CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHÊN CỨU 1. Biến đổi khí hậu và các tác động của biến đổi khí hậu 1. Biến đổi khí hậu Trong lịch sử phát triển của Trái đất, khí hậu đã có nhiều lần thay đổi do tự nhiên.
Những thời kỳ băng hà xen lẫn các thời kỳ ấm lên của Trái đất đã xảy ra từ cách đây rất lâu (hàng vài triệu năm) cho tới khoảng 18.000 năm trước Công nguyên. Thời kỳ tiểu băng hà gần nhất xảy ra ở châu Âu trong giai đoạn giữa hai thế kỷ XVI-XIX. Biến đổi khí hậu toàn cầu hiện nay bắt đầu xảy ra từ giữa thế kỷ XIX. Nhiệt độ trung bình của Trái đất hiện nay đã tăng 0,74oC so với năm 1850.
Thập kỷ 1990 là thập kỷ nóng nhất trong thiên niên kỷ vừa qua. Do nóng lên, băng tuyết ở các Cực của Trái đất, các đỉnh núi cao tan ra cùng với nước trong các đại dương nở ra, làm mực cho nước biển toàn cầu dâng lên trung bình 0,17 m trong thế kỷ XX. Theo đó, thiên tai và các hiện tượng thời tiết cực đoan (bão, lũ lụt, hạn hán, lũ quét, lốc, nắng nóng, rét hại…) xảy ra nhiều hơn, dị thường hơn và ác liệt hơn. Hiện tượng El Nino xảy ra thường xuyên hơn, kéo dài hơn và mạnh hơn… [11] Theo chương trình mục tiêu quốc gia về ứng phó với biến đổi khí hậu, biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình và/hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài thập kỷ hoặc dài hơn.
Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất [3]. Nguyên nhân chính của biến đổi khí hậu là sự gia tăng của khí nhà kính trong bầu khí quyển. Nguyễn Văn Công – K18 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ Khoa Môi trường – năm 2012 Hình 1. Sự gia tăng phát thải khí nhà kính trong thời gian gần đây (Nguồn: UNEP/GRID-Arendal, 1999) Có rất nhiều bằng chứng khoa học cho thấy tồn tại mối quan hệ giữa quá trình tăng nhiệt độ trái đất với quá trình tăng nồng độ khí CO2 và các khí nhà kính khác trong khí quyển, đặc biệt trong kỷ nguyên công nghiệp (UNDP, 2008).
Trong suốt gần 1 triệu năm trước cách mạng công nghiệp, hàm lượng khí CO2 trong khí quyển nằm trong khoảng từ 170 đến 280 phần triệu (ppm). Hiện tại, con số này đã tăng cao hơn nhiều và ở mức 387 ppm và sẽ còn tiếp tục tăng với tốc độ nhanh hơn nữa (Ngân hàng Thế giới, 2010, tr. Chính vì vậy, sự gia tăng nồng độ khí CO2 trong khí quyển sẽ làm cho nhiệt độ trái đất tăng và nguyên nhân của vấn đề biến đổi khí hậu là do trái đất không thể hấp thụ được hết lượng khí CO2 và các khí gây hiệu ứng nhà kính khác đang dư thừa trong bầu khí quyển (UNDP, 2008). Biến đổi khí hậu đến nay là vấn đề toàn cầu, nó tác động đến mọi mặt đời sống, kinh tế, xã hội và môi trường.
Sự gia tăng khí nhà kính trong những năm gần đây không chỉ là sự gia tăng hiện tại mà là tổng hòa sự đóng góp phát thải khí nhà kính của hiện nay và cả thời kỳ bắt đầu từ cách mạng công nghiệp. Không riêng quốc gia nào mà là sự đóng góp khí thải toàn cầu vào bầu không khí đã gây nên hậu quả là khí hậu trái đất đang biến đổi. Nguyễn Văn Công – K18 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ Khoa Môi trường – năm 2012 1. Biểu hiện và tác động của biến đổi khí hậu Sự nóng lên toàn cầu là rất rõ ràng với những biểu hiện của sự tăng nhiệt độ không khí và đại dương, sự tan băng diện rộng và qua đó là mức tăng mực nước biển trung bình toàn cầu.
