Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 1. Ảnh hưởng của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến động trạng thái trung bình của khí quyển toàn cầu hay khu vực theo thời gian từ vài thập kỷ đến hàng triệu năm. Những biến đổi này diễn ra do động lực của trái đất, bức xạ mặt trời, và gần đây có thêm hoạt động của con người (IPCC, 2021).
Các hoạt động của con người phần lớn là đốt nhiên liệu hóa thạch, nồng độ khí nhà kính trong khí quyển tạo ra cacbon, góp phần làm tăng khí CO2 và nhiệt độ môi trường đã tăng cao hơn bất cứ thời kỳ nào trong hai triệu năm qua (IPCC, 2021). Theo quan sát của Savo et al, (2016), nhiệt độ tăng và loại hình mưa thay đổi ở 2.230 địa phương trên 137 quốc gia khác nhau. Do vậy thuật ngữ BĐKH (hoặc còn được gọi là sự ấm lên toàn cầu - global warming) được coi là đồng nghĩa với BĐKH hiện đại (DaMatta et al, 2010). BĐKH ngày nay không còn là vấn đề của một quốc gia hay của một khu vực mà là vấn đề toàn cầu.
BĐKH tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới. Nhiệt độ trái đất có thể tăng đạt ngưỡng 1,50C so với thời kỳ tiền công nghiệp vào giữa những năm 2030 (IPCC, 2021). Nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng cao gây ngập lụt, gây nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng đến nông nghiệp, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế - xã hội trong tương lai. Dự đoán, năm 2050 sẽ có hơn một nửa dân số thế giới bị thiếu nước sinh hoạt trong một vài năm, đặc biệt khi mà mức sống ở một số vùng như Trung Á, Nam Á, Đông Á, Đông Nam Á tăng lên thì tình trạng thiếu nước càng trở nên trầm trọng (Boreti and Rosa, 2019).
Dự kiến đến năm 2080, hàng triệu cư dân trái đất sẽ chịu ảnh hưởng bởi mực nước 5 biển dâng lên, nhất là vùng đảo nhỏ và các vùng châu thổ lớn ở Châu Á và Châu Phi, sẽ có khoảng 200 - 600 triệu người bị nạn đói đe dọa (Foulds et al, 2014; Hurlbert and Gupta, 2016). Hàng năm, sẽ có từ 2 - 7 triệu người sẽ là nạn nhân của tình trạng nước biển dâng và lụt lội (Rubaiyath and Jianhua, 2016). Những thách thức của BĐKH đối với sản xuất lúa gạo là vô cùng nghiêm trọng. Phần lớn lúa gạo mà thế giới sử dụng được trồng ở các vùng đất thấp hoặc vùng đồng bằng ở các quốc gia như Việt Nam, Bangladesh, Ấn Độ.
Những khu vực này có nguy cơ bị nước biển xâm nhập khi mực nước biển dâng cao, cho thấy sự cần thiết của các giống lúa có khả năng chịu đựng được cả tình trạng ngập nước lẫn độ mặn cao. Lâu nay, châu Á là nơi sản xuất và tiêu thụ gạo cao nhất trên thế giới. Ngoài ra, châu Á còn là nơi xuất khẩu gạo chủ yếu. Trong đó, Thái Lan là nước xuất khẩu gạo thứ hai toàn cầu sau Ấn Độ, lượng xuất khẩu hàng năm lên tới 9,3 triệu tấn cũng có thể giảm tới 50% sản lượng gạo do tình trạng thiếu nước và nước biển dâng (Hoang et al, 2018; Huong and Pathirana, 2013; Wassmann et al, 2004).
