Luận văn assessment of drought change and its impact on salinity intrusion and agricultural activity over mekong river delta of vietnam

Biến đổi khí hậu đang trở thành một trong những thách thức lớn nhất đối với nông nghiệp ở đồng bằng… 77 trang · Vietnam National University, Hanoi · 2022.

• Tác giả: Doi Thi Loan
• Người hướng dẫn: Prof. Phan Van Tan
• Trường học: Vietnam National University, Hanoi
• Chuyên ngành: Climate Change and Development
• Đề tài: Đánh Giá Tác Động Của Biến Đổi Hạn Hán Đến Xâm Nhập Mặn Và Hoạt Động Nông Nghiệp Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
• Loại tài liệu: master's thesis
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hanoi

Mục lục chi tiết

• PLEDGE
• 1. TABLE OF CONTENTS
• 1.1. LIST OF TABLES
• 1.2. LIST OF FIGURES
• 1.3. LIST OF ABBREVIATIONS
• 2. Drought and saline intrusion under Climate Change context in Viet Nam
• 2.1. Necessity of research
• 2.2. Research question and hypothesis
• 2.3. Objectives of the research
• 2.4. Matrix of learning outcomes for the master's thesis
• 2.5. Scope of research
• 2.6. Study area
• 3. DATA AND METHOD
• 3.1. Pearson’s Correlation Coefficient and linear regression
• 3.2. Drought risk assessment
• 4. RESULTS AND DISCUSSION
• 4.1. Spatio-temporal variability of drought over MRD
• 4.2. Relationship between drought and saline intrusion and agricultural activity
• 4.2.1. Relationship between drought and saline intrusion
• 4.2.2. Relationship between drought and agricultural activity
• 4.3. Drought Risk assessment
• 4.3.1. Drought Hazard Index (DHI)
• 4.3.2. Drought Exposure Index (DEI) and Drought Vulnerability Index (DVI)
• 4.3.3. Drought Risk Index (DRI)
• 4.4. Limitations and outlooks
• APPENDIX
• A. Program learning outcomes (PLOS) of MCCD
• B. Pearson’s Correlation Coefficient Tests and linear regression
• C. Durbin Watson Test
• D. Result of Drought Hazard Index, Drought Exposure Index, Drought Vulnerability Index and Drought Risk Index in four stage over Soc Trang province

Tóm tắt

I. Tổng quan về tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp

Biến đổi khí hậu đang trở thành một trong những thách thức lớn nhất đối với nông nghiệp ở đồng bằng sông Cửu Long. Nhiệt độ tăng cao, mực nước biển dâng và các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán và xâm nhập mặn đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp. Theo báo cáo của MONRE (2021), đồng bằng sông Cửu Long là khu vực dễ bị tổn thương nhất trước biến đổi khí hậu, với nhiều vùng đất nông nghiệp bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn và hạn hán. Việc hiểu rõ về tác động của biến đổi khí hậu là cần thiết để phát triển các giải pháp thích ứng hiệu quả.

1.1. Định nghĩa và nguyên nhân của hạn hán

Hạn hán được định nghĩa là tình trạng thiếu nước kéo dài, gây ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp. Nguyên nhân chính của hạn hán bao gồm sự thay đổi khí hậu, lượng mưa giảm và sự gia tăng nhu cầu nước cho nông nghiệp.

1.2. Tác động của xâm nhập mặn đến nông nghiệp

Xâm nhập mặn là hiện tượng nước mặn xâm nhập vào các vùng đất nông nghiệp, làm giảm chất lượng đất và ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Theo nghiên cứu của FAO (2021), xâm nhập mặn đã làm giảm sản lượng lúa gạo ở nhiều tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long.

II. Vấn đề và thách thức từ biến đổi hạn hán ở đồng bằng sông Cửu Long

Đồng bằng sông Cửu Long đang phải đối mặt với nhiều thách thức do biến đổi hạn hán. Tình trạng hạn hán kéo dài không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn tác động đến đời sống của người dân. Theo báo cáo của UNCT (2020), khoảng 40% diện tích đất canh tác ở đồng bằng sông Cửu Long bị ảnh hưởng bởi hạn hán và xâm nhập mặn. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc quản lý nước và phát triển các biện pháp thích ứng.

2.1. Tình hình hạn hán và xâm nhập mặn hiện nay

Hạn hán và xâm nhập mặn đang gia tăng về tần suất và mức độ nghiêm trọng. Nghiên cứu cho thấy, trong giai đoạn 2015-2016, đồng bằng sông Cửu Long đã trải qua đợt xâm nhập mặn nghiêm trọng nhất trong 90 năm qua.

