Đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn đối với sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Nam Định

Luận văn thạc sĩ đánh giá tác động xâm nhập mặn đến nông nghiệp tại Nam Định trong bối cảnh biến đổi khí hậu và khả năng thích ứng.

• Tác giả: Nguyễn Cao Văn
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Lê Tuấn
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu
• Đề tài: Đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn đối với sản xuất nông nghiệp tại các khu vực cửa sông ven biển tỉnh Nam Định trong bối cảnh biến đổi khí hậu và khả năng thích ứng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
• 1.2. Một số khái niệm về tính dễ bị tổn thương
• 1.3. Lịch sử nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp kế thừa và tổng hợp tài liệu
• 2.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
• 2.3. Phương pháp và quy trình đánh giá tính dễ bị tổn thương dưới tác động của xâm nhập mặn
• 2.3.1. Phương pháp đánh giá
• 2.3.2. Quy trình đánh giá
• 2.4. Ứng dụng mô hình MIKE 11 trong việc phân tích xâm nhập mặn
• 2.4.1. Lý do chọn mô hình toán
• 2.4.2. Giới thiệu mô hình toán
• 2.4.3. Kiểm định mô hình
• 2.5. Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý GIS trong việc xây dựng bản đồ phân vùng tính dễ bị tổn thương
• 2.5.1. Phương pháp chuyên gia
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƢƠNG DO XÂM NHẬP MẶN VÀ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG TRONG NÔNG NGHIỆP CỦA CÁC HUYỆN VEN BIỂN TỈNH NAM ĐỊNH
• 3.1. Tác động của xâm nhập mặn đến ngành nông nghiệp và khả năng thích ứng
• 3.1.1. Tác động của xâm nhập mặn
• 3.1.2. Khả năng thích ứng của ngành nông nghiệp
• 3.2. Diễn biến xâm nhập mặn theo mô hình MIKE 11
• 3.2.1. Sơ đồ mạng lưới sông
• 3.2.2. Số liệu tính toán mô hình
• 3.2.3. Kiểm định mô hình
• 3.2.4. Các bước thiết lập mô hình
• 3.2.5. Phân tích diễn biến xâm nhập mặn qua kết quả mô hình
• 3.3. Đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn đến lĩnh vực nông nghiệp
• 3.3.1. Kết quả tính toán độ phơi nhiễm (E)
• 3.3.2. Kết quả tính toán độ nhạy cảm (S)
• 3.3.3. Kết quả tính toán khả năng thích ứng (AC)
• 3.3.4. Đánh giá tính dễ bị tổn thương
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về tác động xâm nhập mặn đến nông nghiệp Nam Định

Tỉnh Nam Định, nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng, đang phải đối mặt với tình trạng xâm nhập mặn ngày càng gia tăng. Biến đổi khí hậu đã làm cho mực nước biển dâng cao, dẫn đến việc xâm nhập mặn vào các vùng đất nông nghiệp. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn tác động đến đời sống của người dân. Nghiên cứu này sẽ đánh giá tác động của xâm nhập mặn đến nông nghiệp tỉnh Nam Định trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

1.1. Tình hình xâm nhập mặn tại Nam Định

Tình hình xâm nhập mặn tại Nam Định đã diễn ra nghiêm trọng trong những năm gần đây. Các nghiên cứu cho thấy, mức độ xâm nhập mặn đã tăng lên đáng kể, ảnh hưởng đến nhiều diện tích đất nông nghiệp. Theo số liệu từ các trạm quan trắc, độ mặn trong nước đã vượt ngưỡng cho phép, gây khó khăn cho việc sản xuất nông nghiệp.

1.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp

Biến đổi khí hậu đã làm thay đổi các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, và mực nước biển. Những thay đổi này đã dẫn đến tình trạng xâm nhập mặn sâu vào đất liền, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp. Các loại cây trồng như lúa, rau màu đang gặp khó khăn trong việc sinh trưởng và phát triển.

II. Vấn đề và thách thức từ xâm nhập mặn đến nông nghiệp

Sự gia tăng xâm nhập mặn đã tạo ra nhiều thách thức cho ngành nông nghiệp tại Nam Định. Các vấn đề như giảm năng suất cây trồng, mất đất canh tác, và ảnh hưởng đến chất lượng nước tưới là những thách thức lớn. Nông dân đang phải đối mặt với tình trạng khan hiếm nước ngọt, làm cho việc sản xuất nông nghiệp trở nên khó khăn hơn.

2.1. Giảm năng suất cây trồng

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng xâm nhập mặn làm giảm năng suất cây trồng. Đặc biệt, các loại cây nhạy cảm với độ mặn như lúa và rau màu bị ảnh hưởng nặng nề. Năng suất giảm không chỉ ảnh hưởng đến thu nhập của nông dân mà còn đến an ninh lương thực của khu vực.

2.2. Mất đất canh tác

Với tình trạng xâm nhập mặn gia tăng, nhiều diện tích đất canh tác đã bị bỏ hoang. Điều này không chỉ làm giảm diện tích sản xuất nông nghiệp mà còn ảnh hưởng đến đời sống của người dân. Việc chuyển đổi đất nông nghiệp sang các mục đích khác cũng đang diễn ra, gây ra những hệ lụy lâu dài.