Mỗi năm, lũ lụt đã làm mất hàng triệu tấn lúa, chiếm khoảng 25% sản lượng lúa gạo gây thất thoát hàng tỷ đô la (USD). Xét tới những thiệt hại trực tiếp trong lĩnh vực nông nghiệp cũng như tính thời vụ của sản xuất lương thực của các nước khu vực này, các chuyên gia cho rằng, ngoài một số nước khu vực Đông Nam Á có thể phải đối mặt với việc khan hiếm gạo, lượng cung cầu gạo trên thị trường thế giới cũng sẽ bị thu hẹp ở mức độ nhất định, giá gạo chắc chắn sẽ tăng cao. Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) đưa ra cảnh báo là đến giữa thế kỷ này năng suất các loại ngũ cốc tại Châu Á sẽ giảm 30% (Hoang et al, 2018). Mỗi năm lũ lụt đã làm mất hàng triệu tấn lúa - chiếm khoảng 25% sản lượng lúa gạo, gây thất thoát hàng tỷ USD.
Trong đó, phổ biến nhất là ở châu Á, nơi sản xuất hơn 90% lúa gạo thế giới. Theo thống kê mới nhất của Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) hàng loạt hoa màu bao gồm lúa gạo bị tàn phá mang tính hủy hoại, trong đó diện tích lúa bị mất trắng ở các nước như Thái Lan khoảng 12,5%, Philippines khoảng 6%, 6 Campuchia khoảng 12%, Lào khoảng 7,5% và Việt Nam khoảng 0,4 %. Ở châu Á, lũ lụt đã gây thiệt hại lớn, ước tính thiệt hại 10 - 11 tỷ USD mỗi năm trong giai đoạn 2008 - 2018 (FAO, 2021). Điều này dẫn tới giá gạo tăng không chỉ ở Việt Nam mà còn trên thế giới (Le, 2016).
Ở Châu Á, nếu nước biển dâng lên 1m, khoảng 25.000 km2 rừng đước sẽ bị ngập, 10.000 km2 đất canh tác và diện tích nuôi trồng thủy sản trở thành đầm lầy ngập mặn. Ở hạ lưu Ai Cập, 6 triệu người phải di dời và 4.500 km2 đất nông nghiệp bị ngập chìm trong nước. Ở Bangladesh, 18% diện tích đất nông nghiệp bị ngập ảnh hưởng đến 11% dân số. Theo ước tính của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI), mỗi năm nông dân Ấn Độ và Bangladesh bị thiệt hại tới 4 triệu tấn thóc do lũ lụt, do nhiều giống lúa chỉ chịu ngập trong vòng chưa đầy một tuần.
Còn ở Maldives hơn 80% diện tích đất thấp hơn mực nước biển và có thể bị ngập khi nước biển dâng cao. Theo kịch bản nước biển dâng trung bình ở vùng ven biển Việt Nam có khả năng cao hơn mực nước biển trung bình toàn cầu. Khu vực giữa Biển Đông có mực nước biển dâng cao hơn so với các khu vực khác. So với khu vực phía Bắc, các tỉnh ven biển phía Nam có mực nước biển dâng cao hơn.
Vào cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm có thể tăng khoảng 7 - 8% ở Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và từ 2 - 3% ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999. Lượng mưa thời kỳ từ tháng ba đến tháng năm sẽ giảm từ 4 - 7% ở Tây Bắc, Đông Bắc và đồng bằng Bắc Bộ, khoảng 10% ở Bắc Trung Bộ, lượng mưa vào giữa mùa khô ở các vùng khí hậu phía Nam có thể giảm tới 10 - 15% so với thời kỳ 1980 - 1999. Lượng mưa các tháng cao điểm của mùa mưa sẽ tăng từ 10 đến 15% ở cả bốn vùng khí hậu phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở Tây Nguyên và Nam Bộ chỉ tăng trên dưới 1% (Lê Thị Phụng và cs, 2017). 7 Sự thay đổi mực nước biển trung bình toàn cầu vào năm 2300 tương đối a.
Thay đổi nhiệt độ bề mặt toàn cầu từ năm1850 - 1900 với năm1900 Sự thay đổi mực nước biển dâng cao hơn 15cm không thể bị loại trừ với lượng khí thải cao. Biển băng Bắc cực vào tháng 9 từ năm 1950 đến năm 2100 Thực tế không có băng c. Độ pH bề mặt đại dương toàn cầu Độ axit đại dương d. Mức thay đổi mực nước biển trung bình toàn cầu từ năm 1900 mực nước biển thấp, tác động cao bao gồm các quá trình mất ổn định của tảng băng, bên dưới mức SSP5- 8.5 Nguồn IPCC6 (2021) Hình 1 1.
