Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam sở hữu hơn 2.360 con sông dài trên 10 km, trong đó có 109 sông chính, với 16 lưu vực sông lớn trên 2.500 km². Tỉnh Thanh Hóa, với hệ thống sông ngòi đa dạng, có 102 km bờ biển và vùng lãnh hải rộng khoảng 17.000 km², là vùng giàu tiềm năng thủy hải sản. Sông Mã, con sông lớn nhất khu vực miền Trung, dài 512 km, trong đó 242 km chảy qua Thanh Hóa, đóng vai trò quan trọng trong điều hòa khí hậu, thủy lợi, thủy điện và nguồn lợi thủy sản. Tuy nhiên, hiện trạng đa dạng sinh học (ĐDSH) của sông Mã đang chịu áp lực suy giảm nghiêm trọng do khai thác quá mức, ô nhiễm môi trường và tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH).

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng ĐDSH của sông Mã, xác định nguyên nhân suy giảm và ảnh hưởng của BĐKH, từ đó đề xuất các giải pháp bảo tồn thích ứng. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên lưu vực sông Mã đoạn qua tỉnh Thanh Hóa, trong giai đoạn từ 2014 đến 2017, với 40 điểm thu mẫu trải dài 242 km. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ nguồn tài nguyên sinh vật, duy trì cân bằng hệ sinh thái và phát triển bền vững kinh tế - xã hội địa phương, đặc biệt trong bối cảnh BĐKH ngày càng gia tăng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về đa dạng sinh học và tác động của biến đổi khí hậu đến hệ sinh thái thủy nội địa. Hai mô hình chính được áp dụng gồm:

  • Mô hình đánh giá đa dạng sinh học Shannon-Weiner: Được sử dụng để đo lường mức độ đa dạng loài dựa trên số lượng và tỷ lệ cá thể của từng loài trong quần thể, giúp đánh giá sự phong phú và đồng đều của các loài sinh vật trong hệ sinh thái.

  • Mô hình kịch bản biến đổi khí hậu B2 của IPCC: Dự báo các biến đổi về nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển dâng tại tỉnh Thanh Hóa đến năm 2100, làm cơ sở phân tích ảnh hưởng của BĐKH đến ĐDSH.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: đa dạng sinh học (ĐDSH), biến đổi khí hậu (BĐKH), hệ sinh thái (HST), nguồn lợi thủy sản (NLTS), xâm nhập mặn, và ngập lụt.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu thu thập thực địa từ 40 điểm khảo sát trên lưu vực sông Mã, số liệu khí tượng thủy văn từ Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Thanh Hóa (2007-2016), số liệu thống kê tỉnh Thanh Hóa (2016), cùng các tài liệu, báo cáo khoa học liên quan.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phân tích định tính và định lượng đa dạng sinh học: Thu mẫu thực vật nổi, thực vật bậc cao, động vật nổi, động vật đáy và cá bằng các dụng cụ chuyên dụng (lưới phù du, gầu Petersen, vợt ao), xác định tên khoa học và tính mật độ cá thể.

  • Tính chỉ số đa dạng sinh học Shannon-Weiner (H'): Đánh giá mức độ đa dạng loài tại các vùng thượng lưu, trung lưu và hạ lưu.

  • Phương pháp chuyên gia: Tổ chức thảo luận nhóm với các chuyên gia về khí tượng thủy văn, thủy lợi, ĐDSH và kinh tế xã hội để đánh giá tác động của BĐKH.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 1/2014 đến tháng 7/2017, với 5 đợt khảo sát thực địa, mỗi đợt kéo dài 12-15 ngày.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đa dạng sinh học phong phú nhưng có xu hướng suy giảm
    Tổng cộng 747 loài sinh vật thuộc 493 giống, 218 họ được ghi nhận, bao gồm 153 loài thực vật nổi, 232 loài thực vật bậc cao có mạch, 71 loài động vật nổi, 40 loài thân mềm, 48 loài giáp xác và 203 loài cá. Thực vật bậc cao chiếm ưu thế với 232 loài, trong khi thân mềm có số lượng ít nhất với 40 loài.