2.2. Tác động đến đời sống và sinh kế của người dân

Hạn hán và xâm nhập mặn đã làm giảm thu nhập của nông dân, ảnh hưởng đến an ninh lương thực và sinh kế của hàng triệu người. Theo thống kê, khoảng 95% nông dân ở tỉnh Sóc Trăng đã trải qua thiệt hại do hạn hán và xâm nhập mặn.

III. Phương pháp đánh giá tác động của hạn hán đến nông nghiệp

Để đánh giá tác động của hạn hán đến nông nghiệp, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học như phân tích hồi quy và chỉ số rủi ro hạn hán. Các phương pháp này giúp xác định mối quan hệ giữa hạn hán, xâm nhập mặn và hoạt động nông nghiệp. Nghiên cứu của Phan (2010) đã chỉ ra rằng, việc sử dụng chỉ số SPI là phù hợp để đánh giá tình hình hạn hán ở đồng bằng sông Cửu Long.

3.1. Sử dụng chỉ số SPI trong đánh giá hạn hán

Chỉ số SPI (Standardized Precipitation Index) được sử dụng để đo lường tình trạng hạn hán dựa trên lượng mưa. Nghiên cứu cho thấy, chỉ số này có thể phản ánh chính xác tình hình hạn hán ở đồng bằng sông Cửu Long trong giai đoạn 1980-2020.

3.2. Phân tích hồi quy để xác định mối quan hệ

Phân tích hồi quy giúp xác định mối quan hệ giữa hạn hán và xâm nhập mặn với sản xuất nông nghiệp. Kết quả cho thấy, hạn hán có tác động tiêu cực đến năng suất cây trồng, đặc biệt là lúa gạo.

IV. Kết quả nghiên cứu về tác động của hạn hán và xâm nhập mặn

Nghiên cứu cho thấy, hạn hán và xâm nhập mặn có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và ảnh hưởng lớn đến hoạt động nông nghiệp. Kết quả từ các chỉ số rủi ro hạn hán cho thấy, tỉnh Sóc Trăng có mức độ rủi ro cao nhất. Theo FAO (2016), sản lượng lúa gạo đã giảm 1.1 triệu tấn do hạn hán và xâm nhập mặn trong giai đoạn 2015-2016.

4.1. Tác động đến sản xuất lúa gạo

Hạn hán và xâm nhập mặn đã làm giảm diện tích đất canh tác lúa gạo, dẫn đến giảm sản lượng. Nghiên cứu cho thấy, khoảng 477,113 ha đất nông nghiệp bị thiệt hại do hạn hán và xâm nhập mặn.

4.2. Tác động đến các loại cây trồng khác

Ngoài lúa gạo, các loại cây trồng khác như rau màu và cây ăn trái cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Nhiều nông dân đã phải thay đổi cơ cấu cây trồng để thích ứng với tình hình hạn hán và xâm nhập mặn.

V. Giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu ở đồng bằng sông Cửu Long

Để giảm thiểu tác động của hạn hán và xâm nhập mặn, cần triển khai các giải pháp thích ứng hiệu quả. Các biện pháp như quản lý nước, cải thiện kỹ thuật canh tác và phát triển giống cây trồng chịu mặn là rất cần thiết. Theo nghiên cứu của IMHEN & UNDP (2015), việc áp dụng các biện pháp này có thể giúp tăng cường khả năng chống chịu của nông nghiệp.

5.1. Quản lý nước hiệu quả

Quản lý nước là yếu tố quan trọng trong việc ứng phó với hạn hán. Cần xây dựng các hệ thống tưới tiêu hiện đại và tiết kiệm nước để đảm bảo nguồn nước cho sản xuất nông nghiệp.

5.2. Phát triển giống cây trồng chịu mặn

Phát triển giống cây trồng chịu mặn là một trong những giải pháp quan trọng để thích ứng với xâm nhập mặn. Nghiên cứu cho thấy, giống lúa chịu mặn có thể giúp tăng năng suất trong điều kiện xâm nhập mặn.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai cho nông nghiệp

Kết luận, biến đổi khí hậu đang tạo ra nhiều thách thức cho nông nghiệp ở đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, với các giải pháp thích ứng hợp lý, có thể giảm thiểu tác động tiêu cực và bảo đảm an ninh lương thực. Tương lai của nông nghiệp ở đồng bằng sông Cửu Long phụ thuộc vào khả năng ứng phó với biến đổi khí hậu và quản lý tài nguyên nước hiệu quả.

6.1. Tương lai của nông nghiệp bền vững

Nông nghiệp bền vững là mục tiêu quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Cần phát triển các mô hình nông nghiệp thân thiện với môi trường và tiết kiệm tài nguyên.

