Luận văn thạc sĩ về đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hô tại đảo Bạch Long Vỹ, Hải Phòng

Luận văn thạc sĩ phân tích rủi ro sinh thái đối với rạn san hô tại đảo Bạch Long Vỹ, Hải Phòng, nhằm bảo tồn và phát triển bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu Hà
• Người hướng dẫn: TS. Trần Đình Lân
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Rủi Ro Sinh Thái Đối Với Rạn San Hô Khu Vực Đảo Bạch Long Vỹ, Hải Phòng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực đảo Bạch Long Vỹ
• 1.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.1.1.1. Đặc điểm địa hình đáy biển quanh đảo Bạch Long Vỹ
• 1.1.1.2. Sườn bờ ngầm
• 1.1.1.3. Địa mạo
• 1.1.1.4. Địa chất
• 1.1.1.5. Đặc trưng động lực bờ
• 1.1.1.6. Đặc điểm khí hậu
• 1.1.2. Đa dạng sinh học và tài nguyên sinh vật biển
• 1.1.3. Hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội
• 1.1.4. Các hoạt động liên quan đến quản lý và bảo vệ tài nguyên môi trường vùng biển đảo BLV
• 1.2. Tổng quan về hệ sinh thái rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ
• 1.2.1. Đa dạng thành phần loài san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ
• 1.2.2. Phân bố của san hô trong khu vực đảo Bạch Long Vỹ
• 1.2.3. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hệ sinh thái rạn san hô
• 1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu đánh giá rủi ro sinh thái
• 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
• 2.1.1. Phạm vi nghiên cứu
• 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Tài liệu sử dụng
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Cách tiếp cận
• 2.3.2. Phương pháp thu thập tài liệu
• 2.3.3. Phương pháp GIS (hệ thông tin địa lý)
• 2.3.4. Phương pháp nội suy
• 2.3.5. Phương pháp đánh giá rủi ro
• 3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ RỦI RO SINH THÁI ĐỐI VỚI RẠN SAN HÔ KHU VỰC ĐẢO BẠCH LONG VỸ
• 3.1. Xác định vấn đề và xây dựng mô hình khái niệm cho đánh giá rủi ro sinh thái đối với san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ
• 3.2. Dòng bằng chứng hóa học và tai biến thiên nhiên
• 3.2.1. Rủi ro của dòng bằng chứng hóa học đối với rạn san hô trong sàng lọc số liệu lớp 1
• 3.2.2. Rủi ro của dòng bằng chứng hóa học và tai biến thiên nhiên đối với rạn san hô sàng lọc số liệu lớp 2
• 3.3. Dòng bằng chứng sinh thái học
• 3.3.1. Rủi ro của dòng bằng chứng sinh thái học đối với rạn san hô sàng lọc số liệu lớp 1
• 3.3.2. Rủi ro của dòng bằng chứng sinh thái học đối với rạn san hô sàng lọc số liệu lớp 2
• 3.4. Dòng bằng chứng kinh tế - xã hội
• 3.4.1. Rủi ro của dòng bằng chứng kinh tế-xã hội đối với rạn san hô, sàng lọc số liệu lớp 1
• 3.4.2. Rủi ro của dòng bằng chứng kinh tế-xã hội đối với rạn san hô, sàng lọc số liệu lớp 2
• 3.5. Đánh giá rủi ro sinh thái tổng hợp đối với rạn san hô
• 3.5.1. Rủi ro sinh thái tổng hợp lớp 1 (lớp cơ bản) của ba dòng bằng chứng đối với rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ
• 3.5.2. Rủi ro sinh thái tổng hợp lớp 2 của ba dòng bằng chứng đối với rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ
• 3.6. Một số đề xuất về quản lý và bảo vệ hệ sinh thái rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội khu vực đảo Bạch Long Vỹ

Đảo Bạch Long Vỹ, thuộc thành phố Hải Phòng, có diện tích 3,1 km2 và nằm giữa vịnh Bắc Bộ. Khu vực này có tiềm năng lớn về sinh thái biển, đặc biệt là hệ sinh thái rạn san hô. Tuy nhiên, các hoạt động kinh tế - xã hội đã gây ra nhiều tác động tiêu cực đến rạn san hô. Theo các nghiên cứu, tình trạng sinh thái biển tại đây đang bị suy giảm nghiêm trọng, với hiện tượng san hô chết trắng và giảm độ phủ san hô sống. Điều này đòi hỏi một sự đánh giá toàn diện về rủi ro môi trường để bảo vệ và phục hồi hệ sinh thái này. Việc đánh giá rủi ro sinh thái không chỉ giúp nhận diện các yếu tố gây hại mà còn cung cấp cơ sở cho các biện pháp quản lý và bảo tồn hiệu quả.