III. Phương pháp đánh giá tác động xâm nhập mặn đến nông nghiệp

Để đánh giá tác động của xâm nhập mặn đến nông nghiệp, nhiều phương pháp đã được áp dụng. Các nghiên cứu sử dụng mô hình toán học và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để phân tích diễn biến xâm nhập mặn và tác động của nó đến sản xuất nông nghiệp. Việc áp dụng các phương pháp này giúp đưa ra những giải pháp hiệu quả hơn trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu.

3.1. Mô hình toán học trong đánh giá

Mô hình toán học như MIKE 11 đã được sử dụng để phân tích diễn biến xâm nhập mặn. Mô hình này giúp dự đoán mức độ xâm nhập mặn trong tương lai và tác động của nó đến nông nghiệp. Kết quả từ mô hình cung cấp thông tin quan trọng cho việc lập kế hoạch ứng phó.

3.2. Ứng dụng GIS trong nghiên cứu

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã được áp dụng để xây dựng bản đồ phân vùng xâm nhập mặn. Bản đồ này giúp xác định các khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất từ xâm nhập mặn, từ đó đưa ra các giải pháp phù hợp cho từng vùng. Việc sử dụng GIS cũng giúp nâng cao khả năng quản lý tài nguyên nước.

IV. Giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn trong nông nghiệp

Để giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn đến nông nghiệp, cần có các giải pháp đồng bộ và hiệu quả. Các biện pháp như cải tạo đất, sử dụng giống cây trồng chịu mặn, và quản lý nước tưới hợp lý là rất cần thiết. Ngoài ra, việc nâng cao nhận thức của nông dân về biến đổi khí hậu cũng đóng vai trò quan trọng trong việc ứng phó.

4.1. Cải tạo đất và sử dụng giống cây trồng chịu mặn

Cải tạo đất là một trong những giải pháp quan trọng để giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn. Việc sử dụng giống cây trồng chịu mặn cũng giúp tăng khả năng sinh trưởng và năng suất cây trồng trong điều kiện đất mặn. Nghiên cứu cho thấy, các giống cây trồng này có thể giúp nông dân duy trì sản xuất ngay cả trong điều kiện khó khăn.

4.2. Quản lý nước tưới hợp lý

Quản lý nước tưới là một yếu tố quan trọng trong việc ứng phó với xâm nhập mặn. Việc sử dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước và xây dựng hệ thống trữ nước ngọt sẽ giúp nông dân có đủ nước tưới cho cây trồng. Điều này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn bảo vệ nguồn nước ngọt trong khu vực.

V. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy, xâm nhập mặn đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp tại Nam Định. Tuy nhiên, với các giải pháp ứng phó hợp lý, khả năng thích ứng của nông dân có thể được nâng cao. Việc áp dụng các biện pháp cải tạo đất, sử dụng giống cây trồng chịu mặn, và quản lý nước tưới sẽ giúp giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn.

5.1. Đánh giá hiệu quả các giải pháp

Các giải pháp đã được áp dụng tại một số địa phương cho thấy hiệu quả tích cực trong việc giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn. Năng suất cây trồng đã được cải thiện đáng kể, giúp nông dân duy trì sinh kế. Việc đánh giá hiệu quả của các giải pháp này là cần thiết để nhân rộng mô hình.

5.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

Kết quả nghiên cứu sẽ được ứng dụng vào thực tiễn thông qua các chương trình đào tạo cho nông dân. Việc nâng cao nhận thức về biến đổi khí hậu và xâm nhập mặn sẽ giúp nông dân có những biện pháp ứng phó hiệu quả hơn. Các chính sách hỗ trợ từ chính quyền cũng cần được triển khai để giúp nông dân vượt qua khó khăn.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai

Tình trạng xâm nhập mặn tại Nam Định đang ngày càng nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và đời sống của người dân. Tuy nhiên, với các giải pháp ứng phó hợp lý, khả năng thích ứng của nông dân có thể được nâng cao. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng cho việc quản lý tài nguyên nước mà còn góp phần vào việc xây dựng các chính sách phát triển bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

6.1. Triển vọng phát triển nông nghiệp bền vững

Triển vọng phát triển nông nghiệp bền vững tại Nam Định phụ thuộc vào khả năng ứng phó với xâm nhập mặn. Việc áp dụng các công nghệ mới và cải tiến phương pháp sản xuất sẽ giúp nông dân duy trì sản xuất trong điều kiện khó khăn. Chính sách hỗ trợ từ chính quyền cũng cần được tăng cường để đảm bảo sự phát triển bền vững.

