Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang tác động sâu sắc đến các vùng ven biển Việt Nam, trong đó nước biển dâng là một trong những hiểm họa hiện hữu lớn nhất. Theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2012 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, khu vực Nam Trung Bộ có tốc độ nước biển dâng trung bình 0,5 đến 0,6 cm mỗi năm và dự báo mực nước biển dâng từ 65 đến 100 cm vào cuối thế kỷ 21. Dải đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam có tổng diện tích tự nhiên 1.587 km2, trải dài trên 6 đơn vị hành chính gồm thành phố Hội An, thành phố Tam Kỳ và 4 huyện Điện Bàn, Duy Xuyên, Thăng Bình, Núi Thành. Khu vực này tập trung 849.547 người, chiếm hơn 61% dân số toàn tỉnh, với mật độ dân số cao lên tới 724 người/km2.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là sự mâu thuẫn giữa nhu cầu mở rộng quỹ đất cho công nghiệp hóa, đô thị hóa và nguy cơ thu hẹp diện tích đất canh tác, đất ở do hiện tượng ngập lụt, xói lở và xâm nhập mặn. Mục tiêu của công trình là lượng hóa mức độ tác động của nước biển dâng đến từng loại hình sử dụng đất, phục vụ công tác điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất và tích hợp yếu tố biến đổi khí hậu vào chiến lược phát triển kinh tế xã hội. Nghiên cứu thực hiện đánh giá giai đoạn dữ liệu từ năm 2005 đến 2010, định hướng quy hoạch đến năm 2020 và dự báo tác động dài hạn đến năm 2100. Đánh giá tính toán cho thấy diện tích đất bị ảnh hưởng bởi ngập lụt tổng hợp lên tới 574 km2, trong đó nguy cơ ngập triều vĩnh viễn do nước biển dâng chiếm khoảng 1,5 km2 tại các vùng cửa sông nhạy cảm, đe dọa trực tiếp đến không gian sinh tồn và các di sản văn hóa ven biển.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng khung lý thuyết đánh giá tính dễ bị tổn thương và tác động của nước biển dâng do Nicholls và các cộng sự phát triển năm 2003 và 2006, kết hợp mô hình tương tác hệ thống tự nhiên và kinh tế xã hội của Smit và cộng sự năm 2001. Hệ thống ven biển được nhìn nhận dưới sự tương tác phức tạp giữa hai hợp phần: hệ thống tự nhiên (chịu các áp lực vật lý như xói mòn bờ biển, ngập lụt, xâm nhập mặn) và hệ thống kinh tế xã hội (thực hiện các thích ứng tự phát hoặc thích ứng có kế hoạch để giảm nhẹ tổn thương). Bên cạnh đó, nghiên cứu tuân thủ quy trình kỹ thuật 7 bước đánh giá tác động biến đổi khí hậu do Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu ban hành, bao gồm xác định phạm vi, lựa chọn phương pháp, kiểm tra mô hình, chọn kịch bản, ước tính thiệt hại và đề xuất chiến lược thích ứng.

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa bao gồm: biến động sử dụng đất (sự thay đổi về quy mô, cơ cấu, chất lượng và chức năng đất qua các mốc thời gian), tính tổn thương ven biển, và kịch bản phát thải khí nhà kính trung bình B2 và A1B.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu toàn diện với quy mô mẫu khảo sát phủ kín toàn bộ 158.771 ha đất tự nhiên của vùng ven biển Quảng Nam. Phương pháp chọn mẫu dữ liệu theo hình thức thu thập thứ cấp toàn phần từ hệ thống hồ sơ kiểm kê đất đai chính thức của Sở Tài nguyên và Môi trường năm 2005, 2010 và phương án quy hoạch đến năm 2020. Dữ liệu bổ trợ gồm số liệu quan trắc khí hậu từ trạm Tam Kỳ và Đà Nẵng với lượng mưa trung bình năm từ 2.035 mm đến 2.286 mm, cùng ảnh vệ tinh SPOT độ phân giải cao và bản đồ địa hình tỷ lệ lớn.

