùng đồng
bằng Bắc Bộ, RNM phân bố trong phạm vi bồi
tụ của hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình và
các phụ lưu. Các bãi bồi tại đây nhận được
lượng phù sa từ thượng nguồn khá nhiều và
giàu chất dinh dưỡng, rất thích hợp cho sự sinh

trưởng của cây ngập mặn. Chu kì thủy triều
thuộc chế độ nhật triều với biên độ khá lớn, độ
lớn triều từ 3 ~ 4 m. Các bãi bồi rộng hình
thành ở cả vùng cửa sơng và ven biển tạo nên
môi trường lý tưởng cho cây ngập mặn tại đây
phát triển. Nghiên cứu trong bài viết này tập
trung vào giá trị carbon xanh trong HST RNM
tại khu vực Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ. Do đó,
mục tiêu trong nghiên cứu này nhằm xác định:
(i) giá trị carbon xanh tích luỹ trong sinh khối
và trong đất RNM; (ii) xác định giá trị carbon

trong mơi trường nước và (iii) tính tốn lượng
carbon xanh trao đổi giữa các thành phần mơi
trường và khí quyển.
2.

ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu lựa chọn vùng RNM
thuộc Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ (VQGXT)
nằm tại vị trí bờ Nam của cửa sông Hồng, tỉnh
Nam Định, miền Bắc Việt Nam. Hệ sinh thái
RNM hình thành trên các bãi bồi tại cửa Ba
Lạt với diện tích tổng cộng khoảng 15,000
hecta (Pham & Mai, 2015). Rừng ngập mặn tại
VQGXT là thảm thực vật hỗn giao của rừng
trồng và rừng tái sinh tự nhiên với ba lồi cây
chính: Trang (K. obovata), Bần chua (S.
caseolaris) và Đước (R. apiculata). Hầu hết
diện tích RNM thuộc vùng đệm VQGXT là
rừng trồng từ năm 1994 cho tới ngày nay với
loài cây chủ yếu là cây Trang. Khu vực nghiên
cứu nằm tại vùng đệm của VQGXT, nơi RNM
được trồng từ năm 1998 và có vị trí tại tọa độ
20 o 13’37.6” N Vĩ độ Bắc và 106 o 31’42.0” E
Kinh độ Đông. Các ô nghiên cứu (ô tiêu
chuẩn) được lựa chọn và vị trí đo đạc giá trị
carbon trao đổi được thiết lập tại khu vực
RNM trồng bao quanh một con lạch cụt nối

với kênh chính (rừng Trang 18 tuổi, 2016; 19
tuổi, 2017; và 20 tuổi, 2018; Hình 1).

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)

43


Hình 1. Bản đồ khu vực nghiên cứu và vị trí lấy
mẫu tại RNM thuộc VQGXT
Nằm ở khu vực ven biển phía Bắc Việt Nam,
VQGXT có đầy đủ các hình thái và đặc điểm thời
tiết đặc trưng của khu vực nhiệt đới gió mùa. Khí
hậu nóng ẩm mưa nhiều vào mùa mưa, và lạnh
khô vào mùa đông, độ ẩm không khí trung bình từ
80 – 85%. Lượng mưa trung bình hàng năm dao
động trong khoảng từ 1.750 – 1.800 mm với hai
mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng năm đến

tháng chín, mùa khơ bắt đầu từ tháng mười năm
trước và kết thúc vào tháng tư năm sau. Nhiệt độ
khơng khí trung bình năm dao động từ 24,5 tới
25,5oC và có sự khác biệt rất rõ giữa mùa khơ
(mùa đông) và mùa mưa (mùa hè). Tháng lạnh
nhất là tháng mười hai và tháng một, với nền nhiệt
trung bình dao động trong khoảng từ 17,0 tới
18,6oC, và tháng nóng nhất là tháng Bảy, với nhiệt
độ trung bình cao hơn 31,5oC (Cục thống kê Nam
Định, 2021). Chu kì triều tại đây là chế độ nhật
triều với biên độ rộng, lớn nhất là 3,65 m và nhỏ