1.1. Đặc điểm địa hình và địa chất

Địa hình quanh đảo Bạch Long Vỹ chủ yếu là thềm mài mòn và các dạng địa hình do sóng biển tạo ra. Đáy biển xung quanh đảo có độ sâu từ 5-6m, không có bậc thềm ngầm rõ rệt. Địa chất của đảo chủ yếu là trầm tích vụn lục nguyên, với các thành phần như cát, cuội và sỏi. Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của sinh vật biển và biodiversity trong khu vực. Đặc biệt, sự phân bố của các loài san hô và động vật đáy cũng phụ thuộc vào cấu trúc địa hình và địa chất này.

II. Tổng quan về hệ sinh thái rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ

Hệ sinh thái rạn san hô tại đảo Bạch Long Vỹ là một trong những hệ sinh thái quan trọng nhất của vịnh Bắc Bộ. Đa dạng sinh học tại đây rất phong phú, với nhiều loài san hô và động vật biển khác nhau. Tuy nhiên, sự suy giảm chất lượng môi trường do các hoạt động khai thác và ô nhiễm đã làm giảm đáng kể số lượng và sự đa dạng của các loài này. Việc đánh giá nguy cơ sinh thái là cần thiết để xác định các yếu tố tác động và đề xuất các biện pháp bảo tồn. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, sự thay đổi của môi trường nước và các yếu tố kinh tế - xã hội có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của sinh vật biển tại khu vực này.

2.1. Đa dạng thành phần loài san hô

Đảo Bạch Long Vỹ có sự đa dạng cao về thành phần loài san hô, với nhiều loài đặc hữu và quý hiếm. Tuy nhiên, sự suy giảm về số lượng và chất lượng của các loài này đang diễn ra nhanh chóng. Các yếu tố như ô nhiễm nước, biến đổi khí hậu và khai thác quá mức đã làm giảm đáng kể độ phủ của san hô sống. Việc bảo tồn và phục hồi hệ sinh thái này là rất cần thiết để duy trì biodiversity và các dịch vụ sinh thái mà nó cung cấp.

III. Đánh giá rủi ro sinh thái tổng hợp đối với rạn san hô

Đánh giá rủi ro sinh thái tổng hợp đối với rạn san hô tại đảo Bạch Long Vỹ được thực hiện thông qua việc phân tích các dòng bằng chứng hóa học, sinh thái học và kinh tế - xã hội. Kết quả cho thấy, rủi ro từ các yếu tố này có sự tương tác phức tạp, ảnh hưởng đến sức khỏe của hệ sinh thái. Việc xây dựng các bản đồ phân vùng rủi ro giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quan về tình hình hiện tại và đưa ra các biện pháp ứng phó kịp thời. Đặc biệt, nghiên cứu này đã áp dụng phương pháp Triad, một phương pháp mới trong đánh giá rủi ro sinh thái, nhằm cung cấp một cái nhìn sâu sắc hơn về các tác động môi trường.

