Tổng quan luận án
Luận án tiến sĩ "Đánh giá thiệt hại kinh tế của nước biển dâng do biến đổi khí hậu đến sử dụng đất nông nghiệp tỉnh Nam Định" của nghiên cứu sinh Vũ Văn Doanh, chuyên ngành Môi trường đất và nước (Mã số: 62 44 03 03), được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Doãn Hà Phong và PGS. Vũ Quyết Thắng tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội (năm 2018).
Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu
Báo cáo của Ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC, 2013) công bố mực nước biển dâng (NBD) trung bình toàn cầu vào năm 2100 dao động từ 36 – 71 cm đối với kịch bản phát thải khí nhà kính trung bình thấp (RCP4.5) và từ 52 – 98 cm đối với kịch bản phát thải cao (RCP8.5). Theo Kịch bản Biến đổi khí hậu (BĐKH) và Nước biển dâng năm 2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường (TNMT), nếu mực nước biển dâng 100 cm, khoảng 16,8% diện tích Đồng bằng sông Hồng có nguy cơ bị ngập; trong đó Nam Định cùng Thái Bình là hai tỉnh có nguy cơ ngập cao nhất, chiếm khoảng 58,0% diện tích toàn tỉnh.
Năm 2016, tổng sản phẩm (GDP) tỉnh Nam Định đạt 31.392,5 tỷ đồng (ngành nông, lâm, thủy sản chiếm 24%; công nghiệp - xây dựng chiếm 41%; dịch vụ thương mại chiếm 35%). Toàn tỉnh có đường bờ biển dài gần 80 km (khoảng 72 km bờ biển chính) nằm giữa hai cửa sông lớn là sông Hồng và sông Đáy. Năm 2013, diện tích ngập toàn tỉnh là 34.020 ha, tập trung tại các huyện ven biển Nghĩa Hưng, Giao Thủy và Hải Hậu. Với kịch bản NBD 100 cm, tỷ lệ ngập dự báo tại huyện Hải Hậu là 67,34%, Giao Thủy 64,6%, Nghĩa Hưng 81,61% và Xuân Trường 59,3%.
Khoảng trống nghiên cứu được chỉ ra là: Các nghiên cứu đánh giá tác động của NBD ở Việt Nam phần lớn dừng lại ở mức định tính; một số ít định lượng được thiệt hại nhưng ở quy mô quá rộng, kịch bản chưa chi tiết, giả định phương án sử dụng đất không đổi và chưa phân biệt được mức độ thiệt hại cụ thể giữa các khu vực địa lý khác nhau (đặc biệt là khu vực trong đê và ngoài đê) cũng như đối với từng loại hình đất nông nghiệp.
Mục tiêu nghiên cứu
Luận án xác định ba mục tiêu cụ thể:
- Xây dựng quy trình đánh giá thiệt hại kinh tế của nước biển dâng do biến đổi khí hậu đến sử dụng đất nông nghiệp tại khu vực ven biển miền Bắc Việt Nam.
- Áp dụng quy trình và hệ phương pháp để xác định giá trị bị thiệt hại trong sử dụng đất nông nghiệp do nước biển dâng tại khu vực ven biển tỉnh Nam Định.
- Đề xuất các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu, nước biển dâng trong sử dụng đất nông nghiệp trước bối cảnh ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tới tỉnh Nam Định.
Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu bao gồm năm phần chính:
- Tổng quan về tác động của BĐKH, NBD trên thế giới, Việt Nam và tỉnh Nam Định; tổng quan phương pháp lượng giá giá trị kinh tế; điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và sử dụng đất nông nghiệp tại Nam Định.
- Xây dựng quy trình tổng hợp đánh giá thiệt hại kinh tế của NBD do BĐKH tới sử dụng đất nông nghiệp khu vực ven biển miền Bắc Việt Nam.
- Áp dụng quy trình tổng hợp xây dựng bộ dữ liệu đánh giá thiệt hại kinh tế cho Nam Định, hệ thống bản đồ nguy cơ ngập, bản đồ tác động của NBD đến sử dụng đất nông nghiệp tại các huyện ven biển tỉnh Nam Định.
- Xác định các đối tượng bị tác động và định lượng giá trị thiệt hại kinh tế do tác động của NBD đến sử dụng đất nông nghiệp tại các huyện ven biển tỉnh Nam Định.
