MỞ ĐẦU 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Rừng ngập mặn (RNM) có rất nhiều vai trò sinh thái quan trọng, ngoài là nơi cư trú của nhiều hệ động vật và thực vật, RNM còn là nơi cung cấp nhiều sản phẩm về thủy hải sản, xây dựng, nông nghiệp và du lịch cho con người [33]. RNM ven biển có vai trò hạn chế những tác hại của thiên tai, bão lũ, góp phần giảm đáng kể số lượng thiệt hại về người, tài sản, vật nuôi [25]. Bên cạnh đó, RNM phân bố ven biển còn là những vùng đất ngập nước quan trọng, có tiềm năng lớn về lắng đọng trầm tích và làm giảm sự ô nhiễm chất dinh dưỡng từ nông nghiệp và các khu đô thị của các vùng thượng nguồn [29].
Hiện nay, RNM đã bị biến đổi nhiều do hoạt động của con người như phá rừng để nuôi trồng thủy sản, phát triển giao thông và đô thị hóa đã dẫn tới suy giảm diện tích và các chức năng sinh thái. Sự suy giảm RNM còn hiện diện ở nhiều góc độ khác nhau, một trong những góc độ quan trọng về môi trường có thể nhận thấy là sự thay đổi về tính chất hóa lí chẳng hạn như như thủy chế, chất lượng nước và đất trong RNM. Trong tình hình chung về biến đổi khí hậu xảy ra ngày càng nhanh, những nguy cơ sinh thái do mực nước biển dâng rất cần được quan tâm thích đáng đối với hệ sinh thái RNM [1]. Những sự thay đổi về chất lượng nước thường tác động đến sự phân bố và thành phần loài của các thảm thực vật ven sông [32].
Ở khu vực ĐBSCL, tính chất độ mặn của nước mặt bị dao động mạnh theo thời gian của mùa (mùa mưa và mùa khô) và chịu chi phối bởi rất nhiều yếu tố khác như thủy triều, thời tiết, nguồn nước ngọt nội địa từ hệ thống sông Mê Kông. Hơn nữa, tác động từ xâm nhập mặn trong vùng ĐBSCL đã được xác định là một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng nhất, có thể gây ra mối đe dọa lớn đối với nông nghiệp và các hệ sinh thái tự nhiên [42]. Ngoài tính chất độ mặn của nước mặt, sự thay đổi tính chất hóa lí của lớp trầm tích bề mặt (0 – 5cm) cũng có liên quan và ảnh hưởng trực tiếp đến tính bền vững của các thực vật ngập mặn [40], thông qua việc tác động đến đến khả năng tăng trưởng và tái sinh tự nhiên. Với những mong muốn đóng góp sự hiểu biết hơn về tính bền vững của hệ thống RNM trong khu 2 vực ĐBSCL, cụ thể là tỉnh Tiền Giang, đề tài:“Khảo sát một số tính chất của môi trường nước và trầm tích bề mặt trong hệ sinh thái ở ven sông Cửa Tiểu, tỉnh Tiền Giang”.
Trong nghiên cứu này, sự thay đổi của một số đặc tính hóa lí của môi trường nước mặt, nước lỗ rỗng và trong lớp trầm tích bề mặt (0 – 5cm) đã được khảo sát trong một số kiểu thảm RNM phân bố từ vùng mặn nhiều (polyhaline) đến vùng ít mặn (oligohaline) và có độ cao của bề mặt thể nền so với mực nước biển trung bình nằm trong khoảng 0 – 150cm. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Khảo sát nhân tố sinh thái đặc biệt liên quan đến độ mặn cụ thể là sự thay đổi theo mùa về tính chất hóa lí của môi trường nước mặt, nước lỗ rỗng và lớp trầm tích bề mặt trong một số thảm thực vật ngập mặn phân bố ven sông Cửa Tiểu, tỉnh Tiền Giang trong bối cảnh biến đổi khí hậu. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Thảm thực vật ngập mặn, mẫu nước mặt, mẫu nước lỗ rỗng và mẫu trầm tích bề mặt (0 – 5cm). NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Tiến hành thực địa 1 lần trong mùa khô (đầu tháng 4/2017) và 1 lần trong mùa mưa (cuối tháng 6/2017) để khảo sát một số đặc tính hóa lí liên quan đến sự xâm mặn như sau: - Khảo sát pH, độ mặn (NaCl), độ dẫn điện (EC) của môi trường nước mặt.