  2. Chỉ số đa dạng sinh học phân bố theo vùng
    Chỉ số Shannon-Weiner (H') cho thực vật nổi dao động từ 1,92 (thượng lưu) đến 2,89 (hạ lưu). Động vật nổi có H' từ 1,78 đến 2,35, cao nhất ở vùng hạ lưu. Mật độ sinh vật cũng tăng dần từ thượng lưu đến hạ lưu, ví dụ mật độ thực vật nổi trung bình khoảng 3.000-4.000 tế bào/lít, động vật nổi đạt 3.067 cá thể/m³ ở hạ lưu.

  3. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến đa dạng sinh học
    Nhiệt độ trung bình năm tại Thanh Hóa tăng khoảng 0,1-0,4°C trong 10 năm gần đây, dự báo tăng lên 2,4°C vào cuối thế kỷ theo kịch bản B2. Lượng mưa có xu hướng tăng nhẹ, đặc biệt trong mùa mưa. Mực nước biển dâng dự kiến lên đến 49-65 cm vào năm 2100, gây xâm nhập mặn và ngập lụt diện rộng, ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái sông Mã.

  4. Nguyên nhân suy giảm đa dạng sinh học
    Ngoài tác động của BĐKH, khai thác thủy sản quá mức, ô nhiễm nguồn nước do hoạt động công nghiệp và nông nghiệp, khai thác cát bừa bãi là những nguyên nhân chính làm suy giảm số lượng và chất lượng các loài sinh vật. Ví dụ, diện tích ngập lụt tại các huyện ven biển như Quảng Xương, Hoằng Hóa và Nga Sơn dự kiến tăng trên 6.000 ha đến năm 2100, làm mất môi trường sống của nhiều loài.

Thảo luận kết quả

Sự đa dạng sinh học phong phú của sông Mã phản ánh điều kiện tự nhiên đa dạng từ vùng núi cao đến đồng bằng ven biển. Tuy nhiên, chỉ số đa dạng sinh học thấp hơn ở vùng thượng lưu cho thấy tác động tiêu cực của các yếu tố môi trường và khai thác. So sánh với các nghiên cứu trên thế giới như sông Hằng và sông Amazon, sông Mã cũng đang chịu áp lực tương tự từ BĐKH và hoạt động con người.

Biểu đồ phân bố chỉ số H' theo vùng có thể minh họa rõ sự suy giảm đa dạng sinh học từ hạ lưu lên thượng lưu. Bảng số liệu về nhiệt độ và lượng mưa qua các năm cho thấy xu hướng tăng, phù hợp với dự báo kịch bản B2, làm tăng nguy cơ xâm nhập mặn và ngập lụt, ảnh hưởng trực tiếp đến các loài thủy sinh.

Kết quả nghiên cứu khẳng định BĐKH là một trong những nguyên nhân quan trọng làm thay đổi cấu trúc và thành phần loài, đồng thời làm giảm nguồn lợi thủy sản. So với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với xu hướng toàn cầu về tác động của BĐKH đến đa dạng sinh học thủy vực.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng mô hình thích ứng đa dạng sinh học với biến đổi khí hậu
    Thiết lập các mô hình dự báo tác động BĐKH đến hệ sinh thái sông Mã, tập trung vào các chỉ số nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển dâng. Thời gian thực hiện: 2023-2025. Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với các viện nghiên cứu.

  2. Tăng cường bảo vệ môi trường và kiểm soát ô nhiễm nguồn nước
    Áp dụng các biện pháp xử lý nước thải công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt, hạn chế khai thác cát và đánh bắt thủy sản bừa bãi. Mục tiêu giảm chỉ số ô nhiễm COD, BOD xuống dưới ngưỡng an toàn trong 3 năm. Chủ thể: chính quyền địa phương và các doanh nghiệp.