Kịch bản BĐKH qua các giai đoạn (1950 - 2300) 8 1. Ảnh hưởng của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam Theo đánh giá của Ủy ban Liên Chính phủ về BĐKH (IPCC), Việt Nam là một trong 5 nước bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi BĐKH. Do chúng ta có bờ biển dài hơn 3.200 km, 28 tỉnh, thành phố giáp biển nên các khu vực này đối diện với nhiều rủi ro hơn khi nước biển dâng. Cụ thể là chịu ảnh hưởng nặng nề do mực nước biển dâng, kéo theo phần lớn đất màu mỡ nhất của Việt Nam sẽ bị ngập.
Theo đó, sản lượng lúa có thể giảm đáng kể do mực nước biển dâng cao và sự thay đổi lượng mưa làm thay đổi thủy học ở các vùng đồng bằng (Wassmann et al, 2004). Các dự báo gần đây khẳng định rằng, mực nước biển của nước ta có thể tăng thêm 22 cm vào năm 2050 và khoảng 73 cm vào năm 2100. Nếu kịch bản này xảy ra, rất nhiều vùng ven biển và vùng đất trũng sẽ bị chìm trong nước, thậm chí, có khu vực sẽ bị ngập sâu vĩnh viễn. Khoảng 10 % dân số Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp khi nước biển dâng, diện tích bị ảnh hưởng vùng ĐBSCL là 38,9 % và Đồng Bằng Sông Hồng (ĐBSH) là 16,8 % (Hens et al, 2018).
BĐKH ngoài nước biển dâng gây ngập lụt thì hạn hán, xâm nhập mặn ngày càng gia tăng, đặc biệt ở các vùng ven biển. Việc nhiễm mặn cũng đe dọa đến nguồn nước sinh hoạt. Tình trạng nhiễm mặn hiện nay đang là vấn đề nghiêm trọng đối với vùng ĐBSCL và Cà Mau (Nguyen and Savenije, 2006). Nhiễm mặn đạt tối đa vào mùa khô khi nước rút và khi nước sông cạn.
Với kịch bản biến đổi khí hậu, mực nước biển tiếp tục dâng 50 cm vào năm 2070 ở phía Nam Việt Nam, khả năng nhiễm mặn ảnh hưởng đến năng suất cây trồng và cả các cây ăn quả, thậm chí là mất mùa hoàn toàn (IMHEN, 2011). Bản đồ độ mặn ở Cà Mau vào tháng 4 năm 2016 cho thấy mức độ nhiễm mặn nghiêm trọng (6 - 24‰) là kết quả của sự tích lũy từ hàng trăm năm (SIWRR, 2016) và dự báo đến năm 2050 toàn tỉnh Cà Mau sẽ bị nhiễm mặn ở mức rủi ro. Ở ĐBSH, tình trạng xâm nhập mặn cũng đã diễn ra từ khá lâu đối với vùng xa từ vùng cửa biển. Sông Trà Lý là ví dụ điển hình bị nhiễm mặn dưới điều kiện dòng chảy thấp với khoảng cách 33,7 km tính từ biển trở vào đất liền.
Tình hình càng xấu hơn khi 9 nước biển dâng và ảnh hưởng tới nguồn nước tưới tiêu và nước sinh hoạt ở khu vực ven biển (Nguyễn Văn Hoàng, 2017). Sự hiện hữu của BĐKH ở Việt Nam đã và đang trở nên rõ ràng hơn bao giờ hết: cụ thể, trong giai đoạn từ 2016 - 2035, nhiệt độ trung bình trên toàn cầu có khuynh hướng tăng từ 0,3 - 0,7 oC và nhiệt độ ở Việt Nam cũng tăng tương đương như vậy.
