Đánh giá phát thải CO2 qua hô hấp đất rừng ngập mặn Cần Giờ phục vụ quản lý bền vững

Đánh giá chi tiết phát thải CO2 từ quá trình hô hấp của đất rừng ngập mặn Cần Giờ, cung cấp dữ liệu quan trọng cho nghiên cứu biến đổi khí hậu.

• Tác giả: Nguyên Thái Sơn
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Hồng Nhật
• Trường học: Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
• Đề tài: Đánh giá quá trình phát thải CO2 qua sự hô hấp đất phục vụ quản lý bền vững hệ sinh thái rừng nhằm ứng phó biến đổi khí hậu - Nghiên cứu tại rừng ngập mặn huyện Cần Giờ
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan phát thải CO2 qua hô hấp đất rừng ngập mặn Cần Giờ

Rừng ngập mặn Cần Giờ là Khu dự trữ sinh quyển thế giới, đóng vai trò quan trọng trong lưu trữ carbon và giảm thiểu biến đổi khí hậu. Hệ sinh thái này trải rộng trên diện tích khoảng 27.000 ha, bao gồm cả rừng trồng và rừng tự nhiên. Quá trình hô hấp đất là cơ chế sinh học quan trọng, giải phóng CO2 từ đất vào khí quyển. Đánh giá phát thải CO2 qua hô hấp đất giúp hiểu rõ vai trò của rừng ngập mặn trong chu trình carbon toàn cầu. Nghiên cứu được thực hiện tại các sinh cảnh tự nhiên điển hình, sử dụng phương pháp buồng tĩnh kín di động để đo lường thông lượng CO2. Kết quả cung cấp dữ liệu mới về mức phát thải CO2 tương ứng với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm môi trường tại Cần Giờ. Đây là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ quản lý bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng.

1.1. Vị trí và đặc điểm rừng ngập mặn Cần Giờ

Rừng ngập mặn Cần Giờ nằm ở cửa sông Đồng Nai và sông Sài Gòn, cách trung tâm TP.HCM khoảng 50 km về phía đông nam. Khu vực được UNESCO công nhận là Khu dự trữ sinh quyển thế giới năm 2000. Hệ sinh thái bao gồm nhiều quần xã thực vật đặc trưng như Đước đôi, Dà vôi, Mấm trắng, Bần trắng và Bần chua. Tổng diện tích khoảng 27.000 ha, trong đó 15.000 ha rừng trồng Đước và 12.000 ha rừng tự nhiên. Khu vực có hệ động vật đa dạng với 83 loài thú, 140 loài chim và 178 loài cá. Trạm quan trắc Cần Giờ thuộc Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga bắt đầu thu thập dữ liệu khí tượng từ tháng 3/2017.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu hô hấp đất

Hô hấp đất là quá trình sinh học trong đó vi sinh vật và rễ cây phân hủy chất hữu cơ, giải phóng CO2 vào khí quyển. Quá trình này chiếm khoảng 60 đến 80% tổng CO2 phát thải từ hệ sinh thái rừng. Tại rừng ngập mặn Cần Giờ, nghiên cứu hô hấp đất giúp định lượng khả năng trao đổi và tích trữ carbon của hệ sinh thái. Đây là hướng nghiên cứu mới, chưa được thực hiện đầy đủ tại khu vực này. Dữ liệu về hô hấp đất cung cấp cơ sở khoa học để đánh giá vai trò của rừng ngập mặn trong chu trình carbon toàn cầu. Nghiên cứu phục vụ mục tiêu quản lý bền vững tài nguyên rừng và ứng phó biến đổi khí hậu.

II. Phân tích mối tương quan hô hấp đất với nhiệt độ và độ ẩm

Quá trình phát thải CO2 qua hô hấp đất chịu ảnh hưởng trực tiếp của hai yếu tố chính là nhiệt độ và độ ẩm. Nghiên cứu tại rừng ngập mặn Cần Giờ cho thấy mối tương quan rõ rệt giữa nhiệt độ đất và tốc độ hô hấp. Khi nhiệt độ tăng, hoạt động của vi sinh vật trong đất diễn ra mạnh mẽ hơn, dẫn đến phát thải CO2 cao hơn. Độ ẩm đất cũng đóng vai trò quan trọng. Đất quá khô hạn hoặc quá ngập nước đều làm giảm tốc độ hô hấp. Tại các sinh cảnh rừng ngập mặn, mực nước thủy triều ảnh hưởng trực tiếp đến độ ẩm đất và mức phát thải CO2. Biến đổi khí hậu dự báo sẽ làm tăng nhiệt độ trung bình, từ đó tác động đáng kể đến quá trình hô hấp đất. Các kịch bản RCP2.6 cho thấy nhiệt độ có thể tăng 1 đến 2°C vào cuối thế kỷ 21, làm gia tăng phát thải CO2 từ đất rừng ngập mặn. Việc hiểu rõ mối tương quan này là cơ sở để dự báo và đề xuất giải pháp quản lý phù hợp.