- Khảo sát pH, độ mặn, EC của môi trường nước lỗ rỗng. - Khảo sát pHH2O, pHKCl, ECse, dung trọng, hàm lượng chất hữu cơ (SOM) và lưu huỳnh tổng số của trầm tích bề mặt. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Độ mặn của nước và chế độ của thủy triều ảnh hưởng đến sự phân bố và tồn tại của hệ động thực vật vì thế phải có biện pháp hợp lí để không vượt quá giới hạn về độ mặn.
Chính thực vật cũng làm thay đổi độ mặn của nước [32]. Nước mặn gây ra những tác động đáng kể đến đa dạng sinh học của hệ sinh thái ven biển. Sự thay đổi độ mặn cũng làm thay đổi dòng chảy của nước và các quá trình vận chuyển trầm tích. Độ mặn biến đổi theo mùa kéo theo sự tồn tại và đa dạng loài trong rừng ngập mặn ven biển bị thay đổi [24].
Đồng thời sự tăng của mực nước biển cũng ảnh hưởng đến sự xâm nhập mặn hiện nay và rừng ngập mặn chịu ảnh hưởng gần nhất. Động lực thủy triều ảnh hưởng đến sự phân bố độ mặn và dòng chảy nước ngầm [51]. RNM ven biển chịu sự va chạm liên tục của sóng và dòng chảy, chính điều này gây ra hiện tượng xói mòn hay bồi tụ, đã có nhiều nghiên cứu về các yếu tố này. Cụ thể, sóng và dòng chảy là yếu tố gây nên xói mòn hay bồi tụ trầm tích [62].
Sự kết hợp của mưa hay địa hình dốc làm xói mòn, hoặc chuyển đổi rừng sang nông nghiệp và đất đai đã dẫn đến gia tăng khối lượng vận chuyển trầm tích qua các lưu vực sông nhiệt đới [29]. Sông Mê Kông vào mùa khô thủy triều đem nước biển vào làm tăng độ mặn vùng cửa sông đồng thời tải lượng trầm tích vào và ngược lại mùa mưa nước sông chảy mạnh ra biển làm giảm độ mặn, khiến trầm tích bị hao hụt [68]. Việc xây dưng các đập thủy điện khiến dòng chảy chậm và giảm sự chuyển tải trầm tích ra vào vùng cửa sông đồng thời làm tăng sự xói mòn bờ biển [65], [69]. Đối với vùng đầm lầy cửa sông, độ mặn là nhân tố làm giảm sự tăng trưởng và phân vùng của thảm thực vật.
Độ phong phú của thực vật tăng dần từ biển vào cửa sông tương đương với sự giảm của độ mặn [63]. ĐBSCL hiện nay đang bị ảnh hưởng xói lở trên diện rộng, sự sụt giảm lượng cung trầm tích của sông cho các vùng bờ, dường như là nguyên nhân chính của 4 hiện tượng xói lở. RNM vùng cửa sông phát triển trên tầng trầm tích phù sa dày với lượng chất hữu cơ và cacbon hữu cơ khá lớn [35]. Tình hình nghiên cứu trong nước Đã có nhiều công trình trong nước nghiên cứu về vấn đề này, sau đây là một vài nghiên cứu quan trọng được đề cập đến.
Hệ sinh thái RNM ven biển và cửa sông có vai trò quan trọng trong phòng hộ, bảo vệ môi trường cũng như duy trì đa dạng sinh học. Độ mặn của nước, thành phần trầm tích có thể dẫn đến sự suy thoái, sống còn của hệ sinh thái [16]. Nước biển dâng làm cho độ mặn của nước trong rừng ngập mặn có thể vượt quá 25%, làm mất đi rất nhiều loài sinh vật và thay đổi mạnh mẽ hệ sinh thái rừng ngập mặn [5]. RNM ven biển vừa có tác dụng chắn sóng, hạn chế xói lở bờ, vừa cố định trầm tích, giúp đất liền bồi lấn ra biển.