6.2. Nhu cầu nghiên cứu và phát triển

Cần tiếp tục nghiên cứu để hiểu rõ hơn về tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp. Các nghiên cứu này sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng chính sách và chiến lược phát triển nông nghiệp bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đồng bằng sông Cửu Long là vựa lúa lớn nhất Việt Nam với diện tích tự nhiên 40.816 km² và quy mô dân số trên 17,31 triệu người. Khu vực này đóng góp hơn 50% sản lượng lúa gạo và 90% lượng gạo xuất khẩu của cả nước, đồng thời giải quyết việc làm cho 43,3% lực lượng lao động nông nghiệp. Dưới tác động sâu sắc của biến đổi khí hậu toàn cầu, sự biến động cực đoan của chế độ nhiệt ẩm và tình trạng thiếu hụt lượng mưa trong mùa khô đã làm gia tăng tần suất, thời gian kéo dài và mức độ nghiêm trọng của thiên tai hạn hán. Điển hình trong đợt hạn mặn lịch sử giai đoạn 2015–2016, ranh mặn đã xâm nhập sâu tới 90 km vào đất liền, gây thiệt hại nghiêm trọng cho 477.113 ha đất nông nghiệp và làm suy giảm khoảng 1,1 triệu tấn lúa.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là làm rõ quy luật biến động không gian - thời gian của hạn hán và định lượng mối quan hệ tương hỗ giữa mức độ khắc nghiệt của hạn hán với diện tích xâm nhập mặn và hoạt động canh tác nông nghiệp. Mục tiêu cụ thể bao gồm: phân tích đặc trưng hạn hán trong chuỗi số liệu 41 năm (1980–2020) trên phạm vi toàn vùng; kiểm định thống kê tác động của hạn hán đối với các ngưỡng mặn 4g/l, 8g/l, 12g/l; và đánh giá rủi ro hạn hán tại tỉnh Sóc Trăng qua 4 thời kỳ điển hình (2004–2005, 2008–2009, 2015–2016, 2019–2020). Ý nghĩa của công trình thể hiện ở việc lượng hóa thiệt hại kinh tế - xã hội bằng các chỉ số khoa học, cung cấp cơ sở dữ liệu tin cậy cho việc điều chỉnh quy hoạch mùa vụ và tối ưu hóa nguồn tài nguyên nước ngọt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết phân loại hạn hán của Tổ chức Khí tượng Thế giới và các nhà khoa học khí hậu quốc tế, chia hạn hán thành 4 cấp độ diễn tiến: hạn khí tượng (thiếu hụt lượng mưa), hạn thủy văn (suy giảm dòng chảy và mực nước ngầm), hạn nông nghiệp (suy kiệt độ ẩm tầng đất canh tác) và hạn kinh tế - xã hội (mất cân đối cung cầu tài nguyên nước).

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp khung lý thuyết đánh giá rủi ro thiên tai của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu, xác định rủi ro là hàm số hợp thành từ 3 yếu tố cốt lõi: Hiểm họa thiên tai, Mức độ phơi bày và Tính dễ bị tổn thương. Trong bối cảnh đồng bằng ven biển, 3 khái niệm nền tảng được chuẩn hóa gồm:

• Chỉ số giáng thủy chuẩn hóa quy mô 6 tháng nhằm nhận diện chính xác hạn khí tượng và hạn thủy văn tích lũy.
• Ngưỡng mặn tới hạn trong nông nghiệp (đặc biệt là 4g/l - ngưỡng gây hại trực tiếp cho cây lúa nước).
• Chỉ số rủi ro hạn hán tích hợp đa biến số kinh tế - xã hội.

Phương pháp nghiên cứu

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm chuỗi số liệu lượng mưa tháng liên tục trong 41 năm (tương đương 492 bước thời gian quan trắc trên mỗi trạm) thu thập từ 10 trạm khí tượng đại diện phân bố đều khắp các tiểu vùng sinh thái của 13 tỉnh thành. Dữ liệu độ mặn được thu thập tại 8 trạm đo ven biển và nội đồng thuộc tỉnh Sóc Trăng trong giai đoạn 21 năm (2000–2020), kết hợp với số liệu thống kê kinh tế - xã hội từ Niên giám Thống kê tỉnh.

