phần Mở đầu và Kết luận, luận văn gồm có 3 chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chƣơng 2: Địa điểm, thời gian, nội dung, phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cứu. Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu 5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm hệ sinh thái rừng ngập mặn Hệ sinh thái rừng ngập mặn: Là hệ sinh thái bao gồm các thảm thực vật ngập mặn và các loài động vật, vi sinh vật và các yếu tố vật lý, hóa học trong đó các sinh vật tƣơng tác với nhau và tƣơng tác với môi trƣờng để tạo nên chu trình vật chất và sự chuyển hóa năng lƣợng. [30] Rừng ngập mặn là một quần hợp thảo mộc đặc biệt ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, sống trên bãi bồi phù sa và các bãi lầy ngập triều thuộc vùng cửa sông, ven biển, mang tính chất vùng triều của bờ biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. [15] Rừng ngập mặn có ý nghĩa và vai trò to lớn đối với tự nhiên và con ngƣời, nó có vai trò quan trọng trong việc cung cấp gỗ, lâm sản, mở rộng diện tích đất ven biển, bảo vệ đê, hạn chế xói lở đất bồi, xâm ngập mặn, chống gió bão, sóng thần., chống biến đổi khí hậu và là môi trƣờng sinh sống của rất nhiều loài động vật thực vật rất có giá trị.
Rừng ngập mặn đƣợc tạo nên do các loài cây ở cạn có khả năng chịu đƣợc độ mặn của nƣớc biển, lầy thụt của đất nền và yếm khí của nền đáy. Vì vậy, mỗi cây ngập mặn phải thích nghi cao với môi trƣờng này, hình thành nên rễ chống (nhƣ cây Đƣớc – Rhizophora), rễ thở (cây Mắm biển – Avicennia, cây Bần – Sonneratia), rễ đầu gối (các loài thuộc chi Bruguira).Các rễ cây đã làm chậm dòng chảy của thủy triều, tạo điều kiện lắng đọng bùn, các chất hữu cơ lơ lửng, các lá rụng. Chính vì vậy, đã tạo môi trƣờng thích hợp cho các nhóm Động vật đáy cƣ trú, thể hiện rõ mối quan hệ giữa thảm thực vật và các nhóm động vật sống dƣới đó.2 Tầm quan trọng của hệ sinh thái rừng ngập mặn Rừng ngập mặn là hệ sinh thái quan trọng, cho năng suất cao ở vùng cửa sông và ven biển các nƣớc nhiệt đới. RNM là nơi sống, nơi ƣơm mầm nhiều loài thủy sinh vật; là nơi cung cấp thức ăn và là bãi đẻ của nhiều loài thủy sinh vật; là nơi cung cấp các nguồn gen vô cùng quý giá nhằm duy trì đa dạng sinh học của hệ động thực vật; có giá trị cao trong việc phát triển dịch vụ du lịch sinh thái, giải trí, 6 nghiên cứu và giáo dục.
Ngoài ra, RNM còn có vai trò to lớn trong việc bảo vệ môi trƣờng và chống lại các tác động của biến đổi khí hậu, cụ thể: - Tác dụng của rừng ngập mặn trong việc giảm thiểu tác hại của sóng thần: Rừng ngập mặn có chức năng chống lại sự tàn phá của sóng thần nhờ 2 phƣơng thức khác nhau. Thứ nhất, khi năng lƣợng sóng thần ở mức trung bình, những cây ngập mặn vẫn có thể đứng vững, bảo vệ hệ sinh thái của chính mình và bảo vệ cộng đồng dân cƣ sinh sống đằng sau chúng. Có đƣợc nhƣ vậy là vì các cây ngập mặn mọc đan xen lẫn nhau, rễ cây phát triển cả trên và dƣới mặt đất cộng với thân và tán lá cây cùng kết hợp để phân tán sức mạnh của sóng thần. Thứ hai, khi năng lƣợng sóng thần đủ lớn để có thể cuốn trôi những cánh rừng ngập mặn thì chúng vẫn có thể hấp thụ nguồn năng lƣợng khổng lồ của sóng thần bằng cách hy sinh chính mình để bảo vệ cuộc sống con ngƣời.