2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến phát thải CO2

Nhiệt độ là yếu tố chi phối chính quá trình hô hấp đất tại rừng ngập mặn Cần Giờ. Khi nhiệt độ đất tăng, hoạt động enzyme phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật tăng theo hệ số Q10. Nghiên cứu cho thấy cứ tăng 10°C, tốc độ hô hấp đất tăng khoảng 2 đến 3 lần. Tại Cần Giờ, nhiệt độ đất biến động theo mùa và theo chu kỳ thủy triều. Mùa khô, nhiệt độ đất cao hơn, dẫn đến phát thải CO2 lớn hơn so với mùa mưa. Dự báo biến đổi khí hậu theo kịch bản RCP2.6 cho thấy nhiệt độ trung bình sẽ tăng liên tục. Điều này đồng nghĩa phát thải CO2 từ đất rừng ngập mặn sẽ gia tăng trong tương lai.

2.2. Vai trò của độ ẩm và chế độ thủy triều

Độ ẩm đất là yếu tố thứ hai quan trọng ảnh hưởng đến hô hấp đất tại rừng ngập mặn. Thủy triều chi phối trực tiếp mực nước ngầm và độ ẩm đất trong hệ sinh thái này. Khi đất bị ngập nước hoàn toàn, thiếu oxy làm giảm đáng kể hoạt động hiếu khí của vi sinh vật. Ngược lại, đất quá khô cũng hạn chế sự phát triển và hoạt động của vi sinh vật. Tại Cần Giờ, chế độ thủy triều tạo ra sự dao động chu kỳ về độ ẩm đất, ảnh hưởng đến mức phát thải CO2. Các sinh cảnh khác nhau chịu tác động khác nhau của thủy triều. Quần xã Mấm trắng ở vùng triều thấp chịu ngập nước nhiều hơn, trong khi quần xã Dà vôi ở vùng triều cao ít bị ngập hơn.

III. Phương pháp đo hô hấp đất và dự báo biến đổi khí hậu

Phương pháp đo hô hấp đất sử dụng buồng tĩnh kín di động là kỹ thuật chính được áp dụng trong nghiên cứu. Buồng đo được thiết kế kế thừa từ nghiên cứu của Jukka Pumpanen, đảm bảo độ chính xác và tính di động cao. Quá trình đo đạc thực hiện tại các sinh cảnh rừng tự nhiên điển hình ở Cần Giờ. Thiết bị đo ghi nhận nồng độ CO2 trong buồng theo thời gian, từ đó tính toán thông lượng phát thải. Bên cạnh đo hô hấp đất, các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm đất và mực nước ngầm cũng được ghi nhận đồng thời. Dữ liệu thu thập được phân tích bằng phương pháp hồi quy để xác định mối tương quan giữa phát thải CO2 và các yếu tố môi trường. Mô hình dự báo được xây dựng dựa trên kịch bản biến đổi khí hậu RCP2.6. Từ kết quả nghiên cứu, các giải pháp quản lý bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn được đề xuất nhằm giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.

3.1. Kỹ thuật buồng đo hô hấp đất tĩnh kín

Buồng đo hô hấp đất tĩnh kín di động là công cụ chính trong nghiên cứu tại Cần Giờ. Thiết kế buồng kế thừa từ phương pháp của Pumpanen với dung tích phù hợp cho đo đạc thực địa. Buồng được đặt trên bề mặt đất, kín khí hoàn toàn. CO2 tích tụ trong buồng được đo bằng cảm biến hồng ngoại theo thời gian. Tốc độ tăng nồng độ CO2 phản ánh trực tiếp thông lượng hô hấp đất. Phương pháp này có ưu điểm đơn giản, dễ sử dụng tại hiện trường. Thiết bị đo được hiệu chuẩn trước mỗi đợt đo để đảm bảo độ tin cậy. Mỗi điểm đo được lặp lại nhiều lần nhằm giảm sai số đo lường.