nhất là 0,43 m (Trung tâm Hải văn, 2021).
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp kế thừa
những kết quả nghiên cứu khoa học của các
tác giả trong cùng lĩnh vực đã công bố trong
các bài báo, các sách chuyên khảo, các báo
cáo kết quả nghiên cứu về lý thuyết và thực
tiễn ở trong và ngoài nước. Để đạt được các
mục tiêu đề ra, nghiên cứu xác định giá trị carbon
xanh tích luỹ trong HST RNM thơng qua các giá
trị trình bày trong chu trình carbon của Bouillon
và cs., (2008; Hình 2). Chu trình carbon trong
RNM được phân loại thành ba thành phần chính:
(1) carbon trong sinh khối và trong đất; (2) carbon
trong nước và (3) trao đổi carbon giữa các thành
phần môi trường với khí quyển.

Hình 2. Chu trình carbon trong RNM (Bouillon và cộng sự, 2008).

44

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)


Bên cạnh đó, nghiên cứu sử dụng các kết
quả về carbon xanh trong sinh khối (trên mặt
đất và dưới mặt đất), trong đất đã được công
bố (Ha cs., 2018; Ha, 2019; Nguyen & Ha, 2021).
Carbon trao đổi trong nước được tính tốn
dựa vào việc lấy mẫu liên tục (2 tiếng/lần)

trong suốt các chu kì thuỷ triều (24 giờ mỗi
chu kỳ nước lớn và nước rịng). Mẫu nước
được lọc (V lít) ngay sau khi thu mẫu bằng giấy
lọc sợi thủy tinh GF/F 0,7 μm (Whatman). Lưu
giữ giấy lọc và nước lọc thu được ở nhiệt độ 4ºC
trước khi chuyển về phòng thí nghiệm để phân
tích thơng số POC và DOC. Tại phịng thí nghiệm,
sấy khơ giấy lọc ở 40ºC trong 48 giờ sau đó được
cho vào bình hút ẩm và cân khối lượng (m1). Giấy
lọc sau đó được mang đi nung ở 750ºC trong 4
giờ, để nguội trong bình hút ẩm được cân lại khối
lượng (m2). Hàm lượng POC được tính như sau:
POC (mgC/L) = ((m1- m2)/V) × 1000 × 40%.
Nồng độ DOC được phân tích từ nước lọc (qua
giấy GF/F 0,7 μm) bằng máy Shimazu TOC-VE
tại Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện
Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Nồng
độ DIC trong mẫu nước được tính từ giá trị chuẩn

độ độ kiềm toàn phần của mẫu nước ngay tại hiện
trường và nồng độ khí CO2 hịa tan trong nước tại
mỗi thời điểm tính tốn. DIC = [CO32-] + [HCO3-]
+ [CO2]. Dịng khí CO2 trao đổi giữa giao diện
RNM và mơi trường khí, nước được đo đạc
thực tế tại hiện trường trên bề mặt đất và bề
mặt nước. Các phương pháp phân tích được áp
dụng theo các qui trình chuẩn của Việt Nam
và thế giới, và cũng đã được trình bày chi tiết
trong luận án của tác giả Hà Thị Hiền (2019,
mục 2.4. Phương pháp nghiên cứu). Các số liệu

phân tích và đo đạc được xử lý trên phần mềm
thống kê Microsoft Excel và phần mềm R.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ
THẢO LUẬN
3.1. Carbon xanh trong sinh khối và
trong đất
Kết quả tính tốn giá trị carbon xanh trong
nghiên cứu này đối với diện tích rừng Trang trồng
từ 18 đến 20 tuổi tăng dần theo thời gian, trong đó
cao nhất là rừng trồng 20 năm tuổi với tổng giá trị
carbon xanh tích luỹ là 208,18 MgC ha-1, trong đó
carbon tồn lưu dưới mặt đất chiếm tỉ lệ trên 81%
tổng giá trị carbon xanh tích luỹ (Bảng 1).