Về phương pháp phân tích, tác giả kết hợp phương pháp thống kê mô tả nhằm so sánh biến động diện tích giữa các kỳ kiểm kê với phương pháp mô hình hóa không gian bằng Hệ thông tin địa lý và Mô hình số độ cao. Lý do lựa chọn công nghệ GIS và DEM là khả năng mô phỏng trực quan các kịch bản ngập lụt theo từng mức dâng từ 0,5 m đến 1,0 m, cho phép chồng xếp chính xác các lớp bản đồ chuyên đề để bóc tách định lượng diện tích từng loại đất bị ngập, từ đó đưa ra kết quả có độ tin cậy vượt trội so với các phương pháp ước tính truyền thống.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, cơ cấu sử dụng đất giai đoạn 2005 đến 2010 có sự phân hóa mạnh mẽ. Năm 2010, tổng diện tích đất nông nghiệp đạt 101.921,30 ha, tăng 7.610,47 ha so với năm 2005. Sự gia tăng này chủ yếu nhờ diện tích đất lâm nghiệp tăng mạnh 10.423,77 ha (đạt 50.548 ha) thông qua các chương trình trồng rừng phòng hộ ven biển. Ngược lại, diện tích đất chuyên trồng lúa nước giảm sâu 1.634,67 ha, từ mức 36.391,73 ha năm 2005 xuống còn 34.757,06 ha năm 2010, tương đương mức giảm trung bình 326,93 ha mỗi năm.

Thứ hai, nhóm đất phi nông nghiệp mở rộng nhanh chóng nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, đạt 48.910,20 ha vào năm 2010 (tăng 2.668,79 ha trong 5 năm). Trong đó, đất phát triển hạ tầng và công trình công cộng tăng ấn tượng 2.334,79 ha, đất khu công nghiệp tăng 240,30 ha (từ 497,58 ha lên 737,88 ha, tăng 48,29%), đất quốc phòng an ninh tăng 859,94 ha. Quỹ đất chưa sử dụng giảm mạnh từ 17.653,60 ha xuống còn 7.560,90 ha (giảm 57,17%) do được khai thác triệt để cho lâm nghiệp và hạ tầng.

Thứ ba, cơ cấu kinh tế dịch chuyển tích cực theo hướng công nghiệp và dịch vụ. Tỷ trọng giá trị sản xuất phi nông nghiệp toàn vùng tăng từ 81,3% năm 2006 lên 89,1% năm 2010. Tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất bình quân hàng năm đạt 19,3%, trong đó ngành công nghiệp xây dựng dẫn đầu với tốc độ tăng 23,6% và thương mại dịch vụ đạt 20,6%.

Thứ tư, mô hình hóa kịch bản nước biển dâng chỉ ra nguy cơ đe dọa nghiêm trọng đến hệ thống đất đai ven biển. Tổng diện tích có nguy cơ bị ngập úng khi triều cường kết hợp lũ lụt ước tính 574 km2, trong đó nước biển dâng làm ngập vĩnh viễn 1,5 km2 đất cồn cát bãi biển và đất nuôi trồng thủy sản nước lợ, làm gia tăng xâm nhập mặn sâu vào nội đồng dọc sông Thu Bồn và sông Tam Kỳ, đe dọa trực tiếp hơn 34.000 ha đất trồng lúa hạ lưu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm đất lúa và gia tăng đất phi nông nghiệp là quá trình hình thành các khu kinh tế trọng điểm như Khu kinh tế mở Chu Lai, các khu đô thị mới tại Tam Kỳ, Hội An và trục hạ tầng ven biển. Áp lực phát triển kinh tế kết hợp với điều kiện tự nhiên khắc nghiệt (lượng mưa 3 tháng mùa mưa đạt 2.400 mm gây ngập úng) tạo ra sự tổn thương kép. So sánh với các nghiên cứu của Dasgupta và cộng sự năm 2007 hay đánh giá của UNDP năm 2007, kết quả nghiên cứu tại Quảng Nam minh chứng cụ thể cho nhận định: dải đồng bằng ven biển miền Trung chịu mức độ tổn thương cục bộ rất cao trên từng hecta đất kinh tế trọng điểm dù diện tích mất tuyệt đối không quá lớn.

