Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh giá tác động của nuôi trồng thủy sản đến hệ sinh thái rừng ngập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại tiên lãng, hải phòng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.46 MB, 101 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH
ĐÀO THÙY DƢƠNG
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG
ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
ĐẾN HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI TIÊN LÃNG, HẢI PHÒNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành:
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: 8900201.01QTD
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Phạm Văn Cự
HÀ NỘI - 2019
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH
ĐÀO THÙY DƢƠNG
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG
ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
ĐẾN HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI TIÊN LÃNG, HẢI PHÒNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành:
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: 8900201.01QTD
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Phạm Văn Cự
HÀ NỘI - 2019
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện
dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS. TS Phạm Văn Cự, không sao chép các công
trình nghiên cứu của ngƣời khác. Số liệu và kết quả của luận văn chƣa từng đƣợc
công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác.
Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc
trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn.
Tác giả
Đào Thùy Dƣơng
i
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS. TS.
Phạm Văn Cự, là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, nhiệt tình chỉ bảo cho tôi ngay từ
những bƣớc đi đầu tiên trên sự nghiệp nghiên cứu mà trƣớc tiên là hoàn thành luận
văn này. Không những thế, thầy còn là ngƣời luôn động viên, khuyến khích tôi
trong những lúc khó khăn cả về tinh thần và sự nghiệp.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo đã giảng dạy, truyền đạt và nâng
cao những kiến thức về chuyên ngành trong thời gian học tập tại Khoa Các khoa
học liên ngành - Đại học Quốc gia Hà Nội. Đặc biệt là sự giúp đỡ của các thầy cô
trong chƣơng trình Biến đổi khí hậu.
Qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các cô chú, anh chị và các bạn của
lớp cao học K6 - Biến đổi khí hậu đã luôn ủng hộ và tạo không khí vui vẻ, thoải mái
trong quá trình học tập cũng nhƣ trong quá trình tôi làm luận văn.
Lời cuối cùng, tôi xin cảm ơn sự động viên, ủng hộ về tinh thần của bố mẹ
tôi, anh chị tôi. Xin cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp vì những trao đổi kinh
nghiệm và hỗ trợ để tôi hoàn thành bản luận văn này.
Hà Nội, ngày… tháng…. năm 2019
Tác giả luận văn
Đào Thùy Dương
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT........................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH................................................................................................vii
MỞ ĐẦU...................................................................................................................1
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG
CỦA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN ĐẾN RỪNG NGẬP MẶN TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU................................................................................................5
1.1. Khái niệm chung về Biến đổi khí hậu.................................................................5
1.2. Tổng quan về hệ sinh thái rừng ngập mặn..........................................................6
1.2.1 Hệ sinh thái rừng ngập mặn trong bối cảnh Biến đổi khí hậu...........................7
1.2.2. Vai trò của rừng ngập mặn trong giảm nhẹ tác động của Biến đổi khí hậu......8
1.2.3. Hiện trạng rừng ngập mặn tại Việt Nam..........................................................8
1.3. Tổng quan về tác động của nuôi trồng thủy sản đến rừng ngập mặn..................9
1.3.1. Thực trạng tác động của nuôi trồng thủy sản đến rừng ngập mặn tại Việt Nam9
1.3.2. Tính phân mảnh của rừng ngập mặn dƣới tác động của sử dụng đất.............11
1.3.3. Tác động của tính phân mảnh đến tính dễ bị tổn thƣơng và khả năng thích
ứng với Biến đổi khí hậu.......................................................................................... 12
1.4. Các chỉ số phân mảnh....................................................................................... 14
1.5. Công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý trong đánh giá biến động rừng ngặp
mặn theo thời gian................................................................................................... 17
1.6. Khả năng sử dụng hệ thông tin địa lý để đánh giá tính phân mảnh của rừng
ngập mặn bằng các chỉ số cảnh quan....................................................................... 23
1.7. Quan hệ giữa chỉ số phân mảnh cảnh quan với hệ sinh thái rừng ngập mặn dựa
trên đánh giá FRAGSTATS theo thời gian............................................................... 27
CHƢƠNG 2. ỨNG DỤNG NỀN TẢNG GOOGLE EARTH ENGINE XÁC ĐỊNH
RỪNG NGẬP MẶN TẠI CÁC XÃ VEN BIỂN HUYỆN TIÊN LÃNG.................30
iii
2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................. 30
2.1.1. Phƣơng pháp viễn thám và hệ thông tin địa lý............................................... 30
2.1.2. Phƣơng pháp phân tích thống kê................................................................... 30
2.2. Khu vực nghiên cứu.......................................................................................... 31
2.2.1. Điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên..................................................... 31
2.2.2. Đặc điểm về kinh tế - xã hội.......................................................................... 34
2.2.3. Hiện trạng nuôi trồng thủy sản huyện Tiên Lãng........................................... 35
2.2.4. Hiện trạng rừng ngập mặn huyện Tiên Lãng.................................................. 36
2.3. Ứng dụng nền tảng Google Earth Engine trong phân loại ảnh vệ tinh..............39
2.3.1. Cơ sở dữ liệu và công cụ nghiên cứu............................................................. 39
2.3.2. Phân loại đa thời gian và thành lập bản đồ rừng ngập mặn............................41
CHƢƠNG 3. TÁC ĐỘNG CỦA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN ĐẾN HỆ SINH THÁI
RỪNG NGẬP MẶN................................................................................................ 56
3.1. Xu hƣớng biến đổi lớp phủ các xã ven biển huyện Tiên Lãng..........................56
3.2. Tác động của nuôi trồng thủy sản đến tính phân mảnh của rừng ngập mặn......59
3.3. Tác động của tính phân mảnh đến khả năng thích ứng của hệ sinh thái rừng
ngập mặn trƣớc tác động của biến đổi khí hậu........................................................ 63