Phương pháp tính chỉ số SPI-6 sử dụng hàm phân phối xác suất Gamma để chuyển đổi dữ liệu lượng mưa thực tế sang phân phối chuẩn, cho phép so sánh mức độ ẩm ướt và khô hạn qua các thời kỳ. Hệ số tương quan Pearson và mô hình hồi quy tuyến tính được lựa chọn để phân tích mối quan hệ giữa độ khốc liệt của hạn hán với diện tích nhiễm mặn và năng suất lúa, có kèm kiểm định Durbin-Watson nhằm loại trừ hiện tượng tự tương quan chuỗi thời gian. Dữ liệu đa chiều được chuẩn hóa về thang điểm 0–1 bằng phương pháp Min-Max trước khi tính toán các chỉ số thành phần: Chỉ số hiểm họa, Chỉ số phơi bày và Chỉ số tính dễ bị tổn thương. Cuối cùng, phần mềm ArcMap 10.1 được ứng dụng để xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro hạn hán trên hệ tọa độ chuẩn WGS84/UTM Zone 48N.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích chuỗi số liệu 1980–2020 ghi nhận từ 19 đến 31 đợt hạn hán xảy ra tại các trạm khí tượng trên toàn vùng, tương ứng trung bình khoảng 0,76 đợt hạn mỗi năm. Tần suất xảy ra hạn vừa chiếm tỷ lệ cao nhất với 48,0%, trong khi hạn nặng và cực đoan tập trung nhiều nhất tại Mỹ Tho và Châu Đốc với tỷ lệ 30,0%–35,0%. Thời gian kéo dài trung bình của một đợt hạn là 9 tháng, trong đó đợt hạn dài nhất ghi nhận lên tới 20 tháng.

Đặc biệt, độ khốc liệt của hạn hán có xu hướng gia tăng đột biến trong giai đoạn 2010–2020. Tại tỉnh Sóc Trăng, độ khốc liệt hạn hán trong đợt khô hạn 2019–2020 đạt giá trị kỷ lục 59,93, cao gấp gần 9 lần mức trung bình nhiều năm (6,00).

Phân tích tương quan cho thấy mối quan hệ đồng biến chặt chẽ giữa độ khốc liệt của hạn và diện tích nhiễm mặn. Hệ số tương quan Pearson giữa độ khốc liệt hạn với diện tích đất bị ảnh hưởng bởi nồng độ mặn 4g/l đạt r = 0,56 (mức ý nghĩa p < 0,05), và đạt mức trên 0,70 đối với ranh mặn 8g/l và 12g/l. Phương trình hồi quy tuyến tính khẳng định khi chỉ số khốc liệt hạn hán tăng thêm 1 đơn vị thì diện tích đất nhiễm mặn từ 4g/l trở lên tại Sóc Trăng sẽ mở rộng thêm 2.459,5 ha, giải thích cho hơn 50,0% sự biến động của diện tích xâm nhập mặn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tình trạng hạn hán và xâm nhập mặn nghiêm trọng xuất phát từ sự kết hợp bất lợi giữa nền nhiệt độ cao trong mùa khô (đạt mức cực đại 29,0°C vào tháng 4), lượng mưa suy giảm xuống dưới ngưỡng 100 mm/tháng và sự sụt giảm lưu lượng dòng chảy thượng nguồn sông Mê Kông từ 30% đến 40% so với trung bình nhiều năm. Kết quả này hoàn toàn nhất quán với các báo cáo khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng như các công trình nghiên cứu trước đây về tính dễ bị tổn thương của các tỉnh ven biển Tây Nam Bộ.

Toàn bộ hệ thống dữ liệu có thể được trực quan hóa hiệu quả qua các biểu đồ đường thể hiện biến thiên giá trị SPI-6 qua 4 thập kỷ, đồ thị phân tán phân tích xu thế hồi quy giữa hạn hán và thiệt hại nông nghiệp, cùng bản đồ chuyên đề GIS thể hiện 4 cấp độ rủi ro hạn hán từ Thấp đến Rất cao trên phạm vi 11 đơn vị hành chính cấp huyện của tỉnh Sóc Trăng.