Rễ cây ngập mặn có khả năng phát triển mạnh mẽ cả về mức độ rậm rạp và sự dàn trải. Khi cây ngập mặn đổ xuống thì rễ cây dƣới mặt đất tạo ra một hệ thống dày đặc ngăn cản dòng nƣớc. Trong những năm gần đây, rừng ngập mặn đƣợc coi trọng vì đây không những là hệ sinh thái duy nhất và rất đặc trƣng mà còn đóng vai trò quan trọng trong ổn định đƣờng bờ và nuôi dƣỡng các loài sinh vật biển. Đặc biệt, rừng ngập mặn ven biển có thể làm giảm độ cao của sóng, ngay cả sóng thần.
Theo thống kê từ các dữ liệu cơn sóng thần kinh hoàng ngày 26/12/2004 hơi 2 triệu ngƣời ở 13 quốc gia châu Á và châu Phi bị thiệt mạng. Môi trƣờng bị tàn phá nặng nề, nhƣng theo kết quả khảo sát của IUCN (Hiệp hội bảo tồn thiên nhiên thế giới) và UNEP (Chƣơng trình môi trƣờng thế giới) cùng các nhà khoa học cho thấy, những làng xóm ở phía sau “bức tƣờng xanh ngập mặn” gần nhƣ còn nguyên vẹn vì năng lƣợng sóng thần đã giảm 50 – 90% nên thiệt hại rất thấp hoặc không bị tổn thất. Từ đó có thể thấy đƣợc tầm quan trọng của rừng ngập mặn trong việc làm giảm tác động từ những sóng thần. [15] - Tác dụng của rừng ngập mặn trong việc bảo vệ đê biển: Từ đầu thế kỷ XX, dân cƣ ở các vùng ven biển phía Bắc đã biết trồng một số cây ngập mặn nhƣ Trang và Bần chua để chắn sóng, bảo vệ đê biển và vùng cửa 7 sông.
Mặc dù thời kỳ đó đê chƣa đƣợc bê tông hóa và kè đá nhƣ bây giờ, nhƣng nhờ có rừng ngập mặn mà nhiều đoạn đê không bị vỡ khi có bão vừa (6-8). Nhiều cơn bão lớn đã đổ bộ vào nƣớc ta trong những năm qua cho thấy: nơi nào rừng ngập mặn đƣợc trồng và bảo vệ tốt thì các đê biển vùng đó vẫn vững vàng trƣớc những cơn sóng to gió lớn, dù là đê biển đƣợc đắp từ đất nện. Trong khi, những tuyến đê biển đƣợc xây dựng kiên cố bằng bê tông và kè đá nhƣng rừng ngập mặn bị chặt phá để chuyển sang nuôi tôm nhƣ Cát Hải (Hải Phòng), Hậu Lộc (Thanh Hóa) thì bị tan vỡ. Theo Phan Nguyên Hồng và các cộng sự (Trung tâm nghiên cứu hệ sinh thái rừng ngập mặn – ĐH Sƣ phạm Hà Nội) cho biết độ cao sóng giảm mạnh khi đi qua dải rừng ngập mặn, với mức biến đổi từ 75 – 85%, từ 1,3m xuống 0,2m.
Vành đai xanh và vùng đệm rừng ngập mặn có thể đƣợc coi là “bức tƣờng xanh” vững chắc giảm thiểu thiên tai. [14-16,32] Theo các kết quả nghiên cứu có đƣợc thì các rải RNM đã bảo vệ rất tốt cho tuyến đê biển và không phải chi phí nhiều cho việc tu bổ, sửa chữa hàng năm mà chỉ phải tu bổ theo định kỳ nhƣng chi phí bổ sung thƣờng rất nhỏ, không đáng kể. Trong khi đó các tuyến đê biển nằm cùng trục với tuyến đê này nhƣng không có rừng phòng hộ thì liên tục đối mặt với các sự cố nhƣ xói mòn, sạt lở, hƣ hỏng nặng đặc biệt sau mùa mƣa bão. Chi phí để tu bổ, sửa chữa và xây dựng mới một số công trình phụ trợ đê biển hàng năm là rất lớn và phụ thuộc vào ngân sách của địa phƣơng.