Châu Âu Bắc Mỹ Châu Á Năm Châu Phi Năm Nam Mỹ Năm Châu Úc Năm Năm Năm Toàn cầu Đất Biển Dị thường nhiệt độ (oC) Dị thường nhiệt độ (oC) Dị thường nhiệt độ (oC) Năm Năm Năm Hình 1. Diễn biến nhiệt độ ở quy mô toàn cầu và khu vực (Nguồn: IPCC AR4 WG-I Report, 2007) Các quan trắc cho thấy rằng nhiệt độ tăng trên toàn cầu và tăng nhiều hơn ở các vĩ độ cực Bắc. Trong 100 năm qua (1906 – 2005), nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,74OC, tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đó (Hình 1. Theo báo cáo gần đây của Tổ chức khí tượng thế giới (WMO), 2010 là năm nóng nhất trong lịch sử, với mức độ tương tự như các năm 1998 và 2005.
Ngoài ra, trong mười năm qua tính từ năm 2001, nhiệt độ trung bình toàn cầu đã cao hơn nửa độ so với giai đoạn 1961-1990, mức cao nhất từng được ghi nhận đối với bất kì một giai đoạn 10 năm nào kể từ khi bắt đầu quan trắc khí hậu bằng thiết bị đo đạc Nguyễn Văn Công – K18 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ Khoa Môi trường – năm 2012 (Michel Jarraud, 2011). Theo số liệu của NOAA (Hoa Kỳ), tháng 6 năm 2010 được ghi nhận là tháng nóng nhất trên toàn thế giới kể từ những năm 1880, khi các quan trắc khí tượng được thực hiện một cách tương đối hệ thống. Theo IPCC 2007, trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ 30OB thời kỳ 1901–2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ giữa những năm 1970. Ở khu vực nhiệt đới, mưa giảm đi ở Nam Á và Tây Phi với trị số xu thế là 7,5% cho cả thời kỳ 1901–2005.
Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên rõ rệt ở miền Trung, Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu, Bắc Á và Trung Á. Tần số mưa lớn tăng lên trên nhiều khu vực, kể cả những nơi lượng mưa có xu thế giảm đi (IPCC, 2007). Trong thế kỷ 20 cùng với sự tăng lên của nhiệt độ mặt đất có sự suy giảm khối lượng băng trên phạm vi toàn cầu. Từ năm 1978 đến nay, lượng băng trung bình hàng năm ở Bắc Băng Dương giảm khoảng 2,1–3,3% Hình 1.
Xu thế biến động mực nước biển trung bình toàn cầu từ số mỗi thập kỷ. liệu vệ tinh (Nguồn: AVISO) Các nghiên cứu từ số liệu quan trắc trên toàn cầu cho thấy, mực nước biển trung bình toàn cầu trong thời kỳ 1961 - 2003 đã dâng với tốc độ 1,8 0,5 mm/năm, trong đó, đóng góp do giãn nở nhiệt khoảng 0,42 0,12 mm/năm và tan băng khoảng 0,70 0,50 (IPCC, 2007). Nghiên cứu cập nhật năm 2009 cho rằng tốc độ mực nước biển trung bình toàn cầu dâng khoảng 1,8 mm/năm (Chuch và White, 2009). Tác động của biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu tác động lên tất cả các thành phần môi trường bao gồm cả các lĩnh vực của môi trường tự nhiên, môi trường xã hội và sức khoẻ con người trên phạm vi toàn cầu.