3.1. Rủi ro từ dòng bằng chứng hóa học

Rủi ro từ dòng bằng chứng hóa học đối với rạn san hô được xác định thông qua việc phân tích hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước. Các chất ô nhiễm này không chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển của san hô mà còn tác động đến toàn bộ hệ sinh thái biển. Việc theo dõi và kiểm soát các nguồn ô nhiễm là rất quan trọng để bảo vệ hệ sinh thái này. Các biện pháp quản lý cần được thực hiện đồng bộ để giảm thiểu tác động tiêu cực từ các hoạt động kinh tế - xã hội.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đảo Bạch Long Vỹ, thuộc thành phố Hải Phòng, nằm giữa vịnh Bắc Bộ với diện tích nổi khoảng 1,8 km², là một khu vực có hệ sinh thái rạn san hô (RSH) đa dạng và có giá trị sinh thái, kinh tế cao. Ngư trường quanh đảo rộng khoảng 1.500 hải lý vuông, trữ lượng cá ước tính khoảng 77.500 tấn, trong đó lượng khai thác cho phép khoảng 37.000 tấn. Tuy nhiên, hệ sinh thái rạn san hô tại đây đang chịu tổn thương nghiêm trọng với biểu hiện san hô chết trắng hàng loạt, giảm độ phủ san hô sống và suy giảm nguồn lợi sinh vật trên rạn. Những tác động tiêu cực này xuất phát từ các hoạt động kinh tế - xã hội như khai thác hủy diệt, ô nhiễm môi trường, cùng với biến đổi môi trường tự nhiên bất thường.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ, nhằm xác định mức độ ảnh hưởng của các yếu tố hóa học, sinh thái và kinh tế - xã hội đến hệ sinh thái này. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ hệ sinh thái rạn san hô quanh đảo, từ mực nước mặt đến độ sâu 20 m, dựa trên dữ liệu thu thập trong giai đoạn 1995-2012. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý, bảo tồn và phục hồi hệ sinh thái rạn san hô, góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững tại khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên khung lý thuyết đánh giá rủi ro sinh thái (Ecological Risk Assessment - ERA) theo định nghĩa của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA), tập trung vào khả năng xảy ra các tác động sinh thái có hại khi hệ sinh thái bị phơi nhiễm với các tác nhân khác nhau. ERA bao gồm ba giai đoạn chính: xác định vấn đề, phân tích đặc tính phơi nhiễm và tác động, và xác định đặc trưng rủi ro.

Phương pháp TRIAD được áp dụng để đánh giá rủi ro sinh thái một cách định lượng, dựa trên ba dòng bằng chứng độc lập: hóa học và tai biến thiên nhiên, sinh thái học, và kinh tế - xã hội. Mỗi dòng bằng chứng được tỷ lệ hóa trên thang điểm từ 0 đến 1, trong đó 0 biểu thị rủi ro thấp nhất và 1 là rủi ro cao nhất. Kết quả tổng hợp cho phép phân loại mức độ rủi ro từ thấp đến rất cao, giúp giảm thiểu sự không chắc chắn trong đánh giá.

Các khái niệm chính bao gồm: hệ sinh thái rạn san hô, rủi ro sinh thái, trọng số bằng chứng, phương pháp nội suy GIS, và các yếu tố tác động môi trường như ô nhiễm hóa học, khai thác hủy diệt, biến đổi khí hậu.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu bao gồm số liệu khảo sát hiện trạng san hô, môi trường nước, các yếu tố kinh tế - xã hội và tai biến thiên nhiên thu thập từ các đề tài nghiên cứu trước đây và báo cáo của các cơ quan chức năng từ năm 1995 đến 2012. Cỡ mẫu khảo sát gồm các điểm lấy mẫu phân bố theo 4 mặt cắt chính quanh đảo, với dữ liệu về hàm lượng các chất ô nhiễm, đa dạng sinh học, mật độ san hô và các chỉ số kinh tế - xã hội liên quan.

Phương pháp phân tích chính là phương pháp TRIAD kết hợp với GIS để xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro sinh thái. Phương pháp nội suy trọng số nghịch (IDW) được sử dụng để ước tính giá trị các biến môi trường tại các vị trí chưa lấy mẫu, đảm bảo độ chính xác và tính liên tục không gian của dữ liệu. Quá trình đánh giá rủi ro gồm ba bước: xác định vấn đề, phân tích đặc tính phơi nhiễm và tác động, và xác định đặc trưng rủi ro, được thực hiện theo quy trình chuẩn của ERA.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2007 đến 2012, bao gồm thu thập dữ liệu, xử lý và phân tích, xây dựng mô hình rủi ro, và đề xuất giải pháp quản lý.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Mức độ suy giảm san hô sống: Độ phủ san hô sống trung bình giảm từ 64% giai đoạn 1995-1997 xuống còn 15,74% giai đoạn 2007-2008, cho thấy sự suy thoái nghiêm trọng trong vòng hơn một thập kỷ.