Theo tính toán của Cục Bảo tồn đa dạng sinh học thì tổn thất kinh tế do suy giảm giá trị phòng hộ bờ biển của HST rừng ngập mặn khu vực vịnh Hạ Long là rất lớn. Giá trị phòng hộ bão lũ của RNM Hạ Long trong giai đoạn 2006 – 2008 bị suy giảm là 288 triệu đồng. Tính bình quân trong giai đoạn này trung bình giá trị tổn thất do bão lũ tại vịnh Hạ Long sẽ là 96 triệu/năm. [7] - Tác dụng của rừng ngập mặn trong việc bảo vệ đất bồi, chống xói lở, hạn chế xâm ngập mặn và bảo vệ nƣớc ngầm: Rừng ngập mặn chằng chịt, đặc biệt là những quần thể thực vật tiên phong mọc dày đặc, có tác dụng làm giảm vận tốc dòng chảy, tạo điều kiện cho trầm tích bồi tụ nhanh hơn ở các vùng cửa sông và ven biển.
Chúng vừa ngăn chặn có hiệu 8 quả hoạt động công phá bờ biển của sóng, đồng thời là vật cản làm cho trầm tích lắng đọng. Ngoài ra, rừng ngập mặn còn có tác dụng hạn chế xâm ngập mặn. Nhờ có rừng ngập mặn mà quá trình xâm ngập mặn diễn ra chậm và trên phạm vi hẹp, vì khi triều cao, nƣớc đã lan tỏa vào trong những khu rừng ngập mặn rộng lớn; hệ thống rễ dày đặc cùng với thân cây đã làm giảm tốc độ dòng triều, tán cây hạn chế tốc độ gió. Một điều rất đáng lƣu ý nữa đó là rừng ngập mặn có vai trò rất lớn đối với việc chống xói lở, bảo vệ đất ven sông, ven biển từ các hoạt động thủy điện.
Khi các đập thủy điện đƣợc xây dựng thì sự thay đổi về chế độ dòng chảy trên sông có thể tạo ra một hình thái xói lở và bồi lấp mới ở hạ lƣu. Sự thay đổi này sẽ ảnh hƣởng một phần vào sự ổn định bờ sông và hệ sinh thái hai bên bờ sông. Xây dựng đập trên dòng chính sông sẽ dẫn tới việc lắng đọng phần lớn phù sa trong lòng hồ mới hình thành, dẫn đến giảm lƣợng chất dinh dƣỡng bổ sung cho đồng bằng châu thổ và lƣợng trầm tích ven biển. Hậu quả là độ phì của đất ngập nƣớc bị suy giảm.
Một số vùng ven biển nhƣ RNM thiếu trầm tích bổ sung có thể bị xói lở và thu hẹp diện tích. Theo GS Phan Nguyên Hồng, RNM có nhiều tác dụng trong bảo vệ môi trƣờng, đặc biệt là trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng. Vì chúng có thể hạn chế mực nƣớc biển dâng bằng việc tích tụ trầm tích và có thể ngăn xói lở bờ biển, đồng thời là những bể chứa CO2 quan trọng. - Tác dụng của rừng ngập mặn đối với môi trƣờng và các hệ sinh thái: Các quần xã RNM là một tác nhân làm cho khí hậu dịu mát hơn, giảm nhiệt độ tối đa và giảm biên độ nhiệt.
Hệ sinh thái RNM giúp cân bằng O 2 và CO2 trong khí quyển, điều hòa khí hậu địa phƣơng (nhiệt độ, lƣợng mƣa) và giảm thiểu khí nhà kính.Theo Lê Xuân Tuấn và c. Lƣợng cacbon tích tụ trên bề mặt đến độ sâu 100cm khoảng từ 7.182 tấn cacbon/ha. Nhờ các tán lá hút CO2 mạnh, nên hàm lƣợng khí CO2 nơi có rừng giảm mạnh, qua đó làm cho pH của nƣớc phù hợp với điều kiện sống của thủy sinh vật. Chất độc hại và ô nhiễm từ các khu công nghiệp, đô thị thải thẳng vào sông suối, hòa tan trong nƣớc hoặc lắng xuống đáy đƣợc nƣớc sông mang ra các vùng cửa sông ven biển.
Rừng ngập mặn 9 hấp thụ các chất này và tạo ra các hợp chất ít độc hại hơn đối với con ngƣời.