- Nghiên cứu đề xuất các biện pháp thích ứng với NBD trong sử dụng đất nông nghiệp tại các huyện ven biển tỉnh Nam Định, trọng tâm là xây dựng bản đồ định hướng sử dụng đất nông nghiệp đến năm 2050 có lồng ghép yếu tố BĐKH.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Nhóm đất nông nghiệp (ĐNN) gồm 4 loại hình: đất trồng lúa, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối và đất rừng ngập mặn (RNM) bị tác động của NBD tại 4 huyện ven biển. Ngoài ra, hệ thống đê biển và công trình thủy nông chống xâm nhập mặn được nghiên cứu như các đối tượng công trình bảo vệ và thích ứng.
- Phạm vi không gian: 4 huyện ven biển của tỉnh Nam Định gồm Nghĩa Hưng, Hải Hậu, Giao Thủy và Xuân Trường.
- Phạm vi thời gian: Tính toán thiệt hại kinh tế theo các mốc thời gian 2020, 2030, 2040 và 2050, quy đổi về mặt bằng giá so sánh năm 2010.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Các hướng nghiên cứu quốc tế
Nghiên cứu tác động kinh tế của NBD trên thế giới đã được tiếp cận qua nhiều mô hình:
- Ước tính thiệt hại theo tỷ lệ GDP: Schneider và Chen (1980) tính toán thiệt hại do NBD 15 feet (4,6 m) và 25 feet (7,6 m) đối với nước Mỹ lần lượt là 110 tỷ USD (4% GDP) và 150 tỷ USD (6% GDP thời giá 1971). Cline (1992) và Nordhaus (2007) ước tính chi phí bảo vệ khi NBD 1 m tại Mỹ là 100 tỷ USD và thiệt hại hàng năm là 7 tỷ USD. Gary Yohe và nnk (1996) tính toán thiệt hại do hiệu ứng nhà kính và NBD đối với Mỹ là 331 triệu USD vào năm 2065 (19 – 26 triệu USD/năm).
- Đánh giá chi phí xây dựng và bảo vệ đới bờ: Wei-Shiuen và Robert (2005) tính toán chi phí xây dựng và bảo trì đê kè tại Singapore theo kịch bản NBD 0,2 m là 0,3 triệu USD (năm 2050) và 0,9 triệu USD (năm 2100); theo kịch bản 0,87 m tăng lên 5,7 triệu USD (năm 2050) và 16,8 triệu USD (năm 2100). Dan Wei và Samrat Chatterjee (2013) ước tính chi phí tái thiết tại Los Angeles khi NBD 0,5 m vào năm 2050 là 2,7 – 3,4 tỷ USD và lên tới 4,5 tỷ USD khi NBD 1,4 m vào năm 2100.
- Ứng dụng GIS và lượng giá thiệt hại nông nghiệp: Jeffrey (2007) ước tính thiệt hại lũ lụt do NBD tại Piney Point (Vịnh Chesapeake, Mỹ) là 126.182 USD vào năm 2050. Akhmad và nnk (2009) dùng GIS đánh giá NBD (0,5 – 1,0 m) tới nông nghiệp tại 6/13 tỉnh ven biển Indonesia; trong đó tỉnh Barito Kuala chịu thiệt hại lớn nhất (630,26 tỷ IDR khi NBD 0,5 m).
Các nghiên cứu quốc tế về Việt Nam
- Dự án Đánh giá tổn thương và định hướng quản lý tổng hợp dải ven bờ biển Việt Nam (1994 – 1996; Tổng cục Môi trường công bố 2003) ước tính thiệt hại ngập lụt hàng năm khoảng 720 triệu USD (chiếm 3% GDP năm 1995 và 5% GDP năm 2025).
- Tom và nnk (1996) chỉ ra 17 triệu dân Việt Nam chịu ảnh hưởng lũ lụt hàng năm, khoảng 1.700 km² đất ngập nước ven biển bị ảnh hưởng, chi phí xây dựng đê bảo vệ châu thổ ven biển khoảng 24 tỷ USD/năm khi mực nước dâng 1 m.
- Adger (1999) phân tích tính dễ bị tổn thương xã hội vùng ven biển Việt Nam.
- Carew-Reid (2007) mô phỏng ngập lụt do NBD 1 m tại Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long.
- Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB, 2009) dự báo nhiệt độ tăng 4,8°C, NBD 70 cm vào cuối thế kỷ 21 làm giảm sản lượng lương thực tại Việt Nam tới 15%.