2. Rủi ro từ dòng bằng chứng hóa học và tai biến thiên nhiên: Trọng số rủi ro tổng hợp của dòng bằng chứng hóa học đối với lớp 1 (sàng lọc cơ bản) đạt khoảng 0,55, thuộc mức rủi ro tương đối cao. Khi kết hợp với tai biến thiên nhiên trong lớp 2, trọng số rủi ro tăng lên 0,65, phản ánh tác động đáng kể của ô nhiễm và biến đổi khí hậu đến san hô.

3. Rủi ro từ dòng bằng chứng sinh thái học: Trọng số rủi ro sinh thái học đối với lớp 1 là 0,48 (rủi ro trung bình), tăng lên 0,58 trong lớp 2, cho thấy các yếu tố sinh thái như suy giảm đa dạng loài và mất cân bằng hệ sinh thái đang ảnh hưởng tiêu cực đến rạn san hô.

4. Rủi ro từ dòng bằng chứng kinh tế - xã hội: Trọng số rủi ro kinh tế - xã hội đối với lớp 1 là 0,52, tăng lên 0,60 trong lớp 2, phản ánh tác động của các hoạt động khai thác hủy diệt, ô nhiễm và phát triển kinh tế chưa bền vững.

5. Rủi ro sinh thái tổng hợp: Kết quả tổng hợp ba dòng bằng chứng cho thấy rủi ro sinh thái tổng hợp lớp 1 là 0,52 và lớp 2 là 0,61, thuộc mức rủi ro tương đối cao đến cao, cảnh báo nguy cơ nghiêm trọng đối với hệ sinh thái rạn san hô quanh đảo Bạch Long Vỹ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự suy giảm san hô là do tác động kết hợp của ô nhiễm hóa học, khai thác hủy diệt (đặc biệt là đánh bắt bằng chất độc xyanua), và biến đổi môi trường tự nhiên như bão, sóng lớn. So với các nghiên cứu tương tự ở vùng biển khác, mức độ rủi ro tại Bạch Long Vỹ tương đối cao, phản ánh áp lực lớn từ hoạt động kinh tế - xã hội và điều kiện tự nhiên đặc thù.

Việc sử dụng phương pháp TRIAD kết hợp GIS cho phép đánh giá rủi ro một cách định lượng và không gian, giúp xác định các vùng có mức độ rủi ro khác nhau, từ đó hỗ trợ quản lý hiệu quả. Biểu đồ phân bố rủi ro sinh thái thể hiện rõ các khu vực ven bờ phía Đông Nam và Tây Bắc có mức rủi ro cao nhất, phù hợp với các khu vực có hoạt động khai thác và ô nhiễm tập trung.

Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ mối quan hệ phức tạp giữa các yếu tố tác động và hệ sinh thái rạn san hô, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các chính sách bảo vệ và phục hồi hệ sinh thái biển tại địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường quản lý khai thác thủy sản: Áp dụng các biện pháp kiểm soát chặt chẽ hoạt động khai thác, đặc biệt là cấm sử dụng chất độc hủy diệt như xyanua, nhằm giảm áp lực lên rạn san hô. Chủ thể thực hiện: chính quyền địa phương và cơ quan quản lý thủy sản. Thời gian: ngay lập tức và liên tục.

2. Xây dựng và mở rộng khu bảo tồn biển: Thiết lập các khu vực bảo tồn nghiêm ngặt quanh đảo, ưu tiên các vùng rạn san hô có mức rủi ro cao để bảo vệ đa dạng sinh học và phục hồi hệ sinh thái. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường, UBND thành phố Hải Phòng. Thời gian: trong vòng 3-5 năm.

3. Giám sát và đánh giá môi trường định kỳ: Thiết lập hệ thống quan trắc môi trường nước, đa dạng sinh học và các chỉ số rủi ro sinh thái để theo dõi biến động và hiệu quả các biện pháp quản lý. Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu môi trường, các tổ chức khoa học. Thời gian: hàng năm.

4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo cho ngư dân và cộng đồng về bảo vệ rạn san hô, khai thác bền vững và tác hại của các phương pháp khai thác hủy diệt. Chủ thể thực hiện: các tổ chức phi chính phủ, chính quyền địa phương. Thời gian: liên tục.

5. Phát triển du lịch sinh thái bền vững: Khai thác tiềm năng du lịch biển gắn với bảo tồn rạn san hô, tạo nguồn thu nhập thay thế cho cộng đồng, đồng thời giảm áp lực khai thác thủy sản. Chủ thể thực hiện: Sở Du lịch, doanh nghiệp địa phương. Thời gian: 3-5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà quản lý môi trường và chính quyền địa phương: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách bảo vệ và quản lý tài nguyên biển, đặc biệt là hệ sinh thái rạn san hô tại Bạch Long Vỹ.