Đề xuất và khuyến nghị

• Nâng cấp mạng lưới quan trắc và cảnh báo sớm hạn mặn: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp với Đài Khí tượng Thủy văn khu vực lắp đặt thêm 15 trạm đo mặn tự động truyền dữ liệu theo thời gian thực tại các cửa sông lớn, đảm bảo dự báo xâm nhập mặn trước từ 15 đến 30 ngày trong giai đoạn 2024–2026.
• Tái cơ cấu mùa vụ và chuyển đổi mô hình canh tác: Ủy ban nhân dân các địa phương ven biển chỉ đạo đẩy sớm lịch gieo sạ lúa Đông Xuân từ 20 đến 30 ngày để né đỉnh mặn tháng 3; đồng thời chuyển đổi tối thiểu 15% diện tích trồng lúa kém hiệu quả sang mô hình luân canh lúa - tôm và cây trồng cạn chịu hạn trước năm 2028.
• Hiện đại hóa công trình thủy lợi ngăn mặn và trữ ngọt: Ban Quản lý Dự án Nông nghiệp đầu tư nâng cấp hệ thống cống đập kiểm soát triều cường (như cống Long Phú, cống Trần Đề), đồng thời triển khai nạo vét kênh mương nội đồng và xây dựng các hồ chứa nước ngọt phân tán dung tích từ 50.000 m³ đến 100.000 m³ trước năm 2027.
• Tăng cường năng lực thích ứng và giảm nghèo đa chiều: Sở Lao động - Thương binh và Xã hội triển khai các gói tín dụng ưu đãi hỗ trợ sinh kế cho các hộ nghèo bị ảnh hưởng bởi thiên tai, đặt mục tiêu nâng tỷ lệ lao động nông thôn được đào tạo kỹ thuật ứng phó biến đổi khí hậu từ 63% lên 75% vào năm 2030.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách: Cán bộ công tác tại Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Tài nguyên và Môi trường có thể ứng dụng khung chỉ số DRI để xây dựng kế hoạch quản lý rủi ro thiên tai cấp tỉnh và phân bổ ngân sách phòng chống hạn mặn.
• Nhà nghiên cứu và học viên cao học: Giảng viên, nghiên cứu sinh chuyên ngành Biến đổi khí hậu, Khí tượng học, Thủy văn học và Quản lý tài nguyên nước có thể khai thác bộ dữ liệu chuỗi thời gian 41 năm và phương pháp tích hợp GIS - thống kê đa biến cho các đề tài chuyên sâu.
• Cán bộ kỹ thuật và quản lý công trình thủy lợi: Kỹ sư vận hành hệ thống cống đập, trạm bơm có căn cứ định lượng về diễn biến ranh mặn 4g/l, 8g/l để lập quy trình đóng mở cống lấy nước ngọt tối ưu.
• Các tổ chức quốc tế và tổ chức phi chính phủ: Các chuyên gia của GIZ, WB, FAO, UNDP có thể sử dụng các chỉ số tổn thương và phơi bày để thiết kế các dự án tài trợ sinh kế bền vững tại Đồng bằng sông Cửu Long.

Câu hỏi thường gặp

1. Chỉ số SPI-6 có ưu điểm gì trong việc đánh giá hạn hán tại Đồng bằng sông Cửu Long? Chỉ số SPI-6 phản ánh lượng mưa tích lũy trong 6 tháng, rất thích hợp để nhận diện hiện tượng thiếu hụt nước trung hạn chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa khô. Phương pháp này chỉ yêu cầu chuỗi số liệu mưa liên tục tối thiểu 30 năm, giúp phản ánh chính xác tác động của hạn khí tượng đến mực nước ngầm và hệ thống sông rạch mà không bị phụ thuộc vào số liệu bốc thoát hơi nước phức tạp.

2. Mức độ tương quan giữa độ khốc liệt của hạn hán và diện tích xâm nhập mặn được lượng hóa như thế nào? Nghiên cứu chỉ ra hệ số tương quan Pearson giữa độ khốc liệt hạn và diện tích nhiễm mặn 4g/l đạt r = 0,56 với mức ý nghĩa p < 0,05. Với các nồng độ mặn cao hơn như 8g/l và 12g/l, hệ số tương quan đạt trên 0,70. Mô hình hồi quy xác nhận độ khốc liệt hạn giải thích trên 50% nguyên nhân mở rộng diện tích xâm nhập mặn.

3. Tại sao Sóc Trăng được lựa chọn làm địa bàn trọng điểm để đánh giá rủi ro hạn hán? Sóc Trăng là tỉnh ven biển có 84,71% diện tích tự nhiên là đất nông nghiệp và 72% dân số sống phụ thuộc vào nghề nông. Tỉnh này chịu tác động nặng nề nhất trong đợt thiên tai 2015–2016 khi chiếm tới 51,79% tổng diện tích đất nông nghiệp bị thiệt hại của toàn vùng Đồng bằng sông Cửu Long, là mô hình thu nhỏ điển hình cho rủi ro hạn mặn.

4. Xu thế hạn hán giữa hai giai đoạn 1980–1999 và 2000–2020 có điểm gì khác biệt? Trong khi giai đoạn 1980–1999 ghi nhận số đợt hạn xuất hiện rải rác với thời gian ngắn dưới 6 tháng, thì giai đoạn 2000–2020 chứng kiến sự kéo dài bất thường của các đợt hạn lên từ 12 đến 20 tháng. Độ khốc liệt hạn hán trong thập niên 2010–2020 tăng gấp nhiều lần, tiêu biểu là đợt hạn 2019–2020 đạt mức kỷ lục 59,93.