Các nghiên cứu trong nước và tại tỉnh Nam Định
Tại Việt Nam, Bộ TNMT đã công bố các kịch bản BĐKH-NBD vào các năm 2009, 2012 và 2016 (phiên bản 2016 cập nhật theo kịch bản nồng độ khí nhà kính đại diện RCP). Tại Nam Định, nhiều công trình nghiên cứu đã được công bố liên quan đến từng khía cạnh riêng lẻ:
| Tác giả / Năm |
Tên công trình |
Kết quả chính / Phương pháp |
| Nguyễn Chu Hồi (2004) |
Cơ sở khoa học sử dụng hợp lý vùng bãi bồi ven biển Nghĩa Hưng, Nam Định |
Phân 8 vùng chức năng sản xuất; dùng phân tích chi phí - lợi ích mở rộng tính NPV trong 15 năm, tính 5% và 10% lợi nhuận cho xử lý môi trường. |
| Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2009) |
Nghiên cứu khả năng tích lũy cacbon của rừng Trang ven biển Giao Thủy |
Định lượng lượng cacbon tích lũy trong sinh khối loài Kandelia obovata, khẳng định vai trò bể chứa KNK của RNM. |
| Đinh Đức Trường (2010) |
Đánh giá giá trị kinh tế phục vụ quản lý đất ngập nước tại cửa sông Ba Lạt |
Xác định tổng giá trị kinh tế tài nguyên đất ngập nước cửa sông Ba Lạt đạt xấp xỉ 89 tỷ đồng/năm (sử dụng trực tiếp chiếm 92,3%, gián tiếp chiếm 3,3%). |
| Phạm Thị Phin (2012) |
Nghiên cứu sử dụng bền vững đất nông nghiệp huyện Nghĩa Hưng |
Dùng phương pháp đánh giá đất của FAO kết hợp phân tích thứ bậc AHP để xác định các loại hình sử dụng đất (LUT) bền vững. |
| Nguyễn Thị Thu Trang (2013) |
Nghiên cứu sử dụng đất bền vững vùng Cửa Ba Lạt huyện Giao Thủy |
Đánh giá phân hạng thích hợp đất đai, đề xuất giải pháp sử dụng đất nông - lâm - thủy sản bền vững. |
| Hoàng Văn Hoan (2014) |
Nghiên cứu xâm nhập mặn nước dưới đất trầm tích Đệ tứ vùng Nam Định |
Dự báo diễn biến xâm nhập mặn nước dưới đất phục vụ khai thác bền vững. |
| Phạm Anh Tuấn (2014) |
Đánh giá tiềm năng đất đai và đề xuất giải pháp sử dụng ĐNN bền vững huyện Hải Hậu |
Phân hạng thích hợp đất đai, đánh giá hiệu quả kinh tế các LUT đến năm 2020. |
| Trần Thị Kim Tĩnh (2014) |
Nghiên cứu chất lượng đất, nước khu vực Ramsar Xuân Thủy trong bối cảnh NBD |
Xác định xu thế biến đổi chất lượng đất, nước ảnh hưởng đến đa dạng sinh học khu Ramsar. |
| Doãn Tiến Hà (2015) |
Nghiên cứu biến động bãi do tác động của công trình giảm sóng, tạo bồi tại Hải Hậu |
Dùng mô hình toán và mô hình vật lý làm rõ tương tác sóng - công trình để ổn định bờ biển. |
| Trần Thị Giang Hương (2015) |
Thực trạng và định hướng sử dụng đất tỉnh Nam Định trong điều kiện BĐKH |
Xác định ảnh hưởng của BĐKH đến sử dụng đất toàn tỉnh, đề xuất giải pháp giảm thiểu rủi ro. |
| Đặng Thị Hoa (2017) |
Nghiên cứu sự thích ứng với BĐKH trong sản xuất nông nghiệp ven biển Nam Định |
Điều tra và xác định các biện pháp thích ứng của người dân trong trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản, diêm nghiệp. |
Các nghiên cứu lượng giá giá trị kinh tế hệ sinh thái ở Việt Nam
Phương pháp lượng giá kinh tế môi trường tại Việt Nam đã phát triển qua nhiều công trình: Nguyễn Hoàng Trí và nnk (1996) lượng giá RNM ven biển Nam Định; Nguyễn Đức Thành và Lê Thị Hải (1997) lượng giá Vườn quốc gia Cúc Phương bằng phương pháp chi phí du lịch (TCM); Phan Nguyên Hồng và nnk (2000), Đặng Văn Phan và nnk (2000) lượng giá RNM Cần Giờ; Mai Trọng Nhuận và nnk (2000) dùng phương pháp giá thị trường cho đất ngập nước ven biển; Nguyễn Thế Chinh và Đinh Đức Trường (2002) lượng giá thiệt hại ô nhiễm gang thép Thái Nguyên; Đỗ Nam Thắng và Jeff Bennett (2005) dùng mô hình lựa chọn (Choice Modelling) lượng giá đất ngập nước ĐBSCL; Lê Thu Hoa và nnk (2006) lượng giá nuôi tôm tại Xuân Thủy; Cục Bảo tồn ĐDSH (2009) và Tổng cục Môi trường (Quyết định 1551/QĐ-TCMT, 2011) ban hành khung hướng dẫn phân tích chi phí - lợi ích (CBA) bảo tồn đa dạng sinh học; Vũ Tấn Phương và nnk (2013) lượng giá rừng phòng hộ ven biển Nam Trung Bộ và Nam Bộ; Nguyễn Ngọc Thanh (2015) lượng giá thiệt hại thủy sản miền Bắc do BĐKH; Nguyễn Hoàng Nam (2015) phân tích CBA cho bảo tồn RNM Cà Mau.