2. Các nhà khoa học và nghiên cứu sinh: Tham khảo phương pháp TRIAD kết hợp GIS trong đánh giá rủi ro sinh thái, áp dụng cho các hệ sinh thái biển khác hoặc nghiên cứu đa ngành liên quan.

3. Ngư dân và cộng đồng địa phương: Hiểu rõ tác động của các hoạt động khai thác đến hệ sinh thái, từ đó thay đổi hành vi khai thác bền vững, bảo vệ nguồn lợi thủy sản lâu dài.

4. Các tổ chức phi chính phủ và nhà đầu tư phát triển bền vững: Dựa trên kết quả nghiên cứu để thiết kế các chương trình bảo tồn, phát triển du lịch sinh thái và hỗ trợ cộng đồng địa phương.

Câu hỏi thường gặp

1. Đánh giá rủi ro sinh thái là gì và tại sao quan trọng?
   Đánh giá rủi ro sinh thái là quá trình xác định khả năng xảy ra các tác động tiêu cực đến hệ sinh thái khi bị phơi nhiễm với các tác nhân khác nhau. Nó giúp dự đoán và quản lý các nguy cơ, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và phát triển bền vững.

2. Phương pháp TRIAD có ưu điểm gì trong đánh giá rủi ro?
   Phương pháp TRIAD sử dụng ba dòng bằng chứng độc lập (hóa học, sinh thái, kinh tế - xã hội) để đánh giá rủi ro một cách toàn diện và định lượng, giảm thiểu sự không chắc chắn và cho phép phân vùng rủi ro theo không gian.

3. Nguyên nhân chính gây tổn thương rạn san hô ở Bạch Long Vỹ là gì?
   Nguyên nhân chính bao gồm khai thác hủy diệt (đặc biệt là đánh bắt bằng chất độc xyanua), ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu và các hiện tượng thiên nhiên bất thường như bão, sóng lớn.

4. Làm thế nào để bảo vệ và phục hồi hệ sinh thái rạn san hô?
   Cần áp dụng các biện pháp quản lý khai thác bền vững, xây dựng khu bảo tồn biển, giám sát môi trường định kỳ, nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển du lịch sinh thái bền vững.

5. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng như thế nào trong thực tiễn?
   Kết quả giúp các nhà quản lý và chính quyền địa phương đưa ra quyết định khoa học về bảo vệ rạn san hô, thiết kế các chương trình bảo tồn, đồng thời hỗ trợ cộng đồng và doanh nghiệp phát triển kinh tế gắn với bảo vệ môi trường.

Kết luận

• Hệ sinh thái rạn san hô quanh đảo Bạch Long Vỹ đang chịu áp lực lớn từ các hoạt động kinh tế - xã hội và biến đổi môi trường, dẫn đến suy giảm nghiêm trọng về độ phủ và đa dạng loài.
• Phương pháp TRIAD kết hợp GIS đã được áp dụng thành công để đánh giá rủi ro sinh thái một cách định lượng và không gian, cung cấp bản đồ phân vùng rủi ro chi tiết.
• Kết quả cho thấy mức độ rủi ro tổng hợp thuộc nhóm tương đối cao đến cao, cảnh báo nguy cơ mất cân bằng và suy thoái hệ sinh thái rạn san hô.
• Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý, bảo tồn và phục hồi hệ sinh thái, đồng thời nhấn mạnh vai trò của cộng đồng và chính quyền trong việc thực hiện các biện pháp này.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai giám sát môi trường định kỳ, mở rộng khu bảo tồn biển và phát triển các chương trình đào tạo nâng cao nhận thức nhằm bảo vệ bền vững hệ sinh thái rạn san hô tại Bạch Long Vỹ.

Hành động kịp thời và phối hợp chặt chẽ giữa các bên liên quan là yếu tố then chốt để bảo vệ giá trị sinh thái và kinh tế của rạn san hô, góp phần phát triển bền vững vùng biển đảo Bạch Long Vỹ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo. Tổng quan về khu vực và tình hình nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Kết quả đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ.