3.3.1. Tính phân mảnh của rừng ngập mặn các xã ven biển huyện Tiên Lãng.........63
3.3.2. Tác động của tính phân mảnh đến khả năng thích ứng của rừng ngập mặn.. .69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................. 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 80
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BĐKH
Biến đổi khí hậu
ETM
Tên loại vệ tinh Landsat 7 (Enhanced Thematic Mapper)
HST
Hệ sinh thái
IPCC
Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental
Panel on Climate Change)
GEE
Google Earth Engine
NTTS
Nuôi trồng thủy sản
GIS
Hệ thông tin địa lý (Geographic Information System)
RNM
Rừng ngập mặn
SPOT
Tên một loại vệ tinh (System Probatoire d’Observation de la
Terre)
TDBTT
Tính dễ bị tổn thương
TM
Tên loại vệ tinh Landsat 5 (Thematic Mapper)
UNDP
Cơ quan Phát triển liên hiệp quốc(United Nations Development
Programme)
UNFCCC
Công ước khung Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu (United
Nations Framework Convention on Climate Change)
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích và phân bố rừng ngập mặn Việt Nam (đơn vị: ha).....................9
Bảng 2.1. Diện tích đầm nuôi trồng thuỷ sản tại các xã ven biển huyện Tiên Lãng.36
Bảng 2.2. Hiện trạng diện tích rừng ngập mặn (rừng phòng hộ) huyện Tiên Lãng..37
Bảng 2.3. Các thông số của ảnh vệ tinh Sentinel-2................................................. 40
Bảng 2.4. Đặc điểm ảnh vệ tinh Landsat................................................................. 40
Bảng 2.5. Chú giải phân loại................................................................................... 47
Bảng 2.6. Ma trận sai lẫn đánh giá độ chính xác kết quả phân loại.........................54
Bảng 3.1. Bảng diện tích các loại lớp phủ mặt đất giai đoạn 2010 - 2018 (ha).......56
Bảng 3.2. Ma trận biến động lớp phủ mặt đất giai đoạn 2010 - 2018 (ha)...............57
Bảng 3.3. Thay đổi diện tích lớp phủ theo xã ven biển huyện Tiên Lãng (ha)........58
Bảng 3.4. Các chỉ số đƣợc dùng trong luận văn...................................................... 60
Bảng 3.5. Các biến của khả năng thích ứng............................................................. 70
Bảng 3.6. Bảng sắp xếp các biến thành phần theo vùng.......................................... 71
Bảng 3.7. Thông số đầu vào của khả năng thích ứng.............................................. 73
Bảng 3.8. Thông số đầu vào của khả năng thích ứng sau khi chuẩn hóa.................74
Bảng 3.9. Kết quả của khả năng thích ứng.............................................................. 75
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hiện trạng rừng ngập mặn ở huyện Ngọc Hiển - tỉnh Cà Mau năm
1965(a), và 2001 (b)................................................................................................ 10
Hình 2.1. Bản đồ huyện Tiên Lãng......................................................................... 32
Hình 2.2. Bản đồ, chú thích lớp phủ thực vật và hiện trạng sử dụng đất dải ven biển
huyện Tiên Lãng – Hải Phòng 2018........................................................................ 38
Hình 2.3. Biến động diện tích rừng ngập mặn (ha) Tiên Lãng 1989 -2015.............39
Hình 2.4. Sơ đồ Cây quyết định.............................................................................. 43
Hình 2.5. API của Google Earth Engine.................................................................. 44
Hình 2.6. Quy trình xử lý ảnh và phân loại rừng ngập mặn trên GEE.....................44
Hình 2.7. Ảnh Sentinel-2 sau khi loại bỏ mây......................................................... 45
Hình 2.8. Ảnh kết quả tổ hợp màu RGB dùng cho mục đích phân loại sau.............46
Hình 2.9. Mẫu dùng cho mục đích phân loại ảnh.................................................... 49
Hình 2.10. Mô hình cây quyết định mẫu cho mục đích phân loại...........................51
Hình 2.11. Ma trận sai lẫn giữa lớp phủ thực tế và lớp phủ dự đoán.......................51
Hình 2.12. Kết quả phân loại lớp phủ trên ảnh Sentinel-2 - 2018............................52
Hình 2.13. Kết quả phân loại lớp phủ trên ảnh Landsat 7 - 2010............................53
Hình 2.14. Các điểm dùng cho mục đích kiểm chứng............................................. 54
Hình 2.15. Một số hình ảnh thực địa....................................................................... 55
Hình 3.1. Biểu đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010-2018............................... 56
Hình 3.2. Bản đồ thay đổi diện tích rừng ngập năm giai đoạn 2010 - 2018............58
Hình 3.3. Biến thiên các chỉ số cảnh quan đo kích thƣớc mảnh, mật độ và độ phức
tạp của mảnh rừng ngập mặn................................................................................... 62
Hình 3.4. Biến thiên các chỉ số cảnh quan đo lƣờng sự tiếp giáp của rừng ngập mặn,
kích thƣớc và khoảng cách mảnh............................................................................ 63
Hình 3.5. Biến động về nhiệt độ qua nhiều năm ở Tiên Lãng tại trạm Hòn Dấu.....64
Hình 3.6. Biến động về lƣợng mƣa ở Tiên Lãng tại trạm Hòn Dấu........................ 65
Hình 3.7. Mực nƣớc biển dâng ở Tiên Lãng tại trạm Hòn Dấu...............................65
Hình 3.8. Số lƣợng các cơn bão theo giai đoạn ở Tiên Lãng.................................. 66
Hình 3.9. Biến thiên chỉ số cảnh quan đo kích thƣớc mảnh, mật độ và độ phức tạp
của rừng ngập mặn theo từng xã............................................................................. 68
Hình 3.10. Các chỉ số cảnh quan đo lƣờng sự tiếp giáp của rừng ngập mặn, kích
thƣớc và khoảng cách mảnh của từng xã................................................................ 69
Hình 3.11. Khả năng thích ứng của rừng ngập mặn dƣới tác động của tính phân
mảnh........................................................................................................................ 76
vii
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
BĐKH đã trở thành mối đe dọa thực sự với cảnh quan tự nhiên, đa dạng sinh
học và các nguồn lợi tự nhiên biển ven bờ khác. Theo Công ƣớc chung của Liên
Hợp Quốc về BĐKH (United Nations Framework Convention on Climate Change),
BĐKH là “một sự thay đổi của khí hậu mà nó trực tiếp hoặc gián tiếp do các hoạt
động của con ngƣời, làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và làm tăng
thêm vào sự thay đổi tự nhiên của khí hậu đƣợc quan sát thấy trong một chuỗi thời
gian”. Việt Nam đƣợc đánh giá là một trong 5 quốc gia chịu ảnh hƣởng nặng nề
nhất từ các tác động của BĐKH, đặc biệt là các vùng ven biển, nơi có mật độ dân số
tập trung rất cao và các hải đảo xa bờ chƣa từng có các kế hoạch ứng phó với
BĐKH trong quá khứ. Vì lẽ đó, dƣờng nhƣ các kế hoạch phát triển kinh tế của địa
phƣơng sở tại đều khó có thể đáp ứng đƣợc tình hình mới với các hậu quả cực đoan
của BĐKH sẽ gây ra trong tƣơng lai.