6.2. Nhu cầu nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc đánh giá sâu hơn về tác động của xâm nhập mặn đến các lĩnh vực khác như môi trường và kinh tế. Việc xây dựng các mô hình dự báo và ứng phó sẽ giúp nâng cao khả năng thích ứng của cộng đồng trước những thách thức từ biến đổi khí hậu.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Nam Định sở hữu vị trí địa lý trọng yếu với 72 km bờ biển và hệ thống mạng lưới sông ngòi dày đặc đổ ra 3 cửa sông lớn gồm cửa Ba Lạt sông Hồng, cửa Ninh Cơ và cửa Đáy. Ba huyện ven biển trọng điểm là Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng chiếm diện tích 72.477 ha, tương đương hơn 43% tổng diện tích tự nhiên của toàn tỉnh. Tuy nhiên, phần lớn địa hình khu vực này là vùng đất trũng thấp với cao độ tự nhiên trung bình chỉ từ 0,7 m đến 1,0 m so với mực nước biển, khiến nơi đây trở thành một trong những điểm nóng dễ chịu tổn thương nặng nề nhất do biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

Ngành nông nghiệp giữ vai trò trụ cột trong cơ cấu kinh tế địa phương, đóng góp gần 18% tổng giá trị sản xuất toàn tỉnh với quy mô đạt hơn 25.000 tỷ đồng. Dưới tác động kép của nước biển dâng và hiện tượng hạn hán cực đoan, tình trạng xâm nhập mặn ngày càng lấn sâu vào nội đồng, đe dọa trực tiếp đến an ninh nguồn nước và sinh kế của hàng trăm nghìn hộ dân. Theo các số liệu quan trắc, hàng năm toàn khu vực có khoảng 12.000 ha đất canh tác bị nhiễm mặn, trong đó có xấp xỉ 5.000 ha bị nhiễm mặn nặng dẫn đến mất khả năng sản xuất.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là xác lập cơ sở khoa học, lượng hóa tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn đối với sản xuất nông nghiệp tại 3 huyện ven biển thông qua việc tích hợp mô hình mô phỏng thủy lực và công nghệ hệ thống thông tin địa lý. Đề tài tập trung phân tích diễn biến xâm nhập mặn giai đoạn hiện trạng và dự báo theo các kịch bản biến đổi khí hậu, làm căn cứ thực tiễn để phân vùng tổn thương và đề xuất các giải pháp thích ứng bền vững cho ngành nông nghiệp Nam Định.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng khung lý thuyết đánh giá tính dễ bị tổn thương của Ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC), trong đó tính dễ bị tổn thương (V) được xác định là một hàm toán học phụ thuộc vào 3 thành phần chính: Độ phơi nhiễm (E), Độ nhạy cảm (S) và Năng lực thích ứng (AC) theo cấu trúc hàm số V = f(E, S, AC). Mức độ tổn thương tỷ lệ thuận với độ phơi nhiễm, độ nhạy cảm và tỷ lệ nghịch với năng lực thích ứng của hệ thống tự nhiên - xã hội.

Bên cạnh đó, tác giả kế thừa mô hình tổn thương xã hội của Susan Cutter (2000), bộ 50 chỉ số tổn thương môi trường (EVI) của SOPAC và phương pháp đánh giá chỉ số tổn thương đới bờ (CVI) của Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS). Hệ thống khái niệm trung tâm được chuẩn hóa bao gồm:

• Độ phơi nhiễm: mức độ tiếp xúc của hệ thống sản xuất trước các áp lực khí hậu cực đoan;
• Độ nhạy cảm: mức độ phản ứng hoặc bị tác động tiêu cực của các yếu tố sinh kế, cây trồng, vật nuôi;
• Năng lực thích ứng: khả năng điều chỉnh, tự phục hồi và ứng phó của con người và hạ tầng kỹ thuật;
• Xâm nhập mặn: quá trình gia tăng nồng độ muối hòa tan trong các tầng nước mặt và nước ngầm vượt ngưỡng 1,0‰ - 4,0‰;
• Biến đổi khí hậu: sự dịch chuyển dài hạn của các yếu tố nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển dâng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tổng hợp đa tầng từ chuỗi số liệu khí tượng thủy văn nhiều năm tại 4 trạm quan trắc trọng điểm gồm Nam Định, Liễu Đề, Vụ Bản, Giao Thủy; bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000; các lớp dữ liệu không gian hành chính, thổ nhưỡng và số liệu Niên giám thống kê giai đoạn 2010 - 2017.

Phương pháp khảo sát xã hội học sử dụng cỡ mẫu 447 hộ nông dân canh tác tại các vùng chuyển đổi mô hình chịu mặn, kết hợp phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên và phỏng vấn sâu 20 chuyên gia đầu ngành trong lĩnh vực khí tượng, thủy văn và quản lý tài nguyên đất. Lý do lựa chọn cách tiếp cận này nhằm đảm bảo tính đại diện cao cho các tiểu vùng sinh thái cửa sông và phản ánh chân thực năng lực thích ứng thực tế của cộng đồng dân cư.