Khoảng trống luận án giải quyết
Kế thừa các cơ sở lý luận trên, luận án tập trung giải quyết các điểm khuyết thiếu: Xây dựng quy trình tích hợp giữa mô hình số hóa độ cao, bản đồ nguy cơ ngập theo các kịch bản RCP với các phương án sử dụng đất cụ thể (hiện trạng 2010, 2015 và quy hoạch 2020); phân chia mức độ tổn thương theo không gian trong đê và ngoài đê; tính toán định lượng các giá trị thiệt hại kinh tế trực tiếp và gián tiếp cho từng giai đoạn 10 năm từ 2020 đến 2050.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và khung khái niệm
- Nước biển dâng (NBD): Sự dâng mực nước đại dương toàn cầu do BĐKH, không bao gồm thành phần triều và nước dâng do bão.
- Tổng giá trị kinh tế (TEV - Total Economic Value): Theo Bolt và nnk (2005) và Pearce (1990), TEV được xác định theo cấu trúc:
$$\text{TEV} = \text{UV} + \text{NUV} = (\text{DUV} + \text{IUV} + \text{OV}) + (\text{EV} + \text{BV})$$
Trong đó: UV là giá trị sử dụng (Use Value); NUV là giá trị phi sử dụng (Non-use Value); DUV là giá trị sử dụng trực tiếp (Direct Use Value); IUV là giá trị sử dụng gián tiếp (Indirect Use Value); OV là giá trị lựa chọn (Option Value); EV là giá trị tồn tại (Existence Value); BV là giá trị lưu truyền (Bequest Value).
- Công thức lượng giá các thành phần TEV:
- Giá trị sử dụng trực tiếp: $\text{DUV} = \sum (Q_i \times P_i)/\text{năm}$ (với $Q_i$ là sản lượng bình quân, $P_i$ là đơn giá thị trường).
- Giá trị sử dụng gián tiếp: $\text{IUV} = \sum \text{Chi phí thay thế} = \sum \text{Chi phí ngăn ngừa} = \sum \text{Chi phí du hành}$.
- Giá trị lựa chọn: $\text{OV} = \sum \text{Mức sẵn lòng chi trả (WTP) của công chúng/năm}$.
- Giá trị tồn tại: $\text{EV} = \sum \text{Giá trị ĐDSH} = \sum \text{WTP bảo tồn ĐDSH}$.
- Giá trị lưu truyền: $\text{BV} = \sum \text{Chi phí bình quân năm bảo vệ hệ sinh thái cho thế hệ sau}$.
- Tổn thất và Thiệt hại (Loss and Damage): Khái niệm theo Cơ chế Warsaw (2013) và Thỏa thuận Paris (2015). "Tổn thất" (Loss) là tác động không thể phục hồi; "Thiệt hại" (Damage) là tác động có thể phục hồi; "Tổn thất và thiệt hại" là những tác động vượt quá khả năng thích ứng của con người.
- Phân cấp mức thiệt hại thiên tai: Theo Thông tư liên tịch 43/2015/TTLT-BNNPTNT-BKHĐT, chia làm 4 cấp độ:
- Thiệt hại hoàn toàn: Vật chất bị mất trắng hoặc hư hỏng trên 70% không thể khôi phục.
- Thiệt hại rất nặng: Giảm năng suất hoặc hư hỏng từ 50% đến 70%.
- Thiệt hại nặng: Giảm năng suất hoặc hư hỏng từ 30% đến 50%.
- Thiệt hại một phần: Giảm năng suất hoặc hư hỏng dưới 30%.