Hải Phòng là cửa ngõ kinh tế của của khu vực kinh tế phía Bắc, một thành phố
thƣơng mại năng động về phát triển công nghiệp, dịch vụ và du lịch. Để đạt đƣợc
tốc độ tăng trƣởng kinh tế cao, Hải Phòng sẽ phát triển mạnh theo hƣớng ngành
công nghiệp và dịch vụ vận tải là chủ yếu. Điều này gây ảnh hƣởng mạnh đến khu
vực đới bờ biển, đặc biệt là các hệ sinh thái ven biển, vốn nhạy cảm với những biến
động môi trƣờng. Chế độ thủy động lực ở đây chịu ảnh hƣởng bởi sự tác động
tƣơng hỗ phức tạp giữa các quá trình sông, biển vì đây là một vùng biển tƣơng đối
hở, lại chịu tác động đồng thời từ 5 con sông: Lạch Huyện, Nam Triệu, Bạch Đằng,
Cửa Cấm và Lạch Tray (trong đó có 3 con sông là chi lƣu của hệ thống sông Thái
Bình) và những tác động do hoạt động kinh tế của con ngƣời ở đới bờ. Các tác động
này làm biến đổi điều kiện môi trƣờng lý hoá và điều kiện động lực khu vực, khiến
các hệ sinh thái đã và đang phải chịu sức ép lớn và bị suy thoái nghiêm trọng. Chính
vì vậy, việc đánh giá mức độ dễ bị tổn thƣơng của các hệ sinh thái ven biển là một
vấn đề hết sức quan trọng đối với thành phố Hải Phòng phục vụ cho quản lý tổng
hợp đới bờ. Đặc biệt, vào cuối tháng 3/2005, Vƣờn Quốc gia Cát Bà đã đƣợc
UNESCO chính thức công nhận trở thành khu dự trữ sinh quyển thế giới thứ 3 của
1
Việt Nam (sau khu Cần Giờ và cửa Sông Hồng). Đây là vinh dự, song cũng là một
trách nhiệm lớn đối với quốc gia nói chung và đối với Hải Phòng nói riêng trong
việc quản lý và bảo vệ các hệ sinh thái tự nhiên trong bối cảnh BĐKH.
Rừng ngập mặn (RNM) là hệ sinh thái chuyển tiếp giữa môi trƣờng biển và
môi trƣờng nƣớc ngọt, đƣợc đánh giá là một trong các hệ sinh thái có năng suất
sinh học cao nhất trong các hệ sinh thái và là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá
đối với ngƣời dân ven biển. RNM mang lại các giá trị và dịch vụ to lớn cho đời
sống, là vƣờn ƣơm và phát triển của nhiều loài thủy hải sản, cung cấp dƣợc liệu,
chất đốt, nguyên liệu cho công nghiệp, là tấm lá chắn phòng hộ vùng ven biển và lá
phổi xanh hấp thụ khí CO2 điều tiết nhiệt độ và khí hậu, tạo cảnh quan cho du lịch
và tham quan học tập, … Kết quả thực tiễn cho thấy, rừng ngập mặn có ý nghĩa to
lớn trong việc giảm nhẹ tác động của BĐKH. Tuy nhiên, 695 ha ở huyện Tiên Lãng
trong tổng số 4.486,4ha rừng ngập mặn ven biển (2015) của Hải Phòng đang bị suy
giảm về độ phủ, diện tích, tính đa dạng sinh học, phân bố, thành phần loài... mà một
trong những nguyên nhân quan trọng là do phát triển nuôi trồng thủy sản. Trong bối
cảnh đó, công nghệ viễn thám và GIS ngày nay là một trong những công cụ hỗ trợ
đắc lực cho việc nghiên cứu khoa học phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội. Từ dữ
liệu ảnh vệ tinh đa thời gian và đa kênh ảnh có thể cung cấp một cách chính xác
diện tích phân bố cũng nhƣ chất lƣợng rừng ngập mặn, là nguồn tài liệu quan trọng
cho nghiên cứu.
Do vậy, việc chọn đề tài luận văn: “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong
đánh giá tác động của nuôi trồng thủy sản đến hệ sinh thái rừng ngập mặn trong bối
cảnh biến đổi khí hậu tại Tiên Lãng, Hải Phòng” là việc làm cần thiết, có ý nghĩa khoa
học và thực tiễn đối với hoạt động quản lý và bảo vệ khu vực quan trọng này.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS đánh
giá tác động của hoạt động nuôi trồng thủy sản đến hệ sinh thái RNM trong bối cảnh
BĐKH tại huyện Tiên Lãng, Hải Phòng, cụ thể là gây ra biến động về diện tích và tăng
tính phân mảnh cảnh quan. Điều này sẽ khiến suy yếu chức năng dịch vụ của hệ sinh
thái RNM, dẫn đến tăng tính dễ bị tổn thƣơng của cộng đồng cƣ dân ven biển huyện
Tiên Lãng trong bối cảnh BĐKH. Những mục tiêu cụ thể của luận văn
2
hƣớng tới mục đích xa hơn là góp phần bảo vệ hệ sinh thái RNM và nâng cao khả
năng thích ứng với BĐKH của cộng đồng tại địa phƣơng.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
-
Thu thập, phân tích, đánh giá hiện trạng rừng ngập mặn và nuôi trồng thủy
hải sản trên địa bàn huyện Tiên Lãng, Hải Phòng, phân tích những nét đặc
trƣng riêng của vùng.
-
Tổng quan chung về phƣơng pháp phân loại ảnh viễn thám và metrics trong
nghiên cứu về hệ sinh thái rừng ngập mặn
-
Tổng quan các phƣơng pháp đánh giá tính phân mảnh rừng ngập mặn dƣới
tác động của nuôi trồng thủy sản trong bối cảnh biến đổi khí hậu đã đƣợc áp
dụng trên thế giới và ở Việt Nam.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
-
Phƣơng pháp phân tích thống kê.
-
Phƣơng pháp phân tích không gian (GIS), phƣơng pháp viễn thám dựa trên
nền tảng đám mây Google Earth Engine
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Hệ sinh thái rừng ngập mặn bị tác động bởi nuôi
trồng thủy sản trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đƣợc thực hiện trên địa bàn 4 xã ven biển
của huyện Tiên Lãng, Hải Phòng, trong giai đoạn từ năm 2010 đến năm 2018.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu đã chỉ ra đƣợc việc sử dụng tƣ liệu viễn thám
nhằm xác định đƣợc phân bố không gian của rừng ngập mặn và vùng nuôi trồng
thủy sản để từ đó có thể đánh giá trong công tác bảo vệ hệ sinh thái cảnh quan môi
trƣờng rừng ngập mặn.
Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quan về
hệ sinh thái rừng ngập mặn phục vụ cho công tác bảo vệ và giảm thiểu tác động của
biến đổi khí hậu.
7. Cấu trúc của luận văn
Luận văn bao gồm 3 chƣơng cùng với phần Mở đầu, Kết luận, Kiến nghị, Tài
3
liệu tham khảo. Dƣới đây là tiêu đề các chƣơng:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu tác động của nuôi trồng
thủy sản đến rừng ngập mặn trong bối cảnh BĐKH.
Chƣơng 2: Ứng dụng nền tảng Google Earth Engine xác định rừng ngập mặn tại
các xã ven biển huyện Tiên Lãng.
Chƣơng 3: Tác động của nuôi trồng thuỷ sản đến hệ sinh thái rừng ngập mặn.
4
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
TÁC ĐỘNG CỦA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN ĐẾN RỪNG NGẬP MẶN
TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
1.1. Khái niệm chung về Biến đổi khí hậu
BĐKH: Biến đổi khí hậu là sự biến đổi về trạng thái của hệ thống khí hậu, có
thể đƣợc nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và biến động của các thuộc tính
của nó, đƣợc duy trì trong một thời gian dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài
hơn. BĐKH có thể do các quá trình tự nhiên bên trong hệ thống khí hậu hoặc do tác
động thƣờng xuyên của con ngƣời, đặc biệt tăng hiệu ứng nhà kính làm thay đổi
thành phần cấu tạo của khí quyển [25].
Ứng phó với BĐKH: là các hoạt động của con ngƣời nhằm thích ứng và giảm
nhẹ BĐKH. Nhƣ vậy, ứng phó với BĐKH gồm hai hợp phần chính là thích ứng với
BĐKH và giảm nhẹ BĐKH [11].
Giảm nhẹ BĐKH: là các hoạt động nhằm giảm mức độ hoặc cƣờng độ phát
thải khí nhà kính [11].
Thích ứng với BĐKH: là sự điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc con ngƣời đối
với hoàn cảnh hoặc môi trƣờng thay đổi, nhằm mục đích giảm khả năng bị tổn
thƣơng do dao động và biến đối khí hậu hiện hữu hoặc tiềm tàng và tận dụng các cơ
hội do nó mang lại [11].
Thích ứng dựa trên hệ sinh thái (Ecosystem-based approaches for adaptation EbA): là giải pháp hiệu quả để thích ứng với BĐKH, trong đó sử dụng tích hợp
ĐDSH và các dịch vụ HST nhƣ một phần của chiến lƣợc thích ứng tổng thể nhằm
giúp con ngƣời thích ứng với tác động tiêu cực của BĐKH. Là một trong những yếu
tố có thể có của một chiến lƣợc thích ứng tổng thể, EbA sử dụng việc quản lý, bảo
tồn và khôi phục bền vững các HST để cung cấp dịch vụ sinh thái giúp con ngƣời
thích ứng với các tác động của BĐKH [34]. EbA nhấn mạnh vai trò của các hệ sinh
thái tự nhiên - vốn tự nhiên, một trong năm nguồn lực cơ bản của hệ sinh thái - xã
hội (tự nhiên, vật chất/ cơ sở hạ tầng, kinh tế, xã hội và chính sách). Vì thế, thích
ứng với BĐKH dựa trên HST còn đƣợc coi là thích ứng tự nhiên [21].
5
1.2. Tổng quan về hệ sinh thái RNM
Thuật ngữ “rừng ngập mặn”, tiếng Anh là “mangrove”, rất khó định nghĩa một
cách chính xác. Tác giả Saeger đã đƣa ra định nghĩa cây rừng ngập mặn (RNM) là
loại cây cao (thân gỗ, bụi, cọ dừa, thảo mộc hoặc dƣơng xỉ) vốn mọc chiếm ƣu thế
ở các vùng bán nhật triều ven biển nhiệt đới, cận nhiệt đới, thể hiện một cấp độ rõ
rệt về sức chịu đựng trƣớc điều kiện đất yếm khí và nồng độ muối cao, có trụ mầm
có thể sống đƣợc trong điều kiện phát tán nhờ nƣớc biển [40].
Bên cạnh đó còn có một thuật ngữ khác nữa là “cây rừng ngập mặn thực thụ”
và “cây tham gia rừng ngập mặn”. Điển hình là quyển “Sổ tay rừng ngập mặn Đông
Nam Á” có liệt kê 268 loài cây sống ở vùng RNM bán nhật triều, nhƣng trong đó
chỉ có 52 loài đƣợc coi là cây RNM thực thụ. Các loại cây còn lại chỉ đƣợc xem là
các loài cây tham gia RNM. Chúng thƣờng sống ở những vùng đất phía sau RNM,
gần giới hạn triều cao và phần thƣợng lƣu của sông ngòi ngập triều. Mặc dù chúng
góp phần vào tính đa dạng thực vật của môi trƣờng RNM nhƣng hiếm khi hình
thành các quần xã thực vật ƣu thế [47].
Theo tác giả Vũ Đoàn Thái, RNM là thảm thực vật đặc biệt, bao gồm những
loài cây gỗ hoặc cây bụi, cùng sinh trƣởng tạo ra cộng đồng cây sống ƣu thế trong
vùng ngập mặn. Tuy các loài cây ngập mặn sống trong cùng môi trƣờng nhƣng mỗi
loài lại có đặc điểm chịu mặn khác nhau. Nhìn chung, cây ngập mặn phân bố có giới
hạn, phụ thuộc vào độ mặn, nhiệt độ và không có khả năng chịu đƣợc lạnh cao [9].
Tác giả Phan Nguyên Hồng đã chia hệ thực vật ngập mặn thành hai nhóm đó là:
nhóm cây ngập mặn thực thụ, phân bố ở các bãi lầy ngập triều định kỳ và nhóm cây
tham gia RNM sống trên đất chỉ ngập triều cao, hoặc một số loài gặp cả ở vùng đất
nƣớc ngọt [7].