Để lượng hóa diễn biến xâm nhập mặn, nghiên cứu ứng dụng mô hình toán MIKE 11 với 2 mô-đun cốt lõi: mô-đun thủy động lực (HD) giải hệ phương trình Saint-Venant một chiều không ổn định và mô-đun tải khuếch tán (AD) giải phương trình đối lưu - khuếch tán nồng độ mặn. Mô hình được hiệu chỉnh và kiểm định đạt độ tin cậy rất cao với hệ số tương quan R2 đạt trên 0,85 so với số liệu thực đo. Sau khi chuẩn hóa 23 chỉ số thành phần về thang điểm không thứ nguyên từ 0 đến 1, phần mềm MapInfo 15 được ứng dụng để chồng chập bản đồ chuyên đề theo trọng số, phân vùng không gian mức độ tổn thương trên toàn bộ 72.477 ha vùng nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả mô phỏng từ mô hình MIKE 11 và phân tích không gian GIS đã làm sáng tỏ 4 phát hiện quan trọng:

Thứ nhất, ranh giới xâm nhập mặn có xu hướng lấn sâu bất thường vào hệ thống sông chính trong mùa kiệt. Dưới kịch bản biến đổi khí hậu RCP4.5, nồng độ mặn vượt ngưỡng 1,5‰ lan truyền sâu vào nội đồng từ 15 km đến trên 25 km tính từ các cửa sông Ba Lạt, Ninh Cơ và Đáy. Thời gian duy trì độ mặn cao kéo dài liên tục từ 15 đến 22 ngày trong các đợt triều cường, gây tê liệt nguồn cấp nước tưới tự chảy cho các công trình thủy nông nội đồng.

Thứ hai, mức độ tổn thương có sự phân hóa không gian rõ rệt giữa 3 địa bàn hành chính. Huyện Giao Thủy có chỉ số tổn thương cao nhất do sở hữu vùng bãi triều rộng lớn, diện tích đất thấp dưới 0,8 m chiếm trên 65% và chịu tác động trực tiếp từ cửa Ba Lạt. Huyện Nghĩa Hưng xếp ở mức tổn thương trung bình cao với nhiều vùng trũng lòng chảo cục bộ, trong khi huyện Hải Hậu có chỉ số tổn thương thấp hơn nhờ cao trình mặt đất tự nhiên cao hơn từ 0,8 m đến 1,3 m cùng mạng lưới đê biển kiên cố.

Thứ ba, sự suy giảm nghiêm trọng của các diện tích nông nghiệp truyền thống. Ba huyện ven biển chiếm 58.983 ha diện tích gieo trồng cây lương thực có hạt (chiếm trên 37% toàn tỉnh), nhưng sản lượng lúa giai đoạn gần đây đã giảm mạnh từ 5,5% tại Hải Hậu đến 7,7% tại Nghĩa Hưng do đất bị nhiễm mặn và thiếu nước ngọt tưới dưỡng. Ngược lại, ngành nuôi trồng thủy sản phát triển bùng nổ với 10.313 ha (chiếm 66,12% diện tích toàn tỉnh), đạt giá trị sản xuất vượt trội từ 446,65 đến 468,69 triệu đồng trên mỗi hecta mặt nước, tuy nhiên lại rất nhạy cảm với các đợt sốc độ mặn khi bão và triều cường đổ bộ.

Thứ tư, hệ sinh thái rừng ngập mặn và đa dạng sinh học cửa sông bị suy thoái mạnh. Diện tích rừng phòng hộ tại Nghĩa Hưng bị thu hẹp 504 ha so với năm 2010. Khu vực Vườn Quốc gia Xuân Thủy thuộc Giao Thủy chứng kiến hiện tượng chết cục bộ của nhiều dải rừng phi lao ven Cồn Lu, làm suy giảm môi trường sống của các loài thủy sản bản địa có giá trị kinh tế.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tình trạng xâm nhập mặn gia tăng xuất phát từ sự tương tác phức tạp giữa chế độ nhật triều biên độ lớn (từ 1,6 m đến 3,31 m) của Vịnh Bắc Bộ với tình trạng suy giảm dòng chảy thượng lưu sông Hồng vào mùa khô. Việc các hồ chứa thủy điện lớn ở thượng nguồn tích nước làm lưu lượng dòng chảy hạ du giảm sút, tạo điều kiện cho sóng triều mặn truyền sâu tới 150 km vào nội địa.

Khi so sánh với các nghiên cứu tương tự tại vùng ven biển Kim Sơn (Ninh Bình) hay Đồng bằng sông Cửu Long, mức độ tổn thương tại Nam Định mang tính đặc thù cao do đặc điểm canh tác lúa nước xen kẽ nuôi thủy sản nước lợ. Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan thông qua bảng ma trận trọng số các chỉ số E, S, AC và bản đồ GIS phân vùng 3 cấp độ tổn thương (Cao, Trung bình, Thấp) kết hợp với các biểu đồ đường quá trình diễn biến mặn theo thời gian từ MIKE 11. Các phân tích này khẳng định rằng giải pháp công trình ngăn mặn nếu không đi đôi với chuyển đổi sinh kế mềm dẻo sẽ khó duy trì tính bền vững lâu dài.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả phân vùng tính dễ bị tổn thương, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược:

• Nâng cấp và hiện đại hóa hệ thống hạ tầng thủy lợi ngăn mặn trữ ngọt: Triển khai thi công hoàn thành 10 cụm công trình thủy lợi trọng điểm theo Quy hoạch thủy lợi Đồng bằng sông Hồng đến năm 2030, tiêu biểu như cống đập sông Đào, cống Quần Liêu và cống đập sông Ninh Cơ. Gia cố, nâng cấp 663 km đê sông và đê biển nhằm bảo đảm an toàn trước bão cấp 10 - 12 kết hợp triều cường tần suất 5%. Chủ thể thực hiện: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp UBND tỉnh Nam Định; thời gian thực hiện từ 2025 đến 2030.