- Thích ứng dựa vào hệ sinh thái (EbA) và Nông nghiệp thông minh với khí hậu (CSA): Áp dụng đa dạng sinh học và các dịch vụ hệ sinh thái để tăng cường tính chống chịu, đảm bảo "3 lợi ích kép" (tăng năng suất/thu nhập, cải thiện khả năng thích ứng, giảm phát thải KNK).
Biến đổi khí tượng thủy văn và kịch bản nước biển dâng tại Nam Định
- Nhiệt độ: Thời kỳ 1960 – 2014, nhiệt độ trung bình năm tại trạm Nam Định tăng 0,13°C/thập kỷ (mùa đông tăng 0,10°C; mùa xuân tăng 0,15°C; mùa hè tăng 0,14°C; mùa thu tăng 0,13°C/thập kỷ).
- Lượng mưa: Thời kỳ 1971 – 2014, lượng mưa năm tại trạm Nam Định giảm trung bình 5,3 mm/năm (lượng mưa mùa thu giảm mạnh nhất với 4,1 mm/năm; mùa đông giảm 0,5 mm/năm; mùa hè giảm 0,9 mm/năm; mùa xuân tăng nhẹ 0,2 mm/năm).
- Mực nước biển: Tại trạm hải văn Hòn Dáu (đại diện cho Nam Định), giai đoạn 1966 – 2013 mực nước tăng 1,95 mm/năm; riêng giai đoạn 1993 – 2013 tăng 2,94 mm/năm. Số liệu vệ tinh giai đoạn 1993 – 2013 ghi nhận mức tăng tại vùng biển Nam Định là 2,90 mm/năm.
| Kịch bản RCP |
Mốc tính |
2020 |
2030 |
2040 |
2050 |
2060 |
2070 |
2080 |
2090 |
2100 |
| RCP2.6 |
Cận trên Trung bình Cận dưới |
13 9 6 |
19 13 8 |
25 17 11 |
32 22 14 |
39 26 16 |
46 31 19 |
53 35 22 |
59 40 25 |
66 44 28 |
| RCP4.5 |
Cận trên Trung bình Cận dưới |
12 9 5 |
18 13 8 |
25 17 11 |
32 22 14 |
40 28 17 |
49 34 21 |
58 40 25 |
67 46 29 |
75 52 33 |
| RCP6.0 |
Cận trên Trung bình Cận dưới |
12 8 5 |
18 12 8 |
24 17 11 |
32 23 14 |
39 27 18 |
48 33 22 |
58 40 26 |
68 47 31 |
79 55 36 |
| RCP8.5 |
Cận trên Trung bình Cận dưới |
12 8 5 |
18 13 8 |
26 19 12 |
35 25 16 |
46 33 21 |
57 41 27 |
71 50 34 |
85 61 43 |
102 73 52 |
(Đơn vị: cm; Nguồn: Bộ TNMT, 2016)
Phương pháp nghiên cứu cụ thể
- Phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp: Thu thập chuỗi số liệu khí tượng, thủy văn từ Trung tâm Thông tin và Dữ liệu Khí tượng Thủy văn; số liệu mực nước vệ tinh; số liệu thống kê kinh tế - xã hội và bản đồ địa chính, hiện trạng sử dụng đất các năm 2010, 2015, bản đồ quy hoạch sử dụng đất năm 2020 của tỉnh Nam Định và 4 huyện ven biển.
- Phương pháp chuyên gia (Delphi): Tham vấn các chuyên gia quản lý môi trường, khí tượng thủy văn, cán bộ các Chi cục Biển và Hải đảo, Chi cục Quản lý chất lượng Nông Lâm Thủy sản Nam Định, Phòng TNMT và Phòng NN&PTNT các huyện ven biển nhằm xác định danh mục đối tượng bị tác động và khung hệ số thiệt hại.
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế: Thực hiện điều tra bằng phiếu câu hỏi theo khu vực địa lý và đối tượng sản xuất (hộ trồng lúa, hộ nuôi trồng thủy sản, diêm dân, quản lý rừng phòng hộ) tại 4 huyện ven biển.
- Phương pháp bản đồ và GIS: Ứng dụng mô hình số hóa độ cao (DEM), xây dựng cây quyết định nguy cơ ngập; thực hiện chồng xếp lớp bản đồ nguy cơ ngập theo các mốc kịch bản RCP với bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010, 2015 và quy hoạch sử dụng đất năm 2020.
- Phương pháp lượng giá kinh tế: Áp dụng hệ thống phương pháp theo Barbier (1997) gồm phương pháp dựa vào thị trường thực (giá thị trường, thay đổi năng suất), phương pháp dựa vào thị trường thay thế (chi phí thay thế, chi phí ngăn ngừa) để tính toán TEV của từng loại đất.