Có thể nói, RNM là một tổ hợp đa dạng của các loài cây gỗ, cây bụi và địa
dƣơng xỉ sinh trƣởng trong môi trƣờng sống đặc thù – vùng ven biển hay vùng bán
nhật triều là nơi giao thoa giữa đất liền và biển. Thuật ngữ “rừng ngập mặn” cũng
thƣờng đƣợc dùng để diễn đạt cả quần xã thực vật cấu thành lẫn môi trƣờng sống
của chúng. Cùng với hệ động vật và các sinh vật khác trong cùng một môi trƣờng
sống, chúng hình thành nên một kiểu hệ sinh thái tiêu biểu, đó là hệ sinh thái RNM.
6
1.2.1. Hệ sinh thái rừng ngập mặn trong bối cảnh BĐKH
Rừng ngập mặn là một trong những hệ sinh thái có năng suất và sinh học quan
trọng nhất vì chúng cung cấp nhiều hàng hoá và dịch vụ khác nhau cho xã hội cũng
nhƣ lợi ích cho các hệ thống ven biển và biển; trên thực tế, chúng là một trong
những hệ sinh thái có giá trị nhất trên thế giới [43]. Rừng ngập mặn chiếm dƣới
0,4% diện tích rừng của thế giới; chúng cung cấp môi trƣờng sống cho hàng ngàn
sinh vật biển, và phục vụ cộng đồng địa phƣơng với thực phẩm, y học, nhiên liệu và
vật liệu xây dựng. Chúng là một trong những khu rừng giàu carbon nhất ở vùng
nhiệt đới và các yếu tố quan trọng trong việc giảm thiểu tác động của biến đổi khí
hậu bằng cách cô lập carbon dioxide (CO2) (khí nhà kính chính, ngoài hơi nƣớc) từ
khí quyển [17]. Chúng cũng hoạt động nhƣ một bức tƣờng xanh vững chắc bảo vệ
các khu vực ven biển khỏi sóng thủy triều, sóng thần và lốc xoáy [43].
Mặc dù chúng là những nguồn hàng hóa và dịch vụ quan trọng, FAO (2007) đã
báo cáo rằng tổng diện tích rừng ngập mặn toàn cầu giảm khoảng 1% mỗi năm. Rừng
ngập mặn bị thiệt hại đáng kể trên toàn thế giới ƣớc tính khoảng 35% đến 36% trong
giai đoạn 1980-2005; tỷ lệ suy giảm này nhanh hơn so với rừng mƣa nhiệt đới và rặng
san hô [43]. Các thảm họa thiên nhiên nhƣ mực nƣớc biển dâng, lốc xoáy, bão, sét
đánh, sóng thần và lũ lụt gây ra những tác động tiêu cực đến sự tăng trƣởng của rừng
ngập mặn; mặt khác, sự can thiệp của con ngƣời nhƣ khai thác quá mức, chuyển đổi
sang nuôi trồng thuỷ sản, đô thị hóa, phát triển liên quan đến nông nghiệp, cơ sở hạ
tầng và du lịch mang lại diện tích thu hẹp của rừng ngập mặn
[43]. Các tác giả cũng dự đoán rằng rừng ngập mặn có thể bị biến mất 100% nếu tỷ
lệ tổn thất hiện tại tiếp tục tăng. Kết quả là, các hàng hóa và dịch vụ quan trọng
đƣợc cung cấp bởi hệ sinh thái rừng ngập mặn sẽ giảm bớt.
Năm 2006, công trình "Đánh giá phản ứng của RNM với mực nƣớc biển dâng
và xây dựng lại lịch sử vị trí đƣờng bờ biển" của Eric Gilman, Joanna Ellison,
Richard Coleman đã phân tích các hình ảnh viễn thám, hệ thống thông tin địa lý, đo
dữ liệu thuỷ triều và dự đoán sự thay đổi của mực nƣớc biển đối với bề mặt RNM.
Từ đó dự đoán chính xác sự thay đổi ranh giới HST ven biển, bao gồm cả phản ứng
của RNM với mực NBD với các mô hình khác nhau, cho phép nâng cao quy hoạch
7
để giảm thiểu và bù đắp những tổn thất và thiệt hại theo dự đoán.
1.2.2. Vai trò của rừng ngập mặn trong giảm nhẹ tác động của BĐKH
Rừng ngập mặn góp phần bảo vệ bờ biển bằng cách giảm năng lƣợng sóng,
tăng trầm tích, giảm xói mòn và di chuyển trầm tích. Thảm thực vật dày đặc làm
giảm vận tốc dòng nƣớc, dòng chảy hỗn loạn và áp lực cắt trên đáy biển, thúc đẩy
sự lắng đọng trầm tích, có thể tạo ra sự bồi tụ. Trong một số trƣờng hợp, sự lắng
đọng kích thích sản xuất dƣới mặt đất và những rễ này cải thiện hơn nữa sự gắn kết
của đất và độ bền kéo, làm chậm tốc độ xói mòn. Rễ cũng có thể tạo ra một rào cản
vật lý giữa nƣớc và đất, đặc biệt là ở những nơi có hệ thống rễ mở rộng dƣới mức
thủy triều thấp. Sóng có thể là suy giảm đáng kể khi đi qua thảm thực vật ven biển.
Độ cao của sóng có thể giảm từ 13% đến 66% trên 100 m rừng ngập mặn. Vai trò
bảo vệ rừng ngập mặn trong các hiện tƣợng khí hậu cực đoan cũng có đã đƣợc ghi
nhận. Nƣớc dâng do bão có thể bị chậm lại bởi vùng rừng ngập mặn: chiều cao
nƣớc dâng giảm 4-48cm khi đi qua mỗi km rừng ngập mặn [26].
Các sản phẩm và dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn bao gồm việc bảo vệ bờ
biển khỏi sóng thủy triều và nƣớc dâng do bão; hoạt động với vai trò bộ lọc sinh
học ở vùng ven biển bị ô nhiễm; hỗ trợ thực phẩm thủy sản và cô lập khí nhà kính
[29].
1.2.3. Hiện trạng rừng ngập mặn tại Việt Nam
Kết quả kiểm kê rừng toàn quốc (theo Quyết định số 3322/QĐ- BNN-TCLN
ngày 28/7/2014 của Bộ trƣởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) công bố
hiện trạng rừng toàn quốc thì diện tích rừng ngập mặn (RNM) Việt Nam tính đến
ngày 31/12/2013 còn lại 119.677ha. Trong đó diện tích RNM tự nhiên là 57.716ha
và diện tích RNM trồng mới là 61.961 ha [5].