3 z Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực đảo Bạch Long Vỹ 1. Điều kiện tự nhiên 1. Đặc điểm địa hình đáy biển quanh đảo Bạch Long Vỹ Vùng triều: So với toàn đảo BLV tính từ đường mực nước thấp nhất, diện tích vùng triều xung quanh đảo chiếm tỷ lệ khá lớn, tập trung chủ yếu ở phía Đông Nam – rộng tới 400 m, mũi Đông và sườn Đông Bắc 350 m, Tây Nam 250 m và ở ven bờ Tây Bắc 100 m.

Vùng triều quanh đảo BLV không xuất hiện các dạng địa hình xâm thực hay tích tụ do triều mà chỉ có mặt các dạng địa hình thành tạo chủ yếu do sóng, trong đó thềm mài mòn hiện đại chiếm 70%, còn lại là các dạng địa hình xuất hiện không liên tục như bãi cát, bãi cuội, sỏi, roi cát, đá sót. Từ mực nước trung bình trở xuống, vùng triều có mặt chủ yếu là thềm mài mòn hiện đại, bãi cuối, đá sót và từ mực nước trung bình trở lên còn có thêm bãi cát như ở phần tây nam và mũi phía Tây đảo [2]. Sườn bờ ngầm: Xung quanh đảo BLV đến độ sâu 5-6m, không xuất hiện các bậc thềm ngầm, đáy biển dốc đều. Bề mặt đáy còn bị chia cắt bởi nhiều rãnh ngầm vuông góc với đường bờ.

Ngoài ra bề mặt đáy còn bị gồ ghề bởi các vật liệu thô như cuội, tảng hoặc ít cát sạn hoặc lộ đá gốc. Sinh vật chủ yếu là san hô và thân mềm, cũng đóng vai trò đáng kể trong quá trình làm tròn bề mặt của các dạng địa hình hoặc cung cấp vật liệu thành tạo các dạng địa hình tích tụ [3]. Địa mạo Các dạng địa hình trên đảo BLV thuộc 3 nhóm: nhóm nguồn gốc biển, nhóm nguồn gốc gió và nhóm nguồn gốc bóc mòn - tích tụ [3]. Trong đó nhóm nguồn gốc biển có ;liên quan mật thiết đến sự hình thành và phát triển của HST biển trong vùng đảo, trong đó có HST san hô.

Thuộc nhóm địa hình nguồn gốc biển, có các thành tạo sau đây: - Bãi cát biển: hình thành do sóng biển, có tổng diện tích 7,8 ha, phân bố chủ yếu ở phía bờ Nam, Tây Nam và một số cung lõm của bờ Tây Bắc đảo. Bãi cát rộng 30 - 70m ở bờ nam và 20 - 30m ở bờ Tây Bắc và Tây Nam. Cát bãi gồm chủ yếu cát trung và thô với thành phần vỏ vôi sinh vật chiếm 55,67 - 99,25%, thạch anh 0,05 - 39,10%, sắt laterit 0,02 - 1,74%, mảnh đá 0,50 - 21,85%, khoáng vật nặng <1% [3]. - Thềm mài mòn - tích tụ: đây là phần bãi lộ ra khi triều thấp, rộng khoảng 120 ha, có mặt chủ yếu ở các mũi Đông Bắc, Tây Nam và mũi Đông.

Trên đó có đá tảng kích thước 100 - 1 000 mm, phổ biến trong khoảng 500 - 1 000 mm, cuội cacbonat thường có kích thước 10-50 mm. Phần lớn thềm mài mòn - tích tụ là đá gốc có bề mặt nghiêng 3-8o[3]. - Thềm biển bậc I tích tụ - mài mòn: thềm này có độ cao 1-3m, khá bằng phẳng và viền quanh chân đảo, nhưng chủ yếu ở mũi Đông Nam, Đông Bắc và bờ nam đảo. Trên bề mặt thềm có chỗ tích tụ cát, bột, có chỗ lộ đá gốc.

Thềm được thành tạo vào cuối Holocen muộn [3]. - Thềm biển bậc II tích tụ - mài mòn: thềm có độ cao 4-6m, khá bằng phẳng viền quanh chân đảo nhưng hẹp hơn thềm bậc I, rộng nhất ở bờ Đông, Đông Bắc đảo. Trên bề mặt thềm có chỗ tích tụ sỏi, sạn, cát, bột. Thềm được thành tạo vào cuối Holocen giữa [3].