• Tự động hóa hệ thống quan trắc và cảnh báo xâm nhập mặn: Thiết lập mạng lưới 15 trạm cảm biến đo độ mặn tự động truyền dữ liệu thời gian thực tại các cống lấy nước đầu mối dọc sông Hồng, sông Ninh Cơ và sông Đáy. Ứng dụng công nghệ Internet vạn vật để điều hành đóng mở cống tự động khi độ mặn vượt quá 1,0‰, mục tiêu giảm thiểu 100% rủi ro lấy nhầm nước mặn vào đồng ruộng. Chủ thể thực hiện: Công ty TNHH một thành viên Khai thác công trình thủy lợi Xuân Thủy và các huyện; hoàn thành trước năm 2027.

• Chuyển đổi cơ cấu giống cây trồng và mùa vụ thích ứng mặn: Mở rộng diện tích gieo cấy các giống lúa thuần chịu mặn như RVT, lúa đặc sản chịu mặn trên quy mô 5.000 ha đất nhiễm mặn nhẹ; đẩy mạnh trà lúa xuân muộn để né hạn mặn đầu vụ. Quy hoạch vùng nuôi tôm thẻ chân trắng, ngao bãi triều công nghệ cao đạt giá trị trên 500 triệu đồng/ha. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, các Hợp tác xã nông nghiệp; lộ trình 2025 - 2028.

• Hoàn thiện khung pháp lý và bảo tồn hệ sinh thái bãi bồi ven biển: Thực hiện nghiêm túc Nghị định 43/2014/NĐ-CP và Nghị định 44/2014/NĐ-CP trong giao quyền sử dụng đất bãi triều; phục hồi và trồng mới 300 ha rừng ngập mặn phòng hộ tại Giao Thủy và Nghĩa Hưng nhằm nâng cao khả năng giữ đất, tiêu sóng và giảm thiểu xói lở bờ biển. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nam Định, UBND các huyện ven biển; duy trì liên tục giai đoạn 2025 - 2030.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách: Lãnh đạo UBND tỉnh Nam Định, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Tài nguyên và Môi trường. Lợi ích: Sử dụng bản đồ phân vùng tổn thương và dữ liệu kịch bản xâm nhập mặn để lồng ghép vào quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, xây dựng kế hoạch phòng chống thiên tai và phê duyệt các dự án đầu tư công trình thủy lợi ngăn mặn.

• Các viện nghiên cứu, trường đại học và học viên chuyên ngành: Giảng viên, nhà khoa học, học viên cao học thuộc các ngành Biến đổi khí hậu, Thủy văn học, Quản lý tài nguyên môi trường và Khoa học liên ngành. Lợi ích: Tiếp cận quy trình phương pháp luận chuẩn quốc tế kết hợp giữa khung chỉ số IPCC, mô hình toán MIKE 11 và công nghệ không gian GIS trong đánh giá rủi ro thiên tai.

• Doanh nghiệp nông nghiệp, hợp tác xã và chủ trang trại: Các đơn vị tổ chức sản xuất nông - thủy sản tại 3 huyện Giao Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hưng. Lợi ích: Nắm bắt lịch trình xâm nhập mặn theo mùa và các bộ giống cây trồng chịu mặn (như lúa RVT) để chủ động điều chỉnh lịch thời vụ, đầu tư hệ thống ao lắng trữ ngọt, tối ưu hóa chi phí sản xuất.

• Các tổ chức phi chính phủ và cơ quan phát triển quốc tế: Các tổ chức như Trung tâm Bảo tồn Sinh vật biển và Phát triển Cộng đồng (MCD), UNDP, Ngân hàng Thế giới (WB). Lợi ích: Sử dụng số liệu điều tra thực địa để thiết kế các dự án tài trợ phát triển sinh kế thích ứng biến đổi khí hậu, bảo tồn đa dạng sinh học Vườn Quốc gia Xuân Thủy.

Câu hỏi thường gặp

Mô hình toán MIKE 11 đóng vai trò gì trong việc đánh giá xâm nhập mặn tại Nam Định? Mô hình MIKE 11 đóng vai trò là công cụ tính toán thủy động lực và truyền tải chất, giúp giải quyết bài toán dòng chảy một chiều không ổn định và quá trình khuếch tán mặn dọc 3 nhánh sông Ba Lạt, Ninh Cơ, Đáy. Với hệ số tương quan R2 đạt trên 0,85, mô hình cho phép dự báo chính xác phạm vi lan truyền của ranh mặn 1,5‰ và 4‰ theo các kịch bản mực nước biển dâng.

Tại sao huyện Giao Thủy lại có chỉ số tổn thương cao hơn huyện Hải Hậu? Huyện Giao Thủy có địa hình tự nhiên thấp hơn (cao độ chỉ từ 0,7 m đến 0,8 m), trực tiếp đối diện với cửa sông lớn Ba Lạt và có diện tích đất bãi triều ngập mặn rộng. Ngược lại, huyện Hải Hậu có địa hình cao hơn (từ 0,8 m đến 1,3 m), hệ thống đê biển kiên cố hơn và tỷ lệ cơ giới hóa nông nghiệp cao, giúp giảm thiểu độ nhạy cảm và gia tăng năng lực thích ứng.