  3. Tổ chức hoạt động giám sát đa dạng sinh học và diễn biến hệ sinh thái
    Thiết lập mạng lưới giám sát thường xuyên tại các điểm trọng yếu trên lưu vực sông Mã, cập nhật dữ liệu đa dạng sinh học và môi trường. Thời gian: triển khai ngay từ 2023, duy trì liên tục. Chủ thể: Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Thanh Hóa và các tổ chức khoa học.

  4. Huy động sự tham gia của cộng đồng và nâng cao nhận thức
    Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về bảo tồn đa dạng sinh học và tác động của BĐKH cho người dân địa phương, đặc biệt là các nhóm dân tộc thiểu số. Mục tiêu nâng cao nhận thức trên 70% người dân trong 2 năm. Chủ thể: các tổ chức phi chính phủ, chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý môi trường và chính sách công
    Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách bảo tồn đa dạng sinh học và ứng phó biến đổi khí hậu phù hợp với đặc thù vùng sông Mã.

  2. Các nhà khoa học và nghiên cứu sinh
    Tham khảo phương pháp nghiên cứu đa dạng sinh học và phân tích tác động BĐKH, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về hệ sinh thái thủy nội địa.

  3. Cơ quan phát triển nông nghiệp và thủy sản
    Áp dụng các giải pháp bảo tồn nguồn lợi thủy sản, phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

  4. Cộng đồng dân cư địa phương và tổ chức phi chính phủ
    Nâng cao nhận thức và tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường, bảo tồn đa dạng sinh học, góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH.

Câu hỏi thường gặp

  1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến đa dạng sinh học sông Mã?
    BĐKH làm tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa và gây xâm nhập mặn, ngập lụt, làm thay đổi môi trường sống, giảm số lượng và đa dạng loài thủy sinh.

  2. Phương pháp nào được sử dụng để đánh giá đa dạng sinh học trong nghiên cứu?
    Nghiên cứu sử dụng phương pháp thu mẫu định tính và định lượng các nhóm sinh vật, kết hợp chỉ số Shannon-Weiner để đánh giá mức độ đa dạng loài.

  3. Nguyên nhân chính gây suy giảm đa dạng sinh học ngoài biến đổi khí hậu là gì?
    Khai thác thủy sản quá mức, ô nhiễm nguồn nước do hoạt động công nghiệp và nông nghiệp, khai thác cát bừa bãi là những nguyên nhân quan trọng.

  4. Giải pháp nào được đề xuất để bảo tồn đa dạng sinh học sông Mã?
    Xây dựng mô hình thích ứng với BĐKH, kiểm soát ô nhiễm, giám sát hệ sinh thái thường xuyên và nâng cao nhận thức cộng đồng.

  5. Ai nên sử dụng kết quả nghiên cứu này?
    Nhà quản lý, nhà khoa học, cơ quan phát triển thủy sản và cộng đồng dân cư địa phương đều có thể ứng dụng kết quả để bảo vệ và phát triển bền vững nguồn tài nguyên sinh vật.

Kết luận

  • Đã xác định được 747 loài sinh vật thuộc 6 nhóm chính trên lưu vực sông Mã, với đa dạng sinh học phong phú nhưng có xu hướng suy giảm.
  • Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển dâng, gây tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và đa dạng sinh học.
  • Khai thác quá mức và ô nhiễm môi trường là nguyên nhân chính ngoài BĐKH làm suy giảm nguồn lợi thủy sản.
  • Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng sinh học thích ứng với biến đổi khí hậu, bao gồm xây dựng mô hình, kiểm soát ô nhiễm, giám sát và nâng cao nhận thức cộng đồng.
  • Tiếp tục nghiên cứu và triển khai các biện pháp ứng phó trong giai đoạn 2023-2030 để bảo vệ bền vững hệ sinh thái sông Mã.

Luận văn cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học và ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu tại tỉnh Thanh Hóa. Hành động ngay hôm nay để bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này là cần thiết cho sự phát triển bền vững của khu vực.