Bảng 1. Carbon xanh tích lũy (MgC ha-1) của rừng Trang trồng từ 18 - 20 tuổi
Nguồn: (Ha cs., 2018; Ha, 2019; Nguyen & Ha, 2021)
Tuổi cây (năm)
18
19
20

Carbon xanh trong sinh Carbon xanh dưới mặt đất
khối trên mặt đất (MgC (trong sinh khối rễ và
ha-1)
trong đất) MgC ha-1)
35,44
159,45
37,15
166,66
39,16

169,02

Carbon xanh tích lũy dưới mặt đất là tổng của
carbon trong sinh khối rễ và trong đất. Kết quả
nghiên cứu cho thấy carbon tồn lưu trong đất là
thành phần chính của giá trị carbon xanh, giá trị
này có nguồn gốc một phần từ sinh khối rễ, một
phần từ carbon trong lượng rơi của RNM và
carbon mang tới từ trầm tích sơng biển.
3.2. Carbon xanh trao đổi trong nước
Carbon hữu cơ lơ lửng, POC, trong môi trường

Carbon xanh tổng số
(MgC ha-1)
194,89
203,81
208,18

nước bao gồm hàm lượng carbon trong thực vật
phù du, động vật phù du, vi khuẩn và các mảnh
vụn hữu cơ, trong khi chất hữu cơ hịa tan DOC,
bao gồm các phân tử có khối lượng phân tử cao và
khối lượng phân tử thấp. Cả hai thơng số POC và
DOC trong nước đều có nguồn gốc từ các nguồn
nội sinh và ngoại sinh (dòng chảy của sông, từ
lượng rơi của thực vật trong RNM và trầm tích).
Kết quả nghiên cứu xác định được nồng độ

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)

45


POC đo được vào mùa khô cao hơn so với mùa
mưa ở tất cả các chế độ triều (Hình 3). Nồng độ
POC phân tích được khi triều lên cao hơn nồng độ
đo được tại đỉnh triều và khi triều xuống. Vào chu
kì nước lớn trong cả hai mùa, giá trị POC thu
được vào mùa khô và mùa mưa lần lượt là 13,74 ±
5,12 mgC L-1 và 10,16 ± 3,18 mgC L-1, và khơng
có sự khác biệt về giá trị POC giữa hai mùa (P >

0,05). Vào chế độ nước ròng, do biên độ triều ổn
định và xuất hiện một vài đỉnh triều nhỏ hình
thành trong ngày nên nồng độ POC phụ thuộc chủ
yếu vào mùa, với giá trị trong mùa khô cao hơn
gấp đôi trong mùa mưa, tương ứng là 12,40 ± 1,91
mgC L-1 và 5,89 ± 0,56 mgC L-1. Có sự khác biệt
về giá trị POC xác định được giữa hai mùa trong
chế độ nước rịng (P < 0,05).

Hình 3. Biến động hàm lượng các thông số POC, DOC, DIC theo chu kì thủy triều vào hai mùa
trong năm. (Kí hiệu đường nét liền: biên độ thủy triều; nét chấm: các thông số tương ứng).
Biến động hàm lượng các chất hữu cơ hịa tan
DOC có xu hướng trái ngược với độ lớn của mực
nước triều trong cả hai chế độ triều và cả hai mùa
trong năm. Nồng độ DOC cao nhất đo được khi
triều thấp nhất với giá trị trung bình là 2,59 ± 0,35
mgC L-1. Ở trạng thái triều lên và triều xuống,
nồng độ DOC cao hơn so với khi triều đạt đỉnh.