5. Khung đánh giá chỉ số rủi ro hạn hán (DRI) tích hợp các thành phần nào? Chỉ số DRI được tính bằng trung bình cộng của 3 chỉ số thành phần đã chuẩn hóa: Chỉ số hiểm họa (độ khốc liệt hạn và nồng độ mặn 8g/l, 12g/l), Chỉ số phơi bày (tỷ lệ đất nông nghiệp, diện tích lúa, dân số nông thôn) và Chỉ số tính dễ bị tổn thương (tỷ lệ nghèo đa chiều, tỷ trọng nông nghiệp trong GRDP và trình độ học vấn).

Kết luận

• Luận văn đã phân tích toàn diện chuỗi số liệu khí tượng 41 năm (1980–2020), xác định tần suất hạn hán trung bình đạt 0,76 đợt/năm tại Đồng bằng sông Cửu Long.
• Công trình cung cấp bằng chứng định lượng khẳng định mối quan hệ tương quan thuận chặt chẽ giữa độ khốc liệt hạn hán và mức độ xâm nhập mặn (r > 0,56, p < 0,05).
• Xây dựng thành công bộ chỉ số đánh giá rủi ro hạn hán (DRI) tích hợp đầy đủ 3 khía cạnh: hiểm họa, phơi bày và tính dễ bị tổn thương cho tỉnh Sóc Trăng.
• Ghi nhận đợt hạn mặn lịch sử 2019–2020 với độ khốc liệt đạt mức đỉnh 59,93, đặt ra yêu cầu cấp bách về điều chỉnh cơ cấu kinh tế nông nghiệp.
• Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp công trình và phi công trình có tính ứng dụng cao cho giai đoạn 2024–2030.

Để chủ động giảm thiểu thiệt hại do thiên tai hạn mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và chính quyền địa phương cần nhanh chóng khai thác kết quả nghiên cứu này nhằm hoàn thiện kế hoạch hành động ứng phó và bảo vệ sinh kế bền vững cho hàng triệu người dân Đồng bằng sông Cửu Long.

Trích đoạn nội dung tài liệu

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VIETNAM JAPAN UNIVERSITY DOI THI LOAN ASSESSMENT OF DROUGHT CHANGE AND ITS IMPACT ON SALINITY INTRUSION AND AGRICULTURAL ACTIVITY OVER MEKONG RIVER DELTA OF VIETNAM MASTER'S THESIS VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI VIETNAM JAPAN UNIVERSITY DOI THI LOAN ASSESSMENT OF DROUGHT CHANGE AND ITS IMPACT ON SALINITY INTRUSION AND AGRICULTURAL ACTIVITY OVER MEKONG RIVER DELTA OF VIETNAM MAJOR: CLIMATE CHANGE AND DEVELOPMENT CODE: 8900201.02QTD RESEARCH SUPERVISOR: Prof. Phan Van Tan Hanoi, 2022 PLEDGE I assure that this thesis is the results of my own research and has not been published. The use of other research’s result and other documents must comply with regulations. The citations and references to documents, books, research papers, and websites must be in the lists of references of the thesis.

I have read and understood the plagiarism violations. I pledge with personal honor that this research result is my own and does not violate the Regulation on prevention of plagiarism in academic and scientific research activities at VNU Vietnam Japan University (Issued together with Decision No 700/QD-ĐHVN dated 30/9/2021 by the Rector of Vietnam Japan University). AUTHOR OF THE THESIS Doi Thi Loan TABLE OF CONTENTS Page PLEDGE TABLE OF CONTENT LIST OF TABLES. I LIST OF FIGURES.

ii LIST OF ABBREVIATIONS. Drought and saline intrusion under Climate Change context in Viet Nam. Necessity of research. Research question and hypothesis.

Objectives of the research. Matrix of learning outcomes for the master's thesis. Scope of research. Structure of the thesis.

Definition of drought. Definition of drought. Causes of drought. Types of drought.

Association among drought, and saline intrusion and agricultural activity. Association among drought, and saline intrusion and agricultural activity on a global scale. Association among drought, and saline intrusion and agricultural activity in Viet Nam. Assessment of drought risk.

DATA AND METHOD. Pearson’s Correlation Coefficient and linear regression. Drought risk assessment. RESULTS AND DISCUSSION.1 Spatio-temporal variability of drought over MRD.

Relationship between drought and saline intrusion and agricultural activity. Relationship between drought and saline intrusion. Relationship between drought and agricultural activity. Drought Risk assessment.

Drought Hazard Index (DHI). Drought Exposure Index (DEI) and Drought Vulnerability Index (DVI). Drought Risk Index (DRI). Limitations and outlooks.