Xâm nhập mặn tác động thế nào đến giá trị kinh tế của ngành nuôi trồng thủy sản? Xâm nhập mặn gây biến động đột ngột về độ mặn và nhiệt độ nước, làm gia tăng dịch bệnh và gây sốc môi trường cho các đối tượng thủy sản nước ngọt và nước lợ. Dù ngành này đạt giá trị kinh tế cao từ 446 đến 468 triệu đồng/ha tại 3 huyện ven biển, nhưng chi phí xử lý nước, tu sửa ao đầm và rủi ro mất mùa tăng lên đáng kể, làm giảm lợi nhuận ròng của nông dân.

Hiệu quả thực tế của mô hình giống lúa chịu mặn RVT tại địa phương ra sao? Trong các vụ thử nghiệm thực tế với sự tham gia của 447 hộ dân, giống lúa RVT thể hiện khả năng chịu mặn tốt, chống đổ ngã, ít sâu bệnh và rút ngắn thời gian sinh trưởng. Giống lúa này giúp né tránh các đợt bão lũ cuối vụ, đảm bảo năng suất ổn định trên các chân ruộng nhiễm mặn ven biển Nam Định, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn các giống truyền thống.

Ưu điểm của việc kết hợp chỉ số IPCC với công nghệ GIS là gì? Phương pháp tiếp cận của IPCC giúp lượng hóa đa chiều các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội thành 3 hợp phần E, S và AC. Khi tích hợp vào phần mềm MapInfo 15 GIS, các số liệu thuộc tính được chuyển hóa thành bản đồ không gian trực quan, giúp các nhà quản lý dễ dàng nhận diện chính xác từng khu vực có nguy cơ tổn thương cao để ưu tiên nguồn lực can thiệp.

Kết luận

• Luận văn đã thiết lập thành công quy trình đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn đối với nông nghiệp vùng cửa sông ven biển Nam Định theo chuẩn khung lý thuyết IPCC.
• Nghiên cứu đã lượng hóa chi tiết diễn biến mặn bằng mô hình MIKE 11 (hệ số R2 trên 0,85), xác định ranh mặn 1,5‰ xâm nhập sâu từ 15 km đến 25 km vào nội đồng trong mùa kiệt.
• Bản đồ GIS phân vùng tổn thương đã chỉ rõ sự phân hóa không gian, trong đó Giao Thủy là địa bàn có mức độ dễ bị tổn thương cao nhất, tiếp theo là Nghĩa Hưng và Hải Hậu.
• Đề tài đã đề xuất hệ thống giải pháp toàn diện kết hợp giữa công trình ngăn mặn (10 cống đập, 663 km đê) và giải pháp phi công trình (giám sát mặn tự động, giống lúa RVT, bảo tồn rừng ngập mặn).
• Định hướng tiếp theo cần mở rộng mô hình hóa 2 chiều cho các vùng bãi triều ngập nước và cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu mới nhất.

Quý độc giả, nhà nghiên cứu và các cơ quan quản lý quan tâm đến phát triển nông nghiệp bền vững vùng ven biển hãy cùng ứng dụng các kết quả nghiên cứu này vào thực tiễn quy hoạch và hành động thích ứng biến đổi khí hậu ngay hôm nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 1. Một số khái niệm về tính dễ bị tổn thương Trên thế giới hiện nay có khá nhiều định nghĩa và phƣơng pháp khác nhau để đánh giá tổn thƣơng.

Tuy nhiên chƣa có một định nghĩa thống nhất đƣợc thừa nhận trên toàn thế giới. Trong đó, các định nghĩa phổ biến về tính dễ bị tổn thƣơng (TDBTT) nhƣ: - Tổn thƣơng là khả năng mẫn cảm của tài nguyên tài nguyên tự nhiên, tài nguyên xã hội trƣớc những tác động tiêu cực của tai biến [38]. - Tổn thƣơng có liên hệ chặt ch với mức độ ảnh hƣởng của một tai biến nào đó đối với sinh kế của con ngƣời và điều này chủ yếu đƣợc xác định bởi các yếu tố xã hội, vật chất, kinh tế, môi trƣờng và chính trị, làm tăng tính nhạy cảm của cộng đồng trƣớc tác động của tai biến [29]. - Tổn thƣơng là mức độ thiệt hại của một thành tố hoặc một tập hợp các thành tố trong khu vực bị ảnh hƣởng bởi các mối nguy hiểm [41].

Các thành tố này có thể gồm một xã hội, một cộng đồng hay một hộ gia đình. Các hộ gia đình và cộng đồng có thể bị phơi lộ dƣới nhiều dạng tai biến khác nhau bao gồm các sự kiện thời tiết bất thƣờng, thiên tai, dịch bệnh, khủng hoảng kinh tế, xung đột dân sự, áp lực môi trƣờng - Tính dễ bị tổn thƣơng là một hàm của 2 biến của mức độ tổn thất do tai biến, khả năng chống chịu và phục hồi) [37]. - Tính dễ bị tổn thƣơng là khả năng bị tổn thƣơng của hệ thống tự nhiên – xã hội, là những đặc tính của hệ thống cho phép nó cảm nhận, ứng phó, chống đỡ và phục hồi từ những thay đổi bên ngoài tác động vào hệ thống [35]. - Khả năng tổn thƣơng xác định các đặc điểm của cá nhân hay cộng đồng về khả năng dự báo, ứng phó, chống chịu và phục hồi từ tác động của tai biến [42].