3.2. Giải pháp quản lý bền vững rừng ngập mặn

Dựa trên kết quả đánh giá phát thải CO2, nhiều giải pháp quản lý bền vững được đề xuất cho rừng ngập mặn Cần Giờ. Bảo vệ diện tích rừng tự nhiên hiện có là ưu tiên hàng đầu. Phục hồi các diện tích rừng bị suy thoái bằng phương pháp trồng bổ sung các loài bản địa. Quản lý chế độ thủy triều nhân tạo nhằm tối ưu hóa điều kiện phát triển rừng. Giám sát thường xuyên quá trình hô hấp đất và phát thải CO2. Xây dựng kịch bản thích ứng biến đổi khí hậu cho từng sinh cảnh rừng. Nâng cao nhận thức cộng đồng về vai trò của rừng ngập mặn trong lưu trữ carbon. Các giải pháp này cần được cơ quan quản lý xem xét và vận dụng phù hợp.

IV. Kết luận và ứng dụng quản lý bền vững hệ sinh thái rừng

Nghiên cứu đã hoàn thành việc đánh giá phát thải CO2 qua hô hấp đất tại các hệ sinh thái tự nhiên rừng ngập mặn Cần Giờ. Kết quả cho thấy mối tương quan rõ rệt giữa phát thải CO2 với nhiệt độ và độ ẩm đất. Dự báo theo kịch bản RCP2.6 cho thấy biến đổi khí hậu sẽ làm tăng đáng kể phát thải CO2 từ đất rừng ngập mặn. Dữ liệu thu thập được là bộ số liệu hoàn toàn mới về hô hấp đất tại Cần Giờ. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc quản lý bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn. Các giải pháp thích ứng và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu đã được đề xuất chi tiết. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, phục vụ công tác bảo vệ và phát triển rừng ngập mặn. Đây là đóng góp quan trọng vào hiểu biết về chu trình carbon trong hệ sinh thái rừng ngập mặn nhiệt đới.

4.1. Ý nghĩa khoa học của nghiên cứu

Nghiên cứu lần đầu tiên cung cấp bộ dữ liệu đầy đủ về phát thải CO2 qua hô hấp đất tại rừng ngập mặn Cần Giờ. Kết quả định lượng mối tương quan giữa hô hấp đất với nhiệt độ và độ ẩm là đóng góp mới cho khoa học. Mô hình dự báo tác động biến đổi khí hậu lên hô hấp đất được xây dựng dựa trên dữ liệu thực địa. Nghiên cứu bổ sung kiến thức về chu trình carbon trong hệ sinh thái rừng ngập mặn nhiệt đới. Phương pháp buồng đo tĩnh kín di động được áp dụng thành công tại điều kiện rừng ngập mặn Việt Nam. Kết quả tạo cơ sở so sánh với các nghiên cứu tương tự trên thế giới.

4.2. Ứng dụng trong quản lý và hoạch định chính sách

Kết quả nghiên cứu được áp dụng trực tiếp vào công tác quản lý rừng ngập mặn Cần Giờ. Các cơ quan quản lý có thể sử dụng dữ liệu để xây dựng kế hoạch bảo vệ rừng hiệu quả. Kịch bản dự báo phát thải CO2 hỗ trợ lập kế hoạch thích ứng biến đổi khí hậu. Dữ liệu về hô hấp đất phục vụ đánh giá tác động môi trường các dự án phát triển. Kết quả nghiên cứu cũng phục vụ báo cáo quốc gia về giảm phát thải khí nhà kính. Quản lý bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn cần được tích hợp vào chiến lược phát triển kinh tế xã hội địa phương. Các chính sách bảo tồn và phát triển rừng nên dựa trên bằng chứng khoa học.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Rừng ngập mặn Cần Giờ có tổng diện tích vùng đệm và vùng lõi trên 75.000 ha, trong đó diện tích rừng tự nhiên đạt khoảng 12.000 ha và rừng trồng chiếm hơn 15.000 ha. Hệ sinh thái này được ví như lá phổi xanh của Thành phố Hồ Chí Minh, đóng vai trò hấp thụ carbon và bảo vệ dải ven biển. Các nghiên cứu quốc tế chỉ ra rằng rừng ngập mặn cung cấp giá trị dịch vụ hệ sinh thái lên tới 10.000 USD/ha mỗi năm, đồng thời giúp giảm từ 20% đến 50% thiệt hại do thiên tai và triều cường. Tuy nhiên, dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, nhiệt độ trung bình khu vực dự kiến tăng 2 đến 3 độ C vào cuối thế kỷ 21, làm thay đổi sâu sắc chu trình sinh địa hóa.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của đề tài tập trung vào việc định lượng quá trình phát thải khí carbon dioxide từ đất rừng ra khí quyển thông qua hô hấp đất. Phần lớn các công trình trước đây chỉ chú trọng vào lượng carbon tích lũy sinh khối trên mặt đất mà bỏ qua nguồn phát thải ngược từ bề mặt trầm tích ngập mặn. Mục tiêu cụ thể của luận văn là xác định cường độ hô hấp đất, đánh giá tương quan giữa thông lượng phát thải khí với nhiệt độ và độ ẩm tại các sinh cảnh rừng tự nhiên, từ đó dự báo xu thế phát thải theo kịch bản biến đổi khí hậu giai đoạn năm 2030 và năm 2050.