Tuy nhiên, diện tích rừng ngập mặn đã và đang bị suy giảm nghiêm trọng do
các hoạt động chuyển đổi diện tích rừng sang sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy
sản, quai đê lấn biển, do xói lở bờ biển. Trong hai thập kỷ qua, có hơn 200.000 ha
rừng ngập mặn bị phá để nuôi tôm.
8
Tại Việt Nam có khoảng 37 loài cây chịu mặn điển hình và hơn 30 loài cây gia
nhập khác, trong đó Đồng bằng sông Cửu Long có số lƣợng thành phần loài cây
ngập mặn đa dạng nhất.
Bảng 1.1. Diện tích và phân bố rừng ngập mặn Việt Nam (đơn vị: ha)
Nguồn: Bộ NN&PTNT, 2010.
1.3. Tổng quan về tác động của nuôi trồng thủy sản đến rừng ngập mặn
1.3.1. Thực trạng tác động của nuôi trồng thủy sản đến rừng ngập mặn tại Việt
Nam
Từ thế kỷ 20, ở Cà Mau - nơi có diện tích RNM lớn nhất Việt Nam, hầu hết
RNM đƣợc xếp vào loại rừng sản xuất và khai thác luân kỳ (25-30 năm). Sản phẩm
chính là gỗ xây dựng, than đƣớc, vẹt, ta nanh và củi. Vào những năm 80, khi phong
trào nuôi tôm xuất khẩu phát triển mạnh, rừng ngập mặn ở miền Nam đã bị chuyển
đổi thành các đầm tôm.
Theo tiêu chí của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, tỷ lệ diện tích giữa
nuôi tôm và rừng là 30% tôm, 70% rừng. Nhƣng trên thực tế, tỷ lệ này không đƣợc
đảm bảo. Dựa vào ảnh vệ tinh Spot và cơ sở GIS, Nguyễn Tác An và Phan Minh
Thu (2005) đã so sánh diện tích RNM ở Cà Mau và Trà Vinh vào thời điểm 1965 và
2001 nhƣ sau:
9
a)
b)
Hình 1.1. Hiện trạng rừng ngập mặn ở huyện Ngọc Hiển - tỉnh Cà Mau
năm 1965(a), và 2001 (b)
Trong thời gian gầy đây, diện tích RNM ở Cà Mau và các tỉnh đồng bằng sông
Cửu Long có tăng lên do trồng cây theo mô hình lâm ngƣ kết hợp và trồng rừng
phòng hộ do WB tài trợ (3.698ha) từ 2000-2005 nhƣng chất lƣợng chƣa cao; tình
trạng phá rừng vẫn xảy ra ở một số địa phƣơng.
Bảng 1.2. Diện tích RNM và các đầm tôm ở Cà Mau và Trà Vinh qua các thời điểm
Cà Mau
Trà Vinh
Nguồn: Lê Xuân Tuấn,
2008.
Ở ven biển miền Trung, trong những năm 1960 có 20.000ha RNM nhƣng do
phá rừng để nuôi tôm nên đến nay nhiều nơi RNM hầu nhƣ đã biến mất trên bản đồ
nhƣ bán đảo Cam Ranh, nhiều ở xã Ninh Hoà (Khánh Hoà), Bình Định.
Tại các tỉnh miền Bắc Trung Bộ cũng có tình trạng phá RNM để trồng cói xuất
khẩu sau đó chuyển sang nuôi tôm nên diện tích RNM thu hẹp nhanh. Từ 1997 đến
nay nhờ sự hỗ trợ của một số Tổ chức phi Chính Phủ nhƣ Quỹ Cứu trợ Nhi đồng
Anh (SCF UK), OXFAM UK&I, Hội chữ thập đỏ Nhật Bản (JRC) nên đã trồng
10
đƣợc 24200 ha (gồm diện tích cây đâng và bần chua trồng xen vào diện tích cây
trang) đạt tỷ lệ sống cao (trên 62%) tạo thành những dải rừng phòng hộ ven biển.
Ở ven biển đồng bằng Bắc Bộ cũng có những dải RNM trồng từ những năm
đầu thế kỷ 20, nhƣng vào cuối thế kỷ này hầu hết RNM bị phá để trồng cói xuất
khẩu rồi chuyển sang nuôi tôm. Từ 1994 đến nay nhờ sự hỗ trợ của Hội Chữ thập đỏ
Đan Mạch (DRC) và JRC nên một diện tích khá lớn RNM phục hồi và trồng thêm.
Theo thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Quảng Ninh (2001) thì
ở 9 huyện ven biển và hải đảo, từ 1998 đến 2003 đã có 2.375 ha chuyển sang nuôi
tôm và 134 ha ở thành phố Hạ Long dành cho xây dựng.
1.3.2. Tính phân mảnh của rừng ngập mặn dưới tác động của sử dụng đất
Tính phân mảnh có thể tác động tiêu cực đến hệ sinh thái nói chung, đến rừng
ngập mặn nói riêng. Sự phân mảnh đã đƣợc gọi là một trong những mối đe dọa lớn
nhất đối với đa dạng sinh học và là nguyên nhân chính dẫn đến sự tuyệt chủng loài.
Phân mảnh là sự chia cảnh quan thành các đơn vị (mảnh) nhỏ hơn. Nó làm giảm
tính liên tục của môi trƣờng sống và cản trở sự phân tán và di cƣ của loài, do đó cô
lập quần thể và làm gián đoạn dòng chảy của từng loài thực vật và động vật trên
một cảnh quan. Trong môi trƣờng ven biển, rừng ngập mặn rừng là một trong
những hệ sinh thái dễ bị tổn thƣơng nhất [34].
Các nguyên nhân của sự phân mảnh trong rừng ngập mặn có thể là do tự
nhiên hoặc do con ngƣời gây ra, các yếu tố này khiến cho các cảnh quan bị phân
mảnh có cấu trúc khác nhau, do đó ảnh hƣởng khác nhau tới sinh vật. Các mức độ
tác động sẽ phụ thuộc vào các loại thay đổi, mức độ phân mảnh và các loài có liên
quan [22].
Các yếu tố tự nhiên ảnh hƣởng không đáng kể tới sự phân mảnh cảnh quan
rừng, thƣờng ở quy mô lớn nhƣng tốc độ rất chậm nhƣ sự ảnh hƣởng của biến đổi
khí hậu toàn cầu [22]. Phân mảnh tự nhiên có xu hƣớng tạo ra các mảnh rời rạc có
đƣờng biên mềm mại tự nhiên, các mảnh liền kề ít khác biệt, do đó hiệu ứng biên
nhỏ đồng thời vẫn duy trì đặc trƣng về cấu trúc môi trƣờng và các quá trình tự
11
nhiên trong cảnh quan [3]. Tuy nhiên hầu hết các xáo trộn đối với rừng ngập mặn là
do con ngƣời gây ra.