Giá trị DOC trung bình trong mùa mưa cao hơn so
với mùa khơ nhưng khơng có sự khác biệt giữa hai
mùa (P > 0,05). Ở chế độ nước lớn, giá trị DOC
trung bình trong mùa khơ và mùa mưa tương ứng
là 2,11 ± 0,28 mgC L-1 và 2,38 ± 0,34 mgC L-1.
Tại chế độ nước ròng, các giá trị trung bình trong
cả hai mùa đều thấp hơn chế độ nước lớn, với giá
trị 1,89 ± 0,40 mgC L-1 trong mùa khô và 2,03 ±
0,44 mgC L-1 trong mùa mưa
Hàm lượng carbon vơ cơ hịa tan DIC có cùng

46

xu hướng biến đổi với hàm lượng POC và DOC.
Các giá trị cao nhất phân tích được khi triều
xuống và triều thấp, sau đó đến triều lên và thấp
nhất là mức triều cao. Các giá trị thu được khi
thủy triều xuống thấp cao hơn các giá trị khi triều
cao từ 1,2 – 2,8 lần. Tỉ lệ này cho thấy sự khống
hóa của các hợp chất hữu cơ trong đất RNM diễn
ra rất mạnh mẽ dẫn tới làm giảm oxi hịa tan, làm
tăng nồng độ khí CO2 hịa tan trong nước lỗ rỗng
cũng như làm giảm giá trị pH của nước.
Lượng khí CO2 hịa tan trong nước (pCO2 )
cũng có sự khác biệt lớn giữa các trạng thái thủy
triều khác nhau (P < 0,05, Hình 4). Khí CO2 hịa
tan trong nước vào mùa khơ có giá trị trung bình
cao hơn mùa mưa nhưng khơng có khác biệt có
ý nghĩa thống kê (P > 0,05). Giá trị pCO2 tăng
dần khi thủy triều rút xuống và đặc biệt cao

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)


(4400 ppm) khi triều thấp nhất do nước lỗ rỗng
hòa tan CO2 giải phóng từ các q trình khống
hóa và hô hấp của các sinh vật trong đất rừng.
Giá trị đo được khi triều thấp cao hơn các giá trị
đo được khi triều cao lớn nhất khoảng 9 lần, và
các giá trị đo được vào chu kì nước rịng cao
hơn chu kì nước lớn ở cả hai mùa trong năm.

Nồng độ khí CO2 hịa tan trong nước cao khi
triều xuống là một nguồn carbon vô cơ mang ra
khỏi RNM mà hiện nay các nghiên cứu trên thế
giới cịn đang tìm hiểu để xác định được một
cách tương đối chính xác (ước tính > 50% tổng
carbon hữu cơ trong năng suất của RNM
(Steven Bouillon và cs., 2008).

Hình 4. Khí CO2 hịa tan trong nước lạch vào các chu kì thủy triều và các mùa trong năm.
(Kí hiệu đường nét liền: biên độ thủy triều; nét chấm: nồng độ khí CO2 hịa tan trong nước)
Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, nồng độ
POC và DOC trong nước biến đổi không ngừng
theo không gian, thời gian và nguồn cung các
thông số này trong nước. Đối với hệ sinh thái
RNM, nồng độ của hai thông số này biến đổi rất
mạnh theo biên độ của thủy triều. Hoạt động của
thủy triều diễn ra hàng ngày, không chỉ mang theo
năng lượng vào các vùng đất ngập nước ven biển

mà cịn tạo ra tính nhịp điệu của trong đời sống
của sinh vật trong vùng (Vũ Trung Tạng, 2009).
Khi thủy triều lên cao, nước biển tràn vào sàn của
RNM, tại đây các q trình hịa tan và trao đổi
chất diễn ra liên tục. Carbon hữu cơ trong trầm

tích hịa tan và khí CO2 do q trình hơ hấp của
động vật đáy cũng hòa tan vào nước tạo thành một
q trình khống hố và là nguồn cung cấp DIC
cho môi trường nước biển ven bờ.
3.3. Trao đổi carbon giữa các thành phần
mơi trường với khí quyển
Dịng khí CO2 phát thải mạnh nhất ở trạng thái
triều thấp tại chu kì nước rịng (Hình 4). Giá trị
pCO2 ở trạng thái triều xuống và triều thấp đo
được vào mùa khô cao hơn so với mùa mưa. Kết
quả thu được trong nghiên cứu này có cùng xu
hướng với kết quả trong nghiên cứu của Borges &
Kone, (2008); Tokoro và cs., (2014) và Call và