59 APPENDIX A: Program learning outcomes (PLOS) of MCCD.59 Appendix B: Pearson’s Correlation Coefficient Tests and linear regression.60 Appendix C: Durbin Watson Test. 65 Appendix D: Result of Drought Hazard Index, Drought Exposure Index, Drought Vulnerability Index and Drought Risk Index in four stage over Soc Trang province. 66 LIST OF TABLES Page Table 1. Questions and hypothesis.

Matrix of learning outcomes for the master’s thesis. List of rainfall monitoring stations in VMRD, Viet Nam…………………23 Table 3. Drought classification based on SPI values. Indicator and data souses of Components.

Number of drought events for decade (1980-2020).Drought frequency classify by months in VMRD (1980-2020). Statistic of drought severities for 4 decades in Soc Trang province. Drought intensities for 4 decades in Soc Trang province. Descriptive statistics of variables.

Result of Pearson's Correlation Coefficients and Linear regression between drought severity and area of land affected by saline intrusion. Result of Pearson's Correlation Coefficients and Linear regression between drought severity and rice production, agriculture land area. Drought Exposure Index (DEI) over Soc Trang Province. Drought Vulnerability Index (DVI) over Soc Trang Province.46 i LIST OF FIGURES Page Figure 1.Vietnamese Mekong River Delta base map.

Average temperature in VMRD………………………………………9 Figure 1. Average precipitation in VMRD. Logical frame work of the research.The general sequence for the occurrence of different drought types…14 Figure 4. Standardized Precipitation index (SPI-6 months) (1980-2020)………33 Figure 4.

Drought frequency in VMRD (1980-2020). Drought Severity, Duration and Intensity in VMRD (1980-2020). Correlation coefficients between drought severity and area of land affected by salinity a. Drought severity and rice production; b.

Drought severity and agriculture land area. Drought Hazard Index map over Soc Trang province. Drought Risk Index map over Soc Trang province.47 ii LIST OF ABBREVIATIONS CC Climate Change DRGP Gross Regional Domestic Product FAO Food and Agriculture Organization GHG Greenhouse Gas GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (English: German Corporation for International Cooperation GmbH) GSO General Statistics Office IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change MONRE Ministry of Natural Resources and Environment VMRD Vietnamese Mekong River Delta RCP Representative Concentration Pathways RRD Red River Delta SLR Sea Lever Rise SPI Standardized Precipitation Index SSP Shared Socio-Economic Pathways WB World Bank WMO World Meteorological Organization iii ACKNOWLEDGEMENT First, I would like to express my gratitude to my supervisor, Prof. Phan Van Tan, for giving me helpful guidance, support, encourage and suggestions and for welcoming all of my questions and concern all the time.

In addition, I would like to express my gratitude to Assoc. Nguyen Tien Giang, faculty of Meteorology, Hydrology and Oceanography (HMO), VNU University of Sciences (HUS), VNU for giving me suggestion, helpful guidance about expertise and academic. I would also like to thank Mr. Nguyen Manh Hong, Hydro-meteorological Center of the Southern Region, and Dr.

Dang Dinh Kha, HMO, HUS, VNU, who took the time to help me in the data collecting process. I am grateful to Assoc. Makoto Tamura, Dr. Nguyen Van Quang, MSc.

Bui Thi Hoa, MSc. Bui Thi Lan and other lecturers, staffs of Vietnam Japan University (VJU), and Ibaraki University for their contribution towards my exciting journey in VJU. Last but not least, I would like to thank my friends in VJU, and my family, those who treated me, encourages me so well. I appreciate your role in helping me.

Drought and saline intrusion under Climate Change context in Viet Nam Climate change (CC) is arguably the most challenging issue for all humanity at the present time. With rising temperatures, sea level rise (SLR), drought, flooding, saltwater intrusion…, CC poses as a major threat to the agriculture, major industries and socio-economic systems of many countries around the world (MONRE, 2011a). According to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), by the end of st the 21 century, average temperature will increase by 2.5) on a global scale, while sea level will increase by 0.5) or as much as 0.01m under the very high GHG emissions scenario (SSP5-8. st In Vietnam, as shown by RCP 4.5 scenario (IPCC, 2021) by the end of the 21 century, the average temperature will increase between 1.4℃ in the North, between 1.9℃ in the South.

Sea level will rise 57cm - 73cm. Global warming has driven an increase in the intensity of natural disasters (storms, floods, drought, SLR). According to Nguyen and co-author (2021), drought is protected increase duration, severity and intensity in dry season and transition months between the dry and wet seasons in Red River Delta, North Central, South Central. In particular, drought risk could increase in sub-region, Red River Delta and South Central (Nguyen , et al.