- Phương pháp phân tích chi phí - lợi ích mở rộng (Extended CBA): Tính toán giá trị hiện tại ròng (NPV) và phân tích các phương án thích ứng kinh tế cho đất nông nghiệp.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về BĐKH, hiện tượng NBD, các phương pháp đánh giá tác động và khung lượng giá kinh tế tài nguyên môi trường. Tác giả phân tích đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội của tỉnh Nam Định:
- Vị trí và địa hình: Nam Định có diện tích 1.652,5 km², bờ biển dài 72 km, địa hình dốc dần ra biển và chia làm 3 vùng sinh thái (vùng chiêm trũng, vùng đồng bằng ven biển và vùng bãi bồi ven biển). Địa hình 4 huyện nghiên cứu có cốt đất biến động: Giao Thủy và Xuân Trường có cao trình phổ biến (+0,6) đến (+0,8 m), vùng trũng lòng chảo (+0,3) đến (+0,4 m), cồn cát đạt (+2,0) đến (+3,0 m); Hải Hậu cao trình trung bình (+0,6) đến (+0,9 m); Nghĩa Hưng nghiêng từ bắc xuống nam, phía nam là đất phù sa trẻ.
- Thủy văn: Mật độ lưới sông đạt 0,6 – 0,9 km/km² với các trục chính gồm sông Hồng, sông Đáy, sông Ninh Cơ, sông Đào và 279 km sông nội đồng; chế độ thủy văn chia làm mùa lũ và mùa cạn rõ rệt, mùa cạn chịu tác động mạnh của xâm nhập mặn.
Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 xác lập chi tiết đối tượng nghiên cứu và hệ phương pháp tính toán:
- Phân vùng đối tượng chịu tác động: Chia thành 2 khu vực địa lý có tính chất chống chịu khác nhau:
- Khu vực ngoài đê: Đất nuôi trồng thủy sản nước lợ/mặn, đất làm muối, đất rừng ngập mặn; chịu tác động trực tiếp và thường xuyên của triều cường, sóng và NBD.
- Khu vực trong đê: Đất trồng lúa, đất nuôi trồng thủy sản nước ngọt; được bảo vệ bởi hệ thống đê biển và công trình thủy nông, chỉ bị tác động khi có sự cố tràn đê, vỡ đê hoặc xâm nhập mặn sâu qua các cống lấy nước.
- Quy trình nghiên cứu: Thiết lập sơ đồ nghiên cứu tổng thể từ thu thập số liệu, xử lý ảnh vệ tinh/DEM, xây dựng cây quyết định ngập lụt, điều tra xã hội học nông thôn, tính toán đơn giá kinh tế/ha của từng loại đất đến xây dựng bản đồ giá trị thiệt hại.
Chương 3. Kết quả nghiên cứu
Chương 3 trình bày các kết quả tính toán định lượng và giải pháp của luận án:
- Quy trình đánh giá thiệt hại kinh tế: Xây dựng thành công bộ quy trình tổng hợp gồm 4 bước chính: (1) Thu thập và chuẩn hóa dữ liệu không gian, KT-XH; (2) Xây dựng bản đồ nguy cơ ngập do NBD trên nền DEM; (3) Chồng xếp bản đồ nguy cơ ngập với các bản đồ hiện trạng/quy hoạch sử dụng ĐNN để xác định diện tích bị tác động; (4) Áp dụng công thức lượng giá kinh tế theo hệ số thiệt hại $K$ để tính tổng mức thiệt hại bằng tiền.
- Biến động diện tích đất nông nghiệp bị ngập: Kết quả chồng xếp bản đồ cho thấy diện tích đất nông nghiệp (trồng lúa, nuôi trồng thủy sản, làm muối, RNM) có nguy cơ ngập tăng dần theo các mốc thời gian từ 2020, 2030, 2040 đến 2050 theo cả 3 phương án bản đồ (hiện trạng 2010, hiện trạng 2015 và quy hoạch 2020). Huyện Nghĩa Hưng và Giao Thủy là hai địa bàn có diện tích ngập lớn nhất.
- Lượng giá thiệt hại kinh tế: Xây dựng công thức tính toán thiệt hại kinh tế có xét đến hệ số thiệt hại khác biệt:
- Phương án 1: Áp dụng hệ số thiệt hại hoàn toàn/nặng với $K = 1,0$ cho khu vực ngoài đê và $K = 0,5$ cho khu vực trong đê.