Các yếu tố nhân tạo góp phần vào sự phân mảnh rừng ngập mặn và mất môi
trƣờng sống nuôi bao gồm chuyển đổi rừng ngập mặn sang trồng thuỷ sản, phá
rừng, phân phối lại tài nguyên nƣớc và tăng trƣởng khu định cƣ của con ngƣời.
Điều này đã đƣợc nhắc đến trong một số nghiên cứu sử dụng viễn thám để theo dõi
chuyển đổi rừng ngập mặn sang nuôi trồng thuỷ sản tại khu Ramsar Bảo tồn trên
đồng bằng sông Hồng [25]. Laverty và Gibbs (2007) chỉ ra rằng ba hậu quả chính
của sự phân mảnh rừng ngập măn là sự giảm kích thƣớc mảnh (khoanh vi), tăng
mật độ cạnh của mảnh và tăng độ cách ly mảnh rừng ngập mặn [29].
1.3.3. Tác động của tính phân mảnh đến tính dễ bị tổn thương và khả năng thích
ứng với BĐKH
Nhƣ đã trình bày ở trên, một khi rừng ngập mặn bị phân mảnh thì các sản phẩm,
dịch vụ và chức năng bảo vệ ven biển của nó bị suy giảm đáng kể. Trong bối cảnh biến
đổi khí hậu, điều này làm tăng tính dễ bị tổn thƣơng với BĐKH của bản thân hệ sinh
thái và tác động tiêu cực đến khả năng thích ứng của cộng đồng dân cƣ [6, 9]. Tính
phân mảnh của hệ sinh thái nói chung, của rừng ngập mặn nói riêng có thể xếp vào
nhóm tác động đến độ nhạy cảm (S) có quan hệ tỷ lệ thuận với tính dễ bị tổn thƣơng
(V) và làm giảm khả năng thích ứng (AC) của hệ sinh thái với BĐKH [26].
Trong nhiều biện pháp thích ứng với BĐKH có biện pháp thích ứng bằng hệ
sinh thái, bởi vậy nếu hệ sinh thái RNM bị tổn thƣơng thì làm giảm khả năng thích
ứng mà trong đó, tính phân mảnh là nguyên nhân quan trọng dẫn đến tổn thƣơng hệ
sinh thái RNM [27].
Sự phân mảnh cảnh quan rừng là một trong những nguyên nhân chính tác động
tiêu cực đến bảo tồn ĐDSH. Phân mảnh rừng làm giảm tổng diện tích nơi sống và diện
tích lõi dẫn đến tăng nguy cơ tuyệt chủng các loài động thực vật quý hiếm và mất đa
đạng sinh học của cảnh quan rừng. Thực vật và nhiều loài bò sát bị ảnh hƣởng trực tiếp
do không có khả năng di chuyển hoặc di chuyển kém. Sự phong phú của các loài với
một mảnh rừng bị phân cắt phụ thuộc vào vị trí và kích thƣớc
12
của các mảnh, từ đó dẫn đến việc suy giảm quy mô loài. Phân mảnh đã dẫn đến sự
gia tăng về không gian, tạo sự cô lập giữa các mảnh rừng. Quá trình phân mảnh
rừng làm tăng hiệu ứng cạnh, thay đổi cơ cấu loài hoặc phân khu xảy ra tại ranh giới
của hai môi trƣờng sống bị phân mảnh đó [3].
Sự phân mảnh rừng ngập mặn đƣợc cho là gây nên sự suy giảm về sự phong phú
và đa dạng của cá. Nó làm tăng sự thâm nhập ánh sáng, khả năng lộ diện và sự trao đổi
các dòng nƣớc, giảm sự bảo vệ khỏi những kẻ săn mồi. Mất rừng và phân mảnh rừng
ngập mặn cũng làm giảm khả năng đàn hồi và tăng độ nhạy cảm của tự nhiên, cũng
nhƣ con ngƣời khi xảy ra hiện tƣợng khí hậu cực đoan nhƣ lốc xoáy và sóng thần.
Trong số 418 ngôi làng bị ảnh hƣởng bởi sóng thần tháng 12 năm 2004 dọc theo bờ
biển Andaman, chỉ có 30%, đã bị tàn phá nghiêm trọng. Trong khi các khu vực rừng
ngập mặn bị phân mảnh và mất đi do nuôi trồng thủy sản hoặc các ngành du lịch, tỷ lệ
này đạt khoảng 80 đến 100%. Sự phân mảnh và mất rừng ngập mặn cũng có thể dẫn
đến xói lở quy mô lớn và sự bồi lắng khu vực xung quanh.
1.3.4. Ảnh hưởng đến chất lượng nước, đất của hệ sinh thái
Chất thải trong nuôi trồng thủy sản là bùn thải chứa phân của các loài thủy sản
tôm cá, các nguồn thức ăn dƣ thừa thối rữa bị phân hủy, các chất tồn dƣ của các loại
vật tƣ sử dụng trong nuôi trồng nhƣ: hóa chất, vôi và các loại khoáng chất Diatomit,
Dolomit, lƣu huỳnh lắng đọng, các chất độc hại có trong đất phèn Fe, Fe3+, Al3+,
SO42., các thành phần chứa H2S, NH3,... là sản phẩm của quá trình phân hủy yếm khí
ngập nƣớc tạo thành, nguồn bùn phù sa lắng đọng trong các ao nuôi trồng thủy sản thải
ra hàng năm trong quá trình vệ sinh và nạo vét ao nuôi. Đặc biệt, với các mô hình nuôi
kỹ thuật cao, mật độ nuôi lớn nhƣ nuôi thâm canh, nuôi công nghiệp... thì nguồn thải
càng lớn và tác động gây ô nhiễm môi trƣờng càng cao.