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)

47


cs., (2015). Các tác giả cũng xác định được mối
tương quan và tuyến tính thuận giữa dịng khí CO2
trong nước và tổng carbon vơ cơ hịa tan (DIC).
Tóm lại, giá trị CO2 phát thải từ mơi trường
nước vào khí quyển có liên quan chặt chẽ với các

thơng số lí hóa của nước, đặc biệt là thơng số DIC.
Nồng độ khí CO2 phát thải từ giao diện nước khơng khí tăng cao khi thủy triều xuống thấp và
chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các q trình sinh
địa hóa diễn ra trong môi trường đất RNM, nồng
độ CO2 phát thải ổn định khi thủy triều lên và thủy
triều cao.
3.4. Carbon xanh tích luỹ trong rừng
ngập mặn
Kết hợp các giá trị carbon tính được trong diện
tích RNM, nghiên cứu đã hồn chỉnh và tính tốn
tổng carbon tích lũy, tồn lưu và trao đổi trong các
giao diện đất - nước - khơng khí của RNM.
Carbon tích lũy trong HST RNM bao gồm hai
thành phần: carbon từ năng suất sản phẩm của
RNM và carbon mang vào từ dòng nước triều.
Trong phần năng suất sinh khối rừng, carbon tồn
tại trong ba thành phần cơ bản: carbon trong
lượng rơi (vật rơi rụng), carbon trong sinh khối gỗ
và carbon trong rễ. Carbon trong lượng rơi ở rừng

Trang tính được trong nghiên cứu là 2,32 MgC ha-1
năm-1 (chiếm 34,47% tổng năng suất sinh khối
rừng). Tương ứng carbon trong sinh khối gỗ và
sinh khối rễ lần lượt là 2,03 và 2,38 MgC ha-1
năm-1 (tỉ lệ tương ứng là 30,16% và 35,36%). Tỉ lệ
thành phần carbon trong năng suất sinh khối của
nghiên cứu này có sự tương đồng chặt chẽ với giá
trị tổng hợp trong nghiên cứu của (Steven
Bouillon và cs., 2008) cho tổng giá trị carbon
trong năng suất sinh khối RNM trên toàn thế giới

(với tỉ lệ tương ứng là 31,34; 30,88 và 37,79% cho
lượng rơi, sinh khối gỗ và sinh khối rễ của cây
ngập mặn).
Thành phần carbon thứ hai mang vào HST
RNM là POC, DOC và DIC từ dòng nước triều.
Sau khi đã tính tốn tỉ lệ mang vào và mang ra
trong diện tích rừng trồng qua lạch triều, lượng
carbon mang vào RNM bao gồm DOC và POC
với các giá trị trung bình tương ứng là 0,07 và
6,71 MgC ha-1 năm-1 (Bảng 2). Như vậy, tổng
carbon mang vào RNM hàng năm là 13,51 MgC
ha-1 năm-1, trong đó carbon trong năng suất sinh
khối rừng là 6,73 MgC ha-1 năm-1 (49,82%) và
carbon từ dòng nước triều là 6,78 MgC ha-1 năm-1
(50,18%).