- Phương án 2: Áp dụng hệ số thiệt hại trung bình với $K = 0,7$ cho khu vực ngoài đê và $K = 0,3$ cho khu vực trong đê.
- Luận án đã lượng hóa tổng giá trị thiệt hại kinh tế (tính theo tỷ đồng, giá quy đổi năm 2010) cho từng huyện và toàn bộ 4 huyện ven biển theo các mốc 2020, 2030, 2040 và 2050, phân định cụ thể cho phần diện tích trong đê và ngoài đê.
- Đề xuất giải pháp thích ứng: Xây dựng hệ thống giải pháp toàn diện bao gồm:
- Lồng ghép NBD vào quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp: Xây dựng bản đồ định hướng sử dụng đất nông nghiệp đến năm 2050 cho 4 huyện Nghĩa Hưng, Hải Hậu, Giao Thủy, Xuân Trường.
- Giải pháp công trình: Nâng cấp, củng cố hệ thống đê biển, đê cửa sông; cải tạo hệ thống cống tiêu thoát nước và công trình thủy nông ngăn mặn.
- Giải pháp phi công trình và kỹ thuật canh tác: Chuyển đổi cơ cấu cây trồng, bố trí giống lúa chịu mặn theo từng vùng địa lý; áp dụng mô hình nuôi trồng thủy sản quảng canh cải tiến (QCCT) sinh thái, phát triển và bảo vệ hệ sinh thái rừng ngập mặn phòng hộ.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học
- Xây dựng được quy trình đánh giá thiệt hại kinh tế do NBD đến sử dụng đất nông nghiệp có cơ sở khoa học và thực tiễn, tích hợp giữa mô hình ngập lụt, hệ thông tin địa lý (GIS) và lý thuyết tổng giá trị kinh tế (TEV).
- Thiết lập phương pháp phân định mức độ thiệt hại theo không gian sinh thái - công trình (phân chia khu vực trong đê và ngoài đê) thông qua việc áp dụng các hệ số thiệt hại ($K$) phù hợp với điều kiện tự nhiên và phương thức canh tác thực tế tại khu vực ven biển miền Bắc Việt Nam.
Đóng góp mới về mặt thực tiễn
- Lần đầu tiên định lượng cụ thể bằng giá trị tiền tệ mức thiệt hại kinh tế đối với 4 loại hình đất nông nghiệp (đất lúa, thủy sản, muối, RNM) tại 4 huyện ven biển tỉnh Nam Định qua các mốc thời gian 2020, 2030, 2040 và 2050 theo các phương án hiện trạng và quy hoạch sử dụng đất.
- Xây dựng bản đồ định hướng không gian sử dụng đất nông nghiệp đến năm 2050 có tích hợp kịch bản NBD do BĐKH cho 4 huyện Nghĩa Hưng, Hải Hậu, Giao Thủy và Xuân Trường.
- Đề xuất các danh mục giải pháp thích ứng công trình và phi công trình cụ thể, bao gồm cơ cấu giống lúa chịu mặn và mô hình kinh tế thủy sản phù hợp với từng tiểu vùng sinh thái ven biển tỉnh Nam Định.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Căn cứ nội dung văn bản luận án tại mục "Một số vấn đề tồn tại của luận án", các hạn chế được ghi nhận gồm:
- Các kịch bản NBD sử dụng mang tính xác suất và giả định theo công bố chung của Bộ TNMT, chưa phản ánh được đầy đủ các biến động dị thường cục bộ của chế độ động lực ven bờ.
- Việc xác định các hệ số tổn thất ($K$) cho khu vực trong đê và ngoài đê chủ yếu dựa trên phương pháp tham vấn chuyên gia (Delphi) và điều tra hộ dân, cần tiếp tục được kiểm chứng và chuẩn hóa qua các đợt thiên tai thực nghiệm thực tế.
- Phạm vi nghiên cứu mới chỉ tập trung vào 4 loại hình sử dụng đất nông nghiệp chính tại 4 huyện ven biển tỉnh Nam Định, chưa mở rộng ra các loại hình đất phi nông nghiệp, đất ở và hạ tầng kỹ thuật kèm theo.
- Giá trị kinh tế được tính toán theo mặt bằng giá so sánh năm 2010, chưa bao hàm hết các yếu tố biến động giá thị trường nông sản và chi phí đầu vào phức tạp trong dài hạn đến năm 2050.