- Thềm biển bậc III tích tụ - mài mòn: thềm có độ cao 10-15m, dạng đồi thấp ở phía đông, đông bắc đảo và dải viền quanh đồi ở phía nam và tây nam đảo. Bề 5 z mặt nghiêng 3-8o, hoặc lượn sóng. Cấu tạo bề mặt là cuội, sỏi, cát, bột, dày 0,5-1m. Thềm được thành tạo vào cuối Plextosen muộn [3].

Thuộc hai nhóm địa hình nguồn gốc gió và bóc mòn – tích tụ, có các dạng phân bố ở phần đảo nổi, gồm: địa hình thổi mòn - tích tụ đụn cát, địa hình thổi mòn - tích tụ trảng cát, địa hình thổi mòn - tích tụ sườn cát, sườn tích tụ deluvi – coluvi, sườn bóc mòn tổng hợp, bề mặt xâm thực - bóc mòn [3]. Địa chất Địa tầng và cấu trúc địa chất - Trầm tích Đệ tam: Đảo BLV cấu tạo từ các đá trầm tích vụn lục nguyên. Việc định tuổi các trầm tích này đã qua nhiều ý kiến khác nhau, từ Paleozoi tới Kainozoi - tuổi Cacbon (Fromaget,1937), Mioxen - Pleistocen sớm (Saurin,1956), Neogen (Dovjikov, 1965), Mioxen - Pleistocen sớm (Phan Huy Quýnh, 1975), Mioxen (Đỗ Bạt và Phan Huy Quýnh, 1977), Mioxen muộn - Plioxen sớm [22], Neogen (Phan Cự Tiến, 1988), Mioxen (Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao và nnk, 1988), Oligoxen (Phạm Quang Trung và nnk, 1996). - Trầm tích Đệ tứ: Trầm tích Đệ tứ trên đảo BLV có bề dày thường 0,5 - 1,5m, chủ yếu gồm cát nguồn gốc biển.

Trầm tích biển gồm cát, cuội, sỏi, mảnh vụn sinh vật, là sản phẩm quan trọng tạo nên các thềm biển cao 10m, 5m và 2 - 3m, và bãi biển hiện đại. Ngoài ra còn có eluvi (trên đỉnh đồi), deluvi (sườn đồi). Các thành tạo Đệ tam, tuổi Oligoxen và Mioxen - Plioxen gồm các trầm tích lục nguyên phân lớp, xen nhịp cát kết, bột kết và sét kết, nghiêng oằn về phía bắc - tây bắc 300 - 320O và góc dốc 5 - 20O với tổng bề dầy có thể quan sát được (tính cả phần ngầm) tới 265 m. Các đá này gắn kết yếu, dễ bị phong hoá, đặc biệt là phong hoá cơ học, tạo nên vỏ phong hoá có bề dày tới 7 m ở đôi chỗ.

Nằm ở rìa Tây Bắc đới sụt võng Sông Hồng có lịch sử hoạt động từ Oligoxen, bề dày trầm tích Đệ tam khu vực BLV có thể đạt tới 1 000m. Đới sụt võng này. 6 z Trên bình đồ kiến trúc tân kiến tạo, khu vực BLV thuộc đới nâng nghịch đảo nằm giữa đới trung tâm VBB với bề dày trầm tích Kainozoi đạt tới 4 000m và đới Sông Hồng ở tây nam với bề dày trầm tích Kainozoi đạt tới 6000m. Đơn nghiêng BLV là kết quả của vận động nâng nghịch đảo xuyên pha, cả pha sớm (Pliocen) và pha muộn (Pleistocen muộn) trên bình đồ kiến trúc Đông Nam Á.