Một số kết quả nghiên cứu cho thấy, chỉ có 17% trọng lƣợng khô của thức ăn
cung cấp cho ao nuôi đƣợc chuyển thành sinh khối, phần còn lại đƣợc thải ra môi
trƣờng dƣới dạng phân và chất hữu cơ dƣ thừa thối rữa vào môi trƣờng. Đối với các
ao nuôi công nghiệp chất thải trong ao có thể chứa đến trên 45% Nitrogen và 22% là
các chất hữu cơ khác. Các loại chất thải chứa Nitơ và Phốtpho ở hàm lƣợng cao gây
13
nên hiện tƣợng phú dƣỡng môi trƣờng nƣớc phát sinh tảo độc trong môi trƣờng
nuôi trồng thủy sản. Đặc biệt, nguồn chất thải này lan truyền rất nhanh đối với hệ
thống nuôi cá bè trên sông, nuôi cá trong các đầm trũng ngập nƣớc... cùng với
lƣợng phù sa lan truyền có thể gây ô nhiễm môi trƣờng và dịch bệnh thủy sản phát
sinh trong môi trƣờng nƣớc.
Đối với nuôi tôm vùng ven biển Hải Phòng nơi có hàm lƣợng phù sa trong nƣớc
biển lấy vào ao nuôi rất lớn từ 200-888mg/L, lƣợng chất rắn này lắng xuống ao nuôi tôm
tạo thành lớp bùn hàng năm rất dày. Vấn đề quản lý bùn thải nuôi tôm là hết sức bức xúc
cần phải đƣợc quản lý để xử lý triệt để ở khu vực nuôi trồng thủy sản nƣớc mặn.
Nuôi trồng thủy sản ở nƣớc ta đang đặt ra nhiều khó khăn, thách thức trong
việc thực hiện quản lý môi trƣờng. Những khó khăn chính là về thể chế chính sách,
cơ chế phối hợp giữa các ngành, trình độ và khả năng quản lý của cán bộ, trình độ
khoa học kỹ thuật, ý thức bảo vệ môi trƣờng và khả năng áp dụng công nghệ của
ngƣời nuôi. Những khó khăn này không tác động đến hiệu quả của việc quản lý
môi trƣờng một cách riêng lẻ mà chúng tƣơng tác với nhau.
Tài nguyên nƣớc vùng biển do rất nhiều ngành sử dụng và quản lý. Mỗi ngành,
mỗi cấp có những chính sách quản lý khác nhau, sự phối hợp giữa các ngành trong việc
sử dụng và quản lý tài nguyên nƣớc. Mặt khác, các hoạt động kinh tế - xã hội thƣờng
độc lập với các hoạt động bảo vệ môi trƣờng, do vậy các dự án thƣờng chỉ nhằm phục
vụ mục tiêu trƣớc mắt mà chƣa tính đến tính bền vững của các hoạt động phát triển
vùng biển. Trong nuôi trồng thủy sản ven biển, vấn đề quy hoạch là một trong những
hoạt động có ảnh hƣởng đến quản lý môi trƣờng. Trong những năm qua, nhiều dự án
nuôi trồng thủy sản vùng ven biển đã đƣợc triển khai rộng khắp trên cả nƣớc. Tuy
nhiên, một số vùng đã có quy hoạch nuôi trồng thủy sản, nhƣng do thiếu vốn nên dự án
quy hoạch chậm triển khai, dẫn đến phát triển tự phát.
1.4. Các chỉ số phân mảnh
Một số chỉ số đã đƣợc phát triển để mô tả sự mất mát và phân mảnh môi trƣờng
sống, chủ yếu trong môi trƣờng đất liền. Một số chỉ số này đã đƣợc áp dụng thành
công cho các hệ sinh thái rừng ngập mặn do sự giống nhau của chúng đối với
14
các hệ sinh thái đất liền. Đặc điểm này thƣờng dựa trên các bản đồ phân loại hoặc
chuyên đề hoặc choropleth có nguồn gốc từ dữ liệu viễn thám. Phân mảnh rừng ngập
mặn là một quá trình cấp cảnh quan, trong đó một khu rừng ngập mặn liền kề đƣợc
phân chia dần dần thành nhỏ hơn, phân tán hơn và / hoặc rời rạc (tức là chia nhỏ), hình
học phức tạp hơn (ban đầu, nhƣng không nhất thiết cuối cùng), và các mảnh lỗi bị cô
lập do kết quả của cả quá trình tự nhiên và hoạt động sử dụng đất của con ngƣời. Quá
trình này liên quan đến những thay đổi trong thành phần cảnh quan, cấu trúc và chức
năng và xảy ra trên nền của một miếng dán khảm tự nhiên đƣợc tạo ra bằng cách thay
đổi địa hình và các rối loạn tự nhiên. Trong FRAGSTATS chẳng hạn, các số liệu khác
nhau tập trung vào phân khu cảnh quan, cách ly, phân tán, chỉ số hình dạng và nhiều
chỉ số khác có thể đƣợc tính toán để hiểu mức độ phân mảnh của rừng ngập mặn trong
cảnh quan. Mặc dù một số bộ số liệu này đã bị chỉ trích vì một số hạn chế vốn có,
nhiều trong số đó đã đƣợc sử dụng thành công trong môi trƣờng rừng ngập mặn để
thông báo cho việc quản lý và lập kế hoạch bảo tồn ở một số khu vực. Seto và Fragkias
(2007) báo cáo về cách họ sử dụng thành công các chỉ số nhƣ chỉ số Contiguity và các
phân bố lân cận gần nhất Euclide để mô tả sự phân mảnh rừng ngập mặn tại các khu
Ramsar ở Việt Nam.
Trong nhiều trƣờng hợp, đặc điểm của sự phân mảnh và mất rừng ngập mặn
không phải là kết thúc, nhƣng cần thiết để giúp các nhà quản lý đƣa ra các quyết định
quản lý thích hợp. Những quyết định quản lý này thƣờng xuyên xung quanh việc bảo
tồn và phục hồi. Về các nỗ lực phục hồi rừng ngập mặn, một phƣơng pháp phục hồi tự
nhiên hoặc trồng lại rừng ngập mặn đã đƣợc thực hiện. [31] đã đề xuất năm bƣớc quan
trọng cần thiết để đạt đƣợc sự phục hồi rừng ngập mặn thành công. Đây là để hiểu
đƣợc đặc điểm tự nhiên của các loài cây ngập mặn tại khu vực, đặc biệt là các mô hình
sinh sản, phân bố nhân giống và thành lập cây con thành công; hiểu các mô hình thủy
văn bình thƣờng kiểm soát việc phân bố và thành lập và phát triển các loài cây ngập
mặn đƣợc nhắm mục tiêu; đánh giá những thay đổi của môi trƣờng rừng ngập mặn
trƣớc đó đã xảy ra và hiện đang ngăn chặn sự kế thừa tự nhiên thứ cấp; thiết kế
chƣơng trình phục hồi để bƣớc đầu khôi phục thủy văn thích
15