Rủi ro tai biến là một hàm của tai biến và khả năng tổn thƣơng, điều đó có nghĩa là khả năng tổn thƣơng chỉ mức độ địa phƣơng, cộng đồng, hộ gia đình hay cá nhân có thể bị ảnh hƣởng khi tai biến xảy ra. - TDBTT đề cặp đến xu hƣớng các nhân tố của môi trƣờng bị tác động từ bên ngoài, đối lập với nó là khả năng phục hồi và ứng phó lại trƣớc các yếu tố tác động của chính các nhân tố. - Khái niệm về tổn thƣơng do BĐKH đƣợc Ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC hoàn chỉnh qua từng thời kỳ. Theo khái niệm của IPCC, “Tính dễ bị tổn 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] thƣơng do Biến đổi khí hậu là mức độ mà hệ thống dễ bị tác động và không có khả năng chống chịu trƣớc những tác động bất lợi bao gồm các hình thái thời tiết cực đoan và BĐKH ” [33].

IPCC cũng đã đƣa ra tính tổn thƣơng là một hàm số của 3 yếu tố: E của hệ thống trƣớc các tác động bất lợi của BĐKH; S của hệ thống trƣớc những thay đổi của khí hậu; năng lực thích ứng với BĐKH. Nhƣ vậy, mối quan hệ của chỉ số tính tổn thƣơng với các chỉ số thành phần có thể viết ngắn gọn lại theo mối quan hệ toán học [34], và s đƣợc trình bày cụ thể tại chƣơng II mục 2. Nhƣng nhận xét chung các định nghĩa này đều mang các đặc điểm chung của TDBTT là đánh giá về sự tác động của các yếu tố bên ngoài đến đối tƣợng bị tổn thƣơng và sự phục hồi hay ứng phó lại của chính đối tƣợng đó. Lịch sử nghiên cứu 1.

Thế giới Hơn 20 năm trƣớc, TDBTT đƣợc các nhà khoa học quan tâm tới. Nhƣng từ những năm 90 của thế kỷ XX, TDBTT đƣợc quan tâm nhiều hơn. Nó đƣợc thể hiện trong các công trình của M. Adger (1996 ; Cục Quản lý đại dƣơng và khí quyển quốc gia Mỹ – NOAA 1999 ; Sander Evan der Leeuw và Chr.

Vào cuối thế kỷ XX, NOAA và Cutter đã đƣa ra một số mô hình về tổn thƣơng và phƣơng pháp đánh giá tổn thƣơng, dựa trên các thông số đƣợc lƣợng hóa có hệ thống và đã đƣợc định hình trên thế giới. Trong đó, mô hình đánh giá tổn thƣơng của NOAA với sự đánh giá về mức độ nguy hiểm do các tai biến, mật độ đối tƣợng bị tổn thƣơng; mặt khác mô hình của Cutter lại xây dựng đánh giá tổn thƣơng xã hội với các tiêu chí đánh giá mang tính xã hội cao nhƣ tuổi, mật độ dân số, trình độ học vấn, Các mô hình trên đƣợc xây dựng với mục tiêu, cách tiếp cận khác nhau nhƣng đều cho kết quả là thành lập bản đồ TDBTT dựa trên các thành phần liên quan trong nghiên cứu. Một số khía cạnh đƣợc đề cập nhiều nhƣ tổn thƣơng do kinh tế, do chiến tranh khủng bố, do các tai biến thiên nhiên, [20]. Đặc biệt, các nghiên cứu của NOAA [38] đã xây dựng quy trình đánh giá khả năng bị tổn thƣơng gồm các bƣớc: nhận định các tai biến, phân tích tai biến, cơ sở hạ tầng, tài nguyên, kinh tế, xã hội và phân tích cơ hội giảm thiểu thiệt hại và những ứng dụng của việc đánh giá này quy hoạch sử dụng đất, bảo vệ tài nguyên và tăng khả năng giảm thiểu, tái phát triển và sửa chữa lại các công trình bị hƣ hỏng, đƣa ra các chính sách đầu tƣ và phát triển cần đƣợc ƣu tiên.

Bên cạnh đó, mô hình đánh giá khả năng bị tổn thƣơng của Cutter [30] đƣợc xây dựng áp dụng cho đánh giá TDBTT của hệ thống tài nguyên, môi trƣờng. Trong đó, khả năng bị tổn thƣơng của hệ thống 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] tài nguyên, môi trƣờng có thể thay đổi theo thời gian do sự biến động của các yếu tố tai biến gây tổn thƣơng, sự thay đổi năng lực của cộng đồng đối phó với tai biến. Mức độ thiệt hại do tai biến không chỉ phụ thuộc vào bản thân các tai biến cƣờng độ, quy mô, tần suất mà còn phụ thuộc vào đặc tính và khả năng bị tổn thƣơng của đối tƣợng chịu tác động của tai biến. Mô hình này có ý nghĩa quan trọng, là cơ sở cho việc phòng tránh tai biến và xây dựng chiến lƣợc phát triển kinh tế, xã hội theo cách tiếp cận “tiên đoán và ngăn chặn” những tác động tiêu cực của tai biến.