Hệ thống khe nứt hiện đại trên đảo BLV gồm cả khe nứt phong hoá và khe nứt kiến tạo hiện đại, định hướng chủ yếu TB – ĐN [22] Trầm tích hiện đại - Thành phần cơ học: Trầm tích vùng biển quanh đảo chủ yếu là trầm tích di tích bao gồm tảng đá gốc tuổi Đệ tam, cuội và cát lẫn nhiều vỏ của sinh vật hiện đại. Cát lớn, cát trung lẫn vỏ sinh vật biển phân bố xen kẽ đá gốc, tảng, cuội quanh đảo, bề dày tăng theo độ sâu. ở độ sâu tới 10m, bề dày khoảng 5-20 cm, ở độ sâu lớn hơn 10m, bề dầy tăng tới 20-50 cm, có nơi đến 50-100 cm và phủ trên nền đá gốc. Thành phần kích thước hạt cát lớn lẫn vỏ sinh vật trên các bãi biển chủ yếu ở hai cấp hạt 1,0 - 0, 4 mm và 0,4 - 0,2 mm, đường kính trung bình 0,426 - 0,369 mm, độ chọn lọc 1,6 [11].

- Thành phần khoáng vật: biến đổi phức tạp. ở kích thước hạt lớn hơn 1 mm, chủ yếu là mảnh vụn san hô và thân mềm (chiếm 99%), phần còn lại là các mảnh đá, thạch anh, laterit. ở kích thước 1,0-0, 1 mm mảnh vụn vỏ sinh vật chiếm 50- 90%, phần còn lại là thạch anh, mảnh đá và laterit. Các khoáng vật nặng cũng phổ biến như ilmenit, tuamalin dạng mảnh màu đen và ziacon nhưng hàm lượng nhỏ dưới 0,1% trong mẫu ở cấp hạt 0,2 - 0,55 mm [10].

Trầm tích hiện đại sườn bờ ngầm đảo gồm chủ yếu là cát, xen lẫn cuội tảng kích thước lớn phân bố không liên tục, chủ yếu tập trung ở các rãnh xâm thực cổ. Đặc biệt, ở sườn bờ ngầm ít nhất tới độ sâu 10m gặp trầm tích vỏ sinh ở sườn tây bắc (phần bắc) và ở phần nam sườn tây bắc và sườn tây nam. Thành phần trầm tích bở rời thể hiện ưu thế của các mảnh vụn san hô, thân mềm, foraminifera [11]. Đặc trưng động lực bờ Các bãi cát được hình thành nhờ sóng và dòng bồi tích dọc bờ xuất hiện theo mùa và phân bố chủ yếu ở bờ Tây Bắc và Tây Nam.

Về mùa Đông, dòng bồi tích dọc bờ Tây Bắc di chuyển về phía mũi Tây Nam đảo và tham gia tạo bãi, rộng 23m. Về mùa Hè, dòng bồi tích dọc bờ Đông Nam và di chuyển về hướng Đông Bắc, cùng với sóng Đông Nam tham gia tạo bãi. Hiện tượng bồi tụ phân pha tạo bãi chỉ thể hiện ở hai đầu phía tây nam và phía đông bắc của bờ Đông Nam. Tại bờ Nam, kể từ khi có âu tàu vào năm 2000, động lực sóng ít làm biến đổi bãi.

Sóng biển là tác nhân chính gây ra xói lở bờ đảo theo mùa và tạo vách trong quá trình xâm thực, phá huỷ bờ đảo. Vách cát tạo ra do xói lở thềm trẻ nhất cao đến 0,3-0, 5m viền quanh đảo. Ở bờ Tây Bắc, đoạn từ giữa bờ về phía mũi Đông Bắc và bờ Đông Nam, độ cao của vách đạt 0,5-0, 8m và chân vách ứng với mực nước cao nhất; đoạn từ giữa bờ về phía mũi Tây Nam, độ cao vách đạt tới 1,0-1, 2m và chân vách chỉ cao hơn mực nước trung bình 1,0-1, 5m tiếp liền với thềm mài mòn hiện đại. ở phía Bắc -Tây Bắc, Đông -Đông Nam đảo, bờ bị phá huỷ mạnh, nhưng ở chân vách đã xuất hiện các đê cuội và chính nó làm hạn chế quá trình xói lở bờ [3] Căn cứ vào tổng thể các yếu tố tác động ưu thế theo mùa ở từng giai đoạn khác nhau, có thể ghi nhận 3 trạng thái bờ đảo BLV như sau [3] - Bờ xói lở mạnh dài 1 200m tính từ mũi Đông Bắc trên đoạn bờ Tây Bắc về mùa Đông và đoạn dài 2 400m của bờ Đông Nam về mùa Hè.

Tốc độ xói lở trung bình khoảng 5-7 cm/năm.