Bảng 2. Tổng carbon mang vào và mang ra khỏi HST RNM.
Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn tính theo đơn vị MgC ha-1 năm-1
Thành phần
đầu vào

Trung
bình

Độ lệch
chuẩn

Trung
bình

Độ lệch chuẩn

Lượng rơi

2,32

0,21

Lượng rơi mang ra

0,26

0,01

Sinh khối gỗ

2,03

0,18

Tồn lưu trong đất

6,91

0,98

Sinh khối rễ

2,38

0,40

CO2 phát thải từ đất

1,75

0,76

DOC

0,07

0,11

CO2 phát thải từ nước

0,15

0,03

POC

6,71

4,70

DIC

4,06

3,49

Tổng đầu vào

13,51

5,60

Tổng đầu ra

13,13

5,27

Thành phần đầu ra

Carbon mang ra khỏi HST RNM bao gồm
nhiều thành phần: carbon mang ra theo dòng nước
triều (micro export: DIC, DOC, POC), carbon
mang ra từ lượng rơi (macro export) và carbon

48

phát thải dưới dạng khí CO2 qua giao diện đất –
khơng khí và giao diện nước – khơng khí. Theo
kết quả tính tốn được trong Bảng 2, tổng giá trị
carbon mang ra từ RNM hàng năm là 6,22 MgC

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)

ha-1 năm-1. Carbon mang ra khỏi RNM dưới dạng
lượng rơi tính được là 0,26 ± 0,01 MgC ha-1 năm1
. So với năng suất lượng rơi của RNM, carbon
mang ra theo lượng rơi chỉ chiếm một tỉ lệ rất nhỏ,
tương ứng với 11,21% tổng năng suất lượng rơi.
Kết quả nghiên cứu này cho thấy HST RNM có
khả năng giữ lại phần lớn năng suất lượng rơi
trong bề mặt sàn rừng (88,79%). Cùng với chu kì
thủy triều lên xuống hàng ngày, trầm tích lắng
đọng từ dịng triều hình thành nên lớp đất nền của
sàn RNM có rất nhiều hệ vi sinh vật và động vật
không xương sống khác nhau như cua và cáy các
loại. Các loài này tiêu thụ lượng rơi và các chất
dinh dưỡng trong đất RNM và tạo nên các xáo
trộn sinh học thơng qua việc giải phóng các chất
thải của chúng và hình thành các hang đào, đường
dẫn trong đất và từ đó vận chuyển carbon hữu cơ
tích lũy trong các tầng đất. DIC là thành phần
mang ra khỏi RNM với tỉ lệ lớn nhất, tương ứng
với giá trị tính tốn được là 4,06 ± 3,49 MgC ha-1
năm-1 (chiếm 65,70% tổng carbon mang ra), sau
đó đến carbon phát thải từ bề mặt đất vào khơng
khí dưới dạng khí CO2 với giá trị trung bình là
1,75 ± 0,76 MgC ha-1 năm-1 (chiếm 28,32% tổng
carbon mang ra). Như vậy DIC và CO2 phát thải
từ đất là hai thành phần chính (94%) phát thải
carbon vào mơi trường nước và khơng khí xung
quanh, và chỉ còn lại một phần nhỏ (6%) carbon
phát thải trên bề mặt nước và carbon mang ra theo

lượng rơi.
Từ các kết quả phân tích được ở trên, nghiên
cứu đã tổng hợp được giá trị carbon tồn lưu trong
đất (6,91 ± 0,98 MgC ha-1 năm-1) với tổng carbon
mang ra từ các thành phần (6,22 ± 3,99 MgC ha-1
năm-1) có thể thấy rằng tỉ lệ carbon tồn lưu trong
đất cao hơn so với carbon mang ra. Tổng hai giá

trị này tương ứng là 13,13 ± 5,27 MgC ha-1 năm-1
vẫn thấp hơn tổng carbon tích lũy trong HST
RNM và carbon mang vào từ dòng nước triều
(13,51 ± 5,60 MgC ha-1 năm-1). Sự chênh lệch giữa
hai giá trị tính tốn này (0,38 MgC ha-1 năm-1) có
thể bao gồm carbon phát thải dưới dạng CH4 ,
q trình carbonat hóa carbon hữu cơ trong
trầm tích, hoặc các sai số trong tính tốn.
Tóm lại, carbon tồn lưu trong đất chiếm tỉ lệ
lớn nhất (6,91 MgC ha-1 năm-1) trong giai đoạn
rừng Trang (18-20 tuổi). Tuy nhiên, carbon tồn
lưu trong đất bị khống hóa và chuyển dịch thành
các dạng carbon vô cơ và dịch chuyển vào môi
trường không khí và mơi trường nước. Sau khi
tính tốn các dạng carbon mang vào và mang ra
khỏi RNM, carbon tích lũy trong đất và sinh khối
rừng Trang còn lại là 7,29 MgC ha-1 năm-1.
4. KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu đã tính tốn được giá trị
carbon xanh tích lũy và cân bằng carbon trong
HST RNM và tốc độ tồn lưu, tích lũy thực tế theo
thời gian. Carbon xanh tích luỹ trong sinh khối,