Sự xói mòn hay bồi tụ của RNM ven biển chịu ảnh hưởng bởi đặc điểm địa hình, sự chi phối của gió, lực sóng và độ dốc [9]. Vận chuyển trầm tích chịu ảnh hưởng lớn bởi chế độ dòng chảy ven bờ do sự chi phối của gió, thủy triều và các hoạt động của sóng trong vùng sát bờ biển vì thế tiềm ẩn nhiều nguy cơ bào mòn và xói lở bờ biển, đặc biệt trong xu thế mực biển gia tăng hiện nay [14], [17]. Xu thế bồi tụ phổ biến ở mùa mưa và xu thế xói mòn phổ biến hơn vào mùa khô điều này góp phần vào sự thay đổi địa hình của vùng cửa sông ven bờ [20], [7]. Trong mùa gió Tây – Nam chủ yếu xảy ra quá trình bồi tụ trầm tích, bùn cát và ngược lại trong mùa gió Đông – Bắc trầm tích, bùn cát này bị đào xới, tái lơ lửng và vận chuyển về phía nam hay quá trình xói lở sẽ diễn ra [7].
Tốc độ tích tụ trầm tích trong giai đoạn 40 năm trở lại đây thấp hơn so với tốc độ tích tụ tính trung bình trong vòng 100 năm qua; nguyên nhân có thể là do sự tụt giảm lượng trầm tích của sông Mê Kông vận chuyển ra biển, xuất phát từ việc xây dựng các đập thủy điện trên vùng thượng nguồn của con sông này [9]. Tuy đã có nhiều nghiên cứu về nước và trầm tích nhưng chưa có đề tài nào nghiên cứu về tính chất của môi trường nước và trầm tích bề mặt trong hệ sinh thái ở ven sông Cửa Tiểu, tỉnh Tiền Giang. Nghiên cứu này sẽ góp phần hiểu rõ thêm 5 về ảnh hưởng của môi trường nước và trầm tích bề mặt đến phát triển và phân vùng của thảm thực vật ven sông trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Đặc điểm tự nhiên và xã hội của Tỉnh Tiền Giang 1.
Đặc điểm tự nhiên của Tỉnh Tiền Giang 1. Vị trí địa lí Tiền Giang nằm trong tả ngạn sông Tiền, giáp với Biển Đông với tọa độ địa lí từ 105049' 07" đến 106048'06" kinh độ Đông, từ 10012'20" đến 10035'26" vĩ độ Bắc. Phía Đông giáp biển Đông, phía Tây giáp tỉnh Đồng Tháp, phía Nam giáp tỉnh Bến Tre, Vĩnh Long và phía Bắc giáp tỉnh Long An, thành phố Hồ Chí Minh. Tổng diện tích tự nhiên của tỉnh khoảng 250.830,33ha (chiếm 6,17% DTTN của ĐBSCL), dân số 1.
Trong đó, thành phố Mỹ Tho (đô thị loại 2), là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa xã hội của tỉnh, đồng thời cũng là trung tâm, là hội điểm giao lưu văn hóa, giáo dục, đào tạo, du lịch từ lâu đời của các tỉnh trong vùng, nằm cách thành phố Hồ Chí Minh 70 km về hướng Nam và cách thành phố Cần Thơ 90 km về hướng Bắc. Chiều dài Sông Tiền chảy qua địa phận Tỉnh Tiền Giang là 103 km, có chiều dài bờ biển Đông là 32 km, nằm trên trục giao thông quan trọng của cả nước và là cửa ngỏ vào Miền Tây Nam Bộ một địa bàn giao lưu khối lượng lớn nông sản, hàng hóa của miền Tây với Thành Phố Hồ Chí Minh và các tỉnh Miền Đông Nam Bộ.