Tuy nhiên, mức độ tác động của biến đổi khí hậu có khác nhau: nghiêm trọng ở các vùng có vĩ độ cao và ít hơn tại các vùng khác, sẽ lớn hơn ở các nước nhiệt đới, nhất là các nước đang phát triển công nghiệp nhanh ở Châu Á. Trong đó, những người nghèo, những người ít góp phần gây ra biến đổi khí hậu Nguyễn Văn Công – K18 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ Khoa Môi trường – năm 2012 nhất thì lại phải chịu những thiệt hại sớm nhất và nghiêm trọng nhất về phát triển con người do biến đổi khí hậu gây ra (Hardy, 2003; Crutzen, 2005; Nguyễn Đức Ngữ, 2008). Theo dự đoán, nhiều thành phố của các quốc gia ven biển đang đứng trước nguy cơ bị nước biển nhấn chìm do mực nước biển dâng - hậu quả trực tiếp của sự tan băng ở Bắc và Nam Cực. Trong số 33 thành phố có quy mô dân số 8 triệu người vào năm 2015, ít nhất 21 thành phố có nguy cơ cao bị nước biển nhấn chìm toàn bộ hoặc một phần và khoảng 332 triệu người sống ở vùng ven biển và đất trũng sẽ bị mất nhà cửa và ngập lụt [11].
Mức độ rủi ro cao về lãnh thổ bị thu hẹp do nước biển dâng theo thứ tự là Trung Quốc, Ấn Độ, Bangladesh, Việt Nam, Inđônêsia, Nhật Bản, Ai Cập, Hoa Kỳ, Thái Lan và Philippin. Nước biển dâng lên còn kèm theo hiện tượng xâm nhập mặn vào sâu hơn trong nội địa và sự nhiễm mặn của nước ngầm, tác động xấu tới sản xuất nông nghiệp và tài nguyên nước ngọt. Tài nguyên nước và sản xuất nông nghiệp cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Theo dự đoán, đến năm 2080, sẽ có thêm khoảng 1,8 tỷ người phải đối mặt với sự khan hiếm nước, khoảng 600 triệu người sẽ phải đối mặt với nạn suy dinh dưỡng do nguy cơ năng suất trong sản xuất nông nghiệp giảm (Fischer at al., 2002; Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam, 2009, WB, 2010).
Bên cạnh đó còn có khuynh hướng làm giảm chất lượng nước, sản lượng sinh học và số lượng các loài động, thực vật trong các hệ sinh thái nước ngọt, làm gia tăng bệnh tật, nhất là các bệnh mùa hè do vectơ truyền (IPCC 1998). Trong thời gian 20-25 năm trở lại đây, có thêm khoảng 30 bệnh mới xuất hiện. Tỷ lệ bệnh nhân, tỷ lệ tử vong của nhiều bệnh truyền nhiễm gia tăng, trong đó sẽ có thêm khoảng 400 triệu người phải đối mặt với nguy cơ bị bệnh sốt rét (Al Gore, 2006; UNDP, 2006, 2007; Trương Quang Học và Trần Hồng Thái, 2008). Số lượng và tổn thất do thiên tai gây ra tăng liên tục trong những thập kỷ vừa qua.
Riêng cơn bão Mitch (1999) đã làm chết 11.000 người ở Trung Mỹ; cơn bão Katrina (2005) đã làm chết hơn 1.800 người ở hai bang ven biển phía Nam của Hoa Kỳ và gây tổn thất lên tới 300 tỷ USD. Theo Nicolas Stern (2007) – nguyên chuyên gia kinh tế hàng đầu của Ngân hàng Thế giới, thì trong vòng 10 năm tới, chi phí thiệt hại do biến đổi khí hậu gây ra Nguyễn Văn Công – K18 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Luận văn thạc sĩ Khoa Môi trường – năm 2012 cho toàn thế giới ước tính khoảng 7.000 tỷ USD; nếu chúng ta không làm gì để ứng phó thì thiệt hại mỗi năm sẽ chiếm khoảng 5-20% GDP, còn nếu chúng ta có những ứng phó tích cực để ổn định khí nhà kính ở mức 550 ppm tới năm 2030 thì chi phí chỉ còn khoảng 1% GDP.