tồn lưu carbon trong đất RNM tương ứng là
208,18 MgC ha-1. Carbon đầu vào của RNM bao
gồm sinh khối, lượng rơi, POC và DOC, trong đó
POC có giá trị lớn nhất với 6,71 MgC ha-1 năm-1.
Carbon mang ra khỏi RNM lớn nhất là carbon
khoáng hoá, DIC, với giá trị là 4,06 MgC ha-1
năm-1, tiếp đến là khí CO2 phát thải từ đất (1,75
MgC ha-1 năm-1) và một phần nhỏ từ lượng rơi.
Tính cân bằng giữa carbon đầu vào và carbon đầu
ra, giá trị carbon xanh tích lũy trong đất và sinh
khối rừng Trang còn lại là 7,29 MgC ha-1 năm-1.
Đây là một giá trị rất lớn cho thấy vai trò quan
trọng của RNM trong việc lưu trữ carbon xanh của
HST này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Cục thống kê Nam Định. (2021). Niên giám thống kê tỉnh Nam Định 2020. Nhà xuất bản Thống kê.
Ha, T. H. (2019). LATS "Nghiên cứu khả năng tích lũy và trao đổi Carbon trong Rừng ngập mặn trồng
tại Vườn Quốc gia Xuân Thủy". Thuyloi University.
Trung tâm Hải văn. (2021). Bảng thủy triều - Tập 1. Nhà xuất bản Khoa học và Công nghệ Quốc gia.
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)

49


Alongi, D. M. (2009). Synthesis. In The energetics of mangrove forests (pp. 163–177). Springer Press.
Borges, A. V, & Kone, Y. J. (2008). Dissolved inorganic carbon dynamics in the waters surrounding
forested mangroves of the Ca Mau Province (Vietnam). Estuarine, Coastal and Shelf Science, 77,
409–421. />Bouillon, S., Borges, A. V., Castañeda-Moya, E., Diele, K., Dittmar, T., Duke, N. C., Kristensen, E.,
Lee, S. Y., Marchand, C., Middelburg, J. J., Rivera-monroy, V. H., Smith, T. J., & Twilley, R. R.