Các phát hiện này được trình bày trực quan và khoa học thông qua biểu đồ cột thể hiện sự biến động diện tích các nhóm đất qua 3 mốc thời gian 2005, 2010 và 2020. Đồng thời, bảng ma trận tác động và bản đồ chuyên đề GIS phân vùng nguy cơ ngập lụt được xây dựng giúp các nhà quản lý dễ dàng nhận diện những vị trí xung yếu cần ưu tiên nguồn lực bảo vệ.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, rà soát và điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất giai đoạn 2020 đến 2030 có tích hợp kịch bản nước biển dâng. Bắt buộc áp dụng tiêu chuẩn cốt nền xây dựng tối thiểu từ 3,0 m trở lên đối với tất cả các dự án khu dân cư, khu công nghiệp và resort ven biển mới tại thành phố Hội An và huyện Núi Thành. Nhiệm vụ này do Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Sở Xây dựng hoàn thành trước quý 4 năm 2025.

Thứ hai, chuyển đổi cơ cấu cây trồng và mô hình canh tác thích ứng với xâm nhập mặn. Thực hiện chuyển đổi khoảng 2.500 ha đất trồng lúa kém hiệu quả thường xuyên bị nhiễm mặn tại các huyện Điện Bàn, Duy Xuyên sang mô hình luân canh lúa - tôm hoặc nuôi trồng thủy sản nước lợ sinh thái. Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì triển khai giai đoạn 2024 đến 2027 nhằm duy trì thu nhập cho người dân.

Thứ ba, xây dựng và nâng cấp hệ thống công trình bảo vệ bờ biển, tiêu thoát lũ. Triển khai kiên cố hóa 45 km tuyến đê sông, kè biển kết hợp trồng rừng phòng hộ chắn sóng, đồng thời nâng cấp hệ thống cống ngăn mặn trên sông Trường Giang giai đoạn 2025 đến 2028 dưới sự quản lý của Ban Quản lý Dự án Đầu tư Xây dựng các Công trình Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Quảng Nam.

Thứ tư, phục hồi hệ sinh thái đệm ven biển và nâng cao năng lực quản trị. Khoanh nuôi và trồng mới 1.200 ha rừng phi lao chắn cát, rừng ngập mặn cửa sông Cửa Đại đến năm 2030. Ủy ban nhân dân các huyện, thành phố ven biển tổ chức tập huấn kiến thức quản lý đất đai thích ứng biến đổi khí hậu cho 100% cán bộ địa chính cấp xã trước năm 2026.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất là các nhà hoạch định chính sách và cán bộ quản lý đất đai tại các cơ quan như Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Quảng Nam và khu vực duyên hải miền Trung. Luận văn cung cấp phương pháp luận và cơ sở dữ liệu định lượng để xây dựng quy hoạch sử dụng đất lồng ghép rủi ro biến đổi khí hậu.

Nhóm thứ hai là các chuyên gia quy hoạch đô thị và kỹ sư xây dựng hạ tầng ven biển. Nhóm này có thể ứng dụng các thông số phân tích độ cao DEM, ngưỡng cốt nền an toàn và bản đồ ngập lụt để thiết kế hạ tầng giao thông, thoát nước và các khu nghỉ dưỡng sinh thái ven biển.

Nhóm thứ ba là các cán bộ khuyến nông, phát triển nông thôn và hợp tác xã địa phương. Dữ liệu phân bố đất mặn và đất trũng thấp giúp thiết kế các mô hình sinh kế nông nghiệp thích ứng bền vững.