Đến năm 2000, Cutter đã nghiên cứu và đánh giá khả năng bị tổn thƣơng xã hội do tai biến. Trong đó, các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng bị tổn thƣơng xã hội gồm: cơ sở hạ tầng, đƣờng thoát hiểm, khả năng ứng phó với tai biến thấp, tín ngƣỡng và phong tục tập quán, thiếu thông tin, trí thức, thiếu quyền tiếp cận tài nguyên. Trong các nghiên cứu của SOPAC [39], bộ 50 chỉ số về tổn thƣơng môi trƣờng (EVI - Environmental Vulnerability Index đã tập trung xây dựng vào các khía cạnh nhƣ: khí hậu thay đổi, đa dạng sinh học, nƣớc, nông nghiệp và thủy sản, sức khỏe cộng đồng, các tai biến động đất, sóng thần, và hiện tƣợng thiên nhiên bão, lốc, cháy rừng,. Từng yếu tố gây tổn thƣơng đến môi trƣờng đều đƣợc định lƣợng và đề xuất ra các biện pháp giảm thiểu.

Công trình nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng và là nguồn dữ liệu phục vụ phát triển kinh tế tại các nƣớc đang phát triển. Bên cạnh đó, nghiên cứu của USGS đã đánh giá khả năng tổn thƣơng cho đới ven biển toàn cầu do NBD, trong đó đã xây dựng đƣợc chỉ số tổn thƣơng đới bờ CVI - Coastal Vulnerability Index và từ đó đã thiết lập đƣợc bản đồ tổn thƣơng cho từng khu vực cụ thể. Hầu hết các nghiên cứu tổn thƣơng về trƣớc có xu hƣớng tập trung vào từng tác nhân riêng l nhƣ dâng cao mực nƣớc biển USGS, 2005 , lũ lụt Harvey, 2008 , xói lở bờ biển Boruff, 2005. Trong những năm sau này, các hƣớng nghiên cứu mới về tổn thƣơng theo tiếp cận tổng hợp các tác nhân của BĐKH đã đƣợc chú ý tới, trong đó có các công trình nghiên cứu của IPCC.

Cộng thêm sự phát triển của viễn thám và GIS đã giúp các nhà nghiên cứu xây dựng lên hệ thống cơ sở dữ liệu về các chỉ tiêu đánh giá TDBTT, chỉ tiêu đánh giá mức độ nguy hiểm do tai biến, chỉ tiêu đánh giá mật độ đối tƣợng bị tổn thƣơng, chỉ tiêu đánh giá khả năng ứng phó. Nhìn chung, các công trình nghiên cứu TDBTT đƣợc xây dựng dựa vào hệ thống cơ sở dữ liệu bao gồm: các yếu tố gây tổn thƣơng các tai biến, các yếu tố ảnh hƣởng tới đặc điểm tự nhiên, xã hội ; đối tƣợng bị tổn thƣơng tài nguyên, môi trƣờng, cơ sở hạ tầng, cộng đồng ngƣời và khả năng ứng phó/phục hồi của hệ thống. Các nghiên cứu về tổn thƣơng và dự báo mức độ tổn thƣơng đã và đang đóng góp đáng kể trong việc quản lý tổng hợp, khai thác bền vững tài nguyên, hình thành các chƣơng trình ƣu tiên và bảo tồn, hoạch định chính sách, định hƣớng quy hoạch phát triển kinh 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] tế, xã hội làm cơ sở cho đánh giá môi trƣờng chiến lƣợc và quy hoạch cơ sở hạ tầng tiếp cận gần với mục tiêu sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên. Do kết quả đang đƣợc áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới và có độ chính xác cao, nên luận văn đã sử dụng các công trình nghiên cứu tổn thƣơng do BĐKH của IPCC.

Trong đó, IPCC đã chỉ ra 7 yếu tố quan trọng khi đánh giá tổn thƣơng, đó là: 1 cƣờng độ tác động; 2 thời gian tác động; 3 mức độ dai dẳng và tính thuận nghịch của tác động; 4 mức độ tin cậy trong đánh giá tác động và tính dễ bị tổn thƣơng; 5 năng lực thích ứng; 6 sự phân bố các khía cạnh của tác động và tính dễ bị tổn thƣơng, và 7 tầm quan trọng của hệ thống khi gặp nguy hiểm. Các yếu tố này có thể đƣợc sử dụng kết hợp với việc đánh giá những hệ thống có độ nhạy cảm S cao với các điều kiện về khí hậu nhƣ đới ven biển, hệ sinh thái, các chuỗi thức ăn,. Việt Nam Năm 1994, Ngân hàng Phát triển Châu Á đã xếp Việt Nam nằm trong nhóm quốc gia có nguy cơ tổn thƣơng cao do tác động của BĐKH và NBD. Điều này đã thúc đẩy việc nghiên cứu TDBTT vào những năm cuối thế kỷ 20.