(2008). Mangrove production and carbon sinks: A revision of global budget estimates. Global
Biogeochemical Cycles, 22(2), 1–12.
Call, M., Maher, D. ., Santos, I. ., Ruiz-Halpern, S., Mangion, P., Sanders, C. J., Erler, D. V, Oakes, J. .
., Rosentreter, J., Murray, R., & Eyre, B. D. (2015). Spatial and temporal variability of carbon
dioxide and methane fluxes over semi-diurnal and spring – neap – spring timescales in a mangrove
creek. Geochimica et Cosmochimica Acta, 150, 211–225.
Donato, D. C., Kauffman, J. B., Murdiyarso, D., Kurnianto, S., Stidham, M., & Kanninen, M. (2011).
Mangroves among the most carbon-rich forests in the tropics. Nature Geoscience, 4(5), 293–297.
/>Giri, C., Ochieng, E., Tieszen, L. L., Zhu, Z., Singh, A., Loveland, T., Masek, J., & Duke, N. (2011).
Status and distribution of mangrove forests of the world using earth observation satellite data.
Global Ecology and Biogeography, 20(1), 154–159.
Ha, T. H., Marchand, C., Aimé, J., Dang, H. N., Phan, N. H., Nguyen, X. T., & Nguyen, T. K. C.
(2018). Belowground carbon sequestration in a mature planted mangroves (Northern Viet Nam).
Forest Ecology and Management, 407, 191–199.
Indriyani, L., Bana, S., Yasin, A., Sudia, L. B., Kahirun, Midi, L. O., & Hardin. (2020). The Potential of
Carbon xanh Stocks and Carbon Dioxide Absorption in Mangrove Forests to Support Low Carbon
Emission Development in Southeast Sulawesi Province, Indonesia. International Journal on
Advanced Science, Engineering and Information Technology, 10(6), 2526–2535.
Mcnally, R., Mcewin, A., & Holland, T. (2010). The potential for mangrove carbon projects in Viet
Nam (Issue 2011). www.snvworld.org
Nguyen, T. K. C., & Ha, T. H. (2021). Stand structure and above ground biomass of Kandelia obovata
Sheue, H.Y. Liu & J. Yong mangrove plantations in Northern, Viet Nam. Forest Ecology and
Management, 483(October 2020), 118720.
Pham, T. H., & Tuan Sy Mai. (2015). Vulnerability to climate change of mangroves in Xuan Thuy
National Park, Vietnam. Journal of Agricultural and Biological Science, 10(2), 55–60. Phan, H. N.,
& Hoang, T. S. (1993). Mangroves of Vietnam.
Sherman, R. E., Fahey, T. J., & Martinez, P. (2003). Spatial patterns of biomass and aboveground net
primary productivity in a mangrove ecosystem in the dominican republic. Ecosystems, 6(4), 384–
398. />Tạng, V. T. (2009). Cơ sở sinh thái học. Nhà xuất bản Giáo dục.
Nho, N.T., Marchand, C., Strady, E., Huu-Phat, N., & Nhu-Trang, T. T. (2019). Bioaccumulation of

some trace elements in tropical mangrove plants and snails (Can Gio, Vietnam). Environmental
Pollution, 248, 635–645.
Thomas, S. (2014). Carbon xanh: Knowledge gaps, critical issues, and novel approaches. Ecological
Economics, 107, 22–38.
50

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)


Tokoro, T., Hosokawa, S., Miyoshi, E., Tada, K., Watanabe, K., Montani, S., Kayanne, H., & Kuwae, T.
(2014). Net uptake of atmospheric CO2 by coastal submerged aquatic vegetation. Global Change
Biology, 20, 1873–1884.
Abstract:
BLUE CARBON IN MANGROVE ECOSYSTEM
AT XUAN THUY NATIONAL PARK
Blue carbon accumulates in ocean ecosystems and coastal ecosystems, including mangrove ecosystems.
The blue carbon in this study was carried out in the mangrove forest area of Xuan Thuy National Park.
The study used many different methods to evaluate and quantify the value of accumulated and
exchanged carbon to calculate the value of accumulated carbon in mangroves. Study results show that
mangroves have a total accumulated blue carbon of 208.18 MgC ha-1, of which the carbon stored below
ground accounts for over 81% of the total. Carbon exchange in water depends largely on the tidal cycle
and the seasons of the year (rainy season, dry season). This trend is similar to the value of carbon
emitted from sediment and water to the atmosphere. The study calculated the total carbon input and
output of mangroves were 13.51 ± 5.60 MgC ha-1 year-1 and 13.13 ± 5.27 MgC ha-1 year-1, respectively.
From these values, the study determined that the carbon accumulated in biomass and sediment of the
mangroves was 7.29 MgC ha-1 year-1. This is a very large cumulative blue carbon value. Research
results show that mangroves are a blue carbon sink and reduce carbon emissions to the atmosphere.
Keywords: Blue carbon, mangroves, carbon accumulation, Xuan Thuy National Park

Ngày nhận bài:

10/4/2022

Ngày chấp nhận đăng: 28/5/2022

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022)

51