Giá trị tham khảo
Luận án là tài liệu tham khảo chuyên môn cho:
- Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên: Thuộc các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Môi trường đất và nước, Quản lý đất đai, Quản lý tài nguyên môi trường, Kinh tế môi trường và Biến đổi khí hậu. Phần phương pháp luận lượng giá kinh tế (Chương 1, Chương 2) và quy trình tích hợp GIS - lượng giá TEV là tài liệu tham khảo phương pháp có giá trị thực tiễn.
- Cơ quan quản lý nhà nước và hoạch định chính sách: Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Nam Định và các tỉnh ven biển thuộc Đồng bằng sông Hồng (Thái Bình, Hải Phòng, Ninh Bình). Bản đồ định hướng sử dụng đất nông nghiệp đến năm 2050 và bộ dữ liệu thiệt hại theo từng mốc thời gian là cơ sở trực tiếp phục vụ công tác quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất và xây dựng kế hoạch hành động ứng phó BĐKH cấp tỉnh, huyện.
Câu hỏi thường gặp
1. Đối tượng nghiên cứu cụ thể của luận án bao gồm những loại hình đất và công trình nào?
Luận án nghiên cứu 4 loại hình đất thuộc nhóm đất nông nghiệp gồm: đất trồng lúa, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối và đất rừng ngập mặn; cùng hệ thống công trình bảo vệ gồm đê biển và công trình thủy nông chống xâm nhập mặn tại 4 huyện ven biển (Nghĩa Hưng, Hải Hậu, Giao Thủy, Xuân Trường).
2. Mực nước biển dâng dự báo cho tỉnh Nam Định theo kịch bản nồng độ phát thải cao (RCP8.5) vào năm 2050 và 2100 là bao nhiêu?
Theo số liệu kịch bản của Bộ TNMT (2016) được trích dẫn trong luận án, theo kịch bản RCP8.5 tại Nam Định: vào năm 2050 mực nước biển dâng trung bình là 25 cm (khoảng dao động từ 16 đến 35 cm); vào năm 2100 mực nước biển dâng trung bình là 73 cm (khoảng dao động từ 52 đến 102 cm).
3. Luận án áp dụng các hệ số thiệt hại kinh tế ($K$) như thế nào giữa khu vực trong đê và ngoài đê?
Luận án xây dựng 2 phương án hệ số thiệt hại: Phương án 1 tính mức thiệt hại nặng/hoàn toàn với hệ số $K = 1,0$ cho khu vực ngoài đê và $K = 0,5$ cho khu vực trong đê; Phương án 2 tính mức thiệt hại trung bình với hệ số $K = 0,7$ cho khu vực ngoài đê và $K = 0,3$ cho khu vực trong đê.
4. Xu thế biến đổi nhiệt độ và lượng mưa thực tế tại trạm Nam Định qua chuỗi quan trắc lịch sử được ghi nhận ra sao?
Chuỗi số liệu 1960 – 2014 cho thấy nhiệt độ trung bình năm tại Nam Định tăng 0,13°C/thập kỷ (mùa xuân tăng cao nhất 0,15°C/thập kỷ). Chuỗi số liệu 1971 – 2014 cho thấy lượng mưa năm giảm trung bình 5,3 mm/năm (lượng mưa mùa thu giảm mạnh nhất 4,1 mm/năm).
5. Điểm mới cốt lõi của luận án so với các công trình nghiên cứu trước đây là gì?
Luận án đã xây dựng được quy trình đánh giá thiệt hại kinh tế có cơ sở khoa học và thực tiễn, lần đầu tiên lượng hóa bằng tiền thiệt hại kinh tế đối với đất nông nghiệp tại Nam Định theo các mốc 2020 – 2050 có phân biệt khu vực trong đê/ngoài đê, đồng thời xây dựng bản đồ định hướng sử dụng đất nông nghiệp đến năm 2050 có lồng ghép yếu tố nước biển dâng.
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Vũ Văn Doanh đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác định và định lượng thiệt hại kinh tế do nước biển dâng gây ra đối với nhóm đất nông nghiệp tại 4 huyện ven biển tỉnh Nam Định giai đoạn 2020 – 2050. Bằng việc kết hợp phương pháp lượng giá tổng giá trị kinh tế (TEV), mô hình hóa GIS trên nền DEM và phân tích phân vùng theo đê bao, công trình đã làm rõ mức độ rủi ro đối với đất trồng lúa, thủy sản, muối và rừng ngập mặn. Các kết quả định lượng cùng hệ thống bản đồ định hướng sử dụng đất đến năm 2050 cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn phục vụ công tác quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội và quản lý bền vững tài nguyên đất đới bờ trong bối cảnh biến đổi khí hậu.