Nhóm thứ tư là giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Biến đổi khí hậu, Quản lý tài nguyên, Địa lý học. Đề tài là tài liệu tham khảo chuẩn mực về quy trình ứng dụng GIS và mô hình độ cao trong đánh giá tổn thương môi trường.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao dải ven biển tỉnh Quảng Nam lại đặc biệt nhạy cảm trước tác động của nước biển dâng? Khu vực này có địa hình thấp trũng với độ dốc nghiêng từ Tây sang Đông, tập trung hơn 61% dân số trên 15% diện tích toàn tỉnh. Mật độ dân số cao 724 người/km2 cùng hệ thống sông Thu Bồn và Trường Giang phức tạp khiến nguy cơ ngập lụt, xói lở bờ biển và nhiễm mặn diễn ra đồng thời khi triều cường kết hợp mưa lũ lớn.

Công nghệ GIS và mô hình số độ cao đóng vai trò như thế nào trong luận văn? GIS và mô hình DEM cho phép số hóa bản đồ địa hình và chồng xếp không gian với bản đồ hiện trạng sử dụng đất 158.771 ha. Qua đó, phần mềm mô phỏng chính xác phạm vi ngập úng theo từng kịch bản nước dâng từ 0,5 m đến 1,0 m, bóc tách chính xác diện tích và vị trí từng loại đất bị ảnh hưởng.

Biến động đất nông nghiệp tại Quảng Nam trong giai đoạn nghiên cứu có đặc điểm gì nổi bật? Giai đoạn 2005 đến 2010, đất nông nghiệp tăng 7.610,47 ha nhờ diện tích rừng phòng hộ tăng 10.423,77 ha. Tuy nhiên, đất trồng lúa nước suy giảm mạnh 1.634,67 ha (trung bình giảm 326,93 ha mỗi năm) do áp lực chuyển đổi sang đất công nghiệp, đất ở và công trình công cộng ven biển.

Nước biển dâng ảnh hưởng thế nào đến các khu đô thị và di sản văn hóa như phố cổ Hội An? Đô thị cổ Hội An và vùng lân cận nằm ngay cửa sông Thu Bồn có cao trình thấp dưới 2,0 m. Nước biển dâng kết hợp triều cường làm tăng tần suất ngập lụt các tuyến phố cổ, đẩy nhanh tốc độ xói lở bãi biển Cửa Đại và làm suy yếu kết cấu các công trình kiến trúc cổ kính.

Giải pháp phi công trình quan trọng nhất được đề xuất trong luận văn là gì? Giải pháp quan trọng nhất là lồng ghép kịch bản nước biển dâng vào quy hoạch sử dụng đất cấp tỉnh và cấp huyện, đồng thời quy định cốt nền xây dựng tối thiểu trên 3,0 m cho các công trình mới và chuyển đổi linh hoạt cơ cấu cây trồng chịu mặn cho các vùng trũng thấp.

Kết luận

  • Đánh giá toàn diện bức tranh biến động sử dụng đất tại 6 huyện, thành phố ven biển tỉnh Quảng Nam, ghi nhận sự sụt giảm 1.634,67 ha đất trồng lúa và sự gia tăng nhanh chóng của đất phi nông nghiệp giai đoạn 2005 đến 2010.
  • Ứng dụng thành công mô hình tích hợp GIS và DEM để xác định 574 km2 đất có nguy cơ ngập lụt tổng hợp và 1,5 km2 đất ngập triều vĩnh viễn theo kịch bản nước biển dâng.
  • Phân tích rõ nét mâu thuẫn giữa tốc độ tăng trưởng kinh tế phi nông nghiệp đạt 89,1% với tính dễ bị tổn thương sinh thái của vùng đồng bằng cửa sông.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp thích ứng đồng bộ từ quy hoạch cốt nền xây dựng, chuyển đổi sinh kế nông nghiệp đến kiên cố hóa đê kè và phục hồi rừng ngập mặn.
  • Cung cấp khung phương pháp luận khoa học và tài liệu tham khảo giá trị cho các địa phương ven biển trong việc xây dựng chiến lược ứng phó biến đổi khí hậu giai đoạn 2025 đến 2030.

Để hiện thực hóa các mục tiêu phát triển bền vững, các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu cần tiếp tục cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu mới nhất, tăng cường ứng dụng dữ liệu viễn thám độ phân giải cao và chủ động tích hợp các giải pháp thích ứng vào kế hoạch sử dụng đất hàng năm.