Drought tends to increase, fluctuates strongly in space and differences between climate regions (Phan , et al. Phan (2010) used statistical methods to assess the variation of drought for 7 climatic sub-regions in Vietnam. The results showed that drought tends to increase, but with uneven severity across sub-regions. The frequency of drought is strongest in the North Central and South Central sub-regions, and weakest in the Northwest sub-region (Phan , 2010).

In particular, the North and South Central experienced greatest frequency, severity and intensity of drought (Phan , et al. Temperature increase, shortage water and sea level rise are cause increasing area of saline intrusion in the coastal area of Red River Delta (RRD), Mekong River Delta 1 (MRD) (Pham , et al., 2012; Tran , et al. The saltwater intrusion is spreading and it’s a major threat to agriculture sector and other sectors (Pham , et al., 2012; Hagenvoort, et al. Necessity of research CC is arguably the most challenging issue for all humanity at the present time.

With rising temperatures, SLR, drought, flooding, saltwater intrusion,… SLR is leading to increased saline intrusion all year round ( Hagenvoort, et al., 2013; Bricheno, et al. In particular, SLR, combine with drought is causing saline intrusion, which become more serious and affect to many sectors (i. agricultural activity) (Williams, et al., 2003; Rice, et al., 2012; Bhattachan, et al. Saline intrusion affected low-relief landforms such as the RRD and VMRD.

However, VMRD has more studies on saline intrusion than any other region. It’s can be explain that VMRD is the lowest area and is one of 3 deltas in the world at risk of being severely affected by CC in the next 30-50 year. According to the MONRE (2021), If SLR with 100 cm at the end of the century (extreme scenario of RCP8.29 % area of MRD would permanently flooded. Besides, drought tends to increase, fluctuates strongly in space and differences between climate regions (Phan , et al., 2013; Nguyen , et al.

Drought is one of extreme events and it's projected to be more frequent, pronounced and severe (IMHEN & UNDP, 2015). One of the causes of drought is the rainfall shortage in a given period compared to the long-term average in an area. Drought is a complicated phenomenon that does not occur immediately, but rather accumulates over a relatively long period of time with unclear manifestations. When drought has been observed, its impact was extremely serious.

Although CC has an impact on a global scale drought, the impact is not the same in each climate region (Phan , 2010). Drastic changes in temperature, precipitation, humidity, evaporation have led to changes in the duration, spatial extent, frequency and intensity of drought. Drought-induces saline intrusion under CC context and it’s causing the biggest economic losses among natural disasters (Sam, et al., 2008; Leng, et al. Prolonged drought often occurs, causing crop failure, even changing the structure of the agricultural ecosystem, and high-value crops may disappear.

In Viet Nam, drought 2 is the third most damaging natural disaster after storm and flood (DMC, 2011a). According to IPCC (IPCC, 2007), The VMRD have been substantially affected by CC in invidious ways (e. increased average temperatures, rising numbers of extreme weather events, SLR and saline intrusion, etc.) affected agricultural activity. The VMRD is especially facing severe risk of drought and saline intrusion, which can significantly affect people’s livelihoods, food security and water supply (UNCT, 2020).

For instance, in 1982, drought destroyed 180,000 hectares of crops. Drought and saline intrusion are occurred serious in Soc Trang province, which account for 95% of the farmers have experienced damage due to drought and saline intrusion (Truong , et al. As shown by the MONRE’s report in 2011, there were more than 650,000 hectares of rice planted in the coastal area of the VMRD, however, about 100,000 hectares (15.38%) are at high risk of saline intrusion in the dry season every year (MONRE, 2011). Drought and saline intrusion effect to 40% of arable land area in the VMRD (IMHEN & UNDP, 2015).

The 2015-2016 period was when the VMRD experienced the most extensive saline intrusion in 90 years (FAO, 2021): Saline water intruded up to 90 kilometers inland in some areas. The paddy production reduced by 1.1 million tons with 477,113 hectares (ha) of agricultural land damaged; more than 81,000 hectares of shrimp lost, and 247,711 ha agricultural land damaged in Soc Trang province, accounting for 51.79% total agricultural land damaged in VMRD (FAO, 2016, Nguyen, et al.5 hectares of rice in VMRD was suffered damage by drought and saline intrusion (VDMA, 2020). Currently, in the world, more than 100 drought indices have been formed and developed (Zargar et al. However, depending on the climate region, researchers use different drought indicators.

In Vietnam, literature on drought research has shown that the Standardized Precipitation Index (SPI) is suitable for the variability of drought in the VMRD in particular and the Southern region in general (Nguyen, 2005). For example, Nguyen (2016) and UNCT (2020) have studied the history of drought and salinity intrusion in the Mekong Delta (Nguyen, 2016; UNCT, 2020). Another example, Tue et al (2015) investigated drought over the Central Highland using the SPI for period 1990-2005.