Nghiên cứu được triển khai tại huyện Cần Giờ thuộc Thành phố Hồ Chí Minh trong mốc thời gian từ tháng 12 năm 2020 đến tháng 9 năm 2021. Kết quả nghiên cứu xác định thông lượng phát thải trung bình đạt 4,385 micromol CO2 trên mét vuông trong một giây. Dữ liệu này cung cấp cơ sở khoa học then chốt để tính đúng, tính đủ cân bằng carbon của rừng ngập mặn, hỗ trợ xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng và sàn giao dịch tín chỉ carbon trong tương lai.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết chu trình carbon hệ sinh thái rừng và lý thuyết động học khuếch tán khí trong môi trường trầm tích xốp. Đất rừng toàn cầu lưu trữ khoảng 73% tổng lượng carbon hữu cơ trên cạn, trong đó hệ thống rễ cây chiếm giữ tới 80% trữ lượng carbon dưới đất. Khái niệm hô hấp đất được định nghĩa là tổng lượng khí carbon dioxide thoát ra từ bề mặt đất do hai quá trình chính: hô hấp tự dưỡng của rễ thực vật và hô hấp dị dưỡng của vi sinh vật phân giải vật chất hữu cơ.

Mô hình nghiên cứu kế thừa khung phân bổ carbon dưới mặt đất kết nối chặt chẽ giữa năng suất sơ cấp ròng và trao đổi carbon ròng của hệ sinh thái. Ba khái niệm trung tâm được vận dụng xuyên suốt gồm: thông lượng phát thải carbon dioxide bề mặt, độ ẩm trầm tích ngập triều, và hệ số nhạy cảm nhiệt độ. Hàm lượng carbon hữu cơ trong trầm tích ngập mặn dao động từ 0,5% đến 15%, với mức trung bình phổ biến là 2,2%. Động học phát thải phụ thuộc mật thiết vào mức độ thoáng khí của tầng mặt và điều kiện ngập nước định kỳ do thủy triều chi phối.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập trực tiếp thông qua hệ thống đo đạc thực địa tại 12 ô tiêu chuẩn sinh cảnh tự nhiên đại diện, ký hiệu từ VN1 đến VN12. Cỡ mẫu 12 ô nghiên cứu được xác định theo phương pháp chọn mẫu phân tầng có chủ đích, bao phủ đầy đủ các quần xã thực vật ưu thế của Cần Giờ như Mấm trắng, Bần chua, Dà quánh, Cóc trắng và Chà là. Việc lựa chọn phương pháp này đảm bảo tính đại diện cao cho cấu trúc thảm thực vật tự nhiên có diện tích khoảng 12.000 ha.

Tác giả đã tự thiết kế và chế tạo hệ thống buồng tĩnh kín di động dựa trên nguyên lý buồng đo Jukka Pumpanen, kết nối trực tiếp với đầu dò phân tích khí hồng ngoại LI-820 có độ nhạy cao. Lý do lựa chọn phương pháp buồng tĩnh kín kết hợp mô hình hồi quy phi tuyến là nhằm loại bỏ tối đa hiện tượng nhiễu động dòng khí tại hiện trường, giảm thiểu sai số đo đạc tới 35% so với các phương pháp buồng hở truyền thống. Chuỗi dữ liệu vi khí hậu gồm nhiệt độ và độ ẩm được ghi nhận đồng thời theo chu kỳ tuần hoàn 10 đến 15 ngày một lần trong suốt timeline nghiên cứu từ tháng 12 năm 2020 đến tháng 9 năm 2021. Phương pháp phân tích dữ liệu ứng dụng kiểm định phân phối chuẩn, hệ số tương quan Pearson và mô hình hóa dự báo theo các kịch bản nồng độ khí nhà kính đại diện của Ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nghiên cứu ghi nhận thông lượng phát thải carbon dioxide trung bình trên toàn bộ 12 ô sinh cảnh rừng tự nhiên tại Cần Giờ đạt mức 4,385 micromol CO2 trên mét vuông trong một giây. Giá trị phát thải có sự phân hóa rõ rệt giữa các kiểu sinh cảnh, trong đó các quần xã thực vật gò cao như Dà quánh kết hợp Cóc trắng ghi nhận cường độ phát thải cao hơn từ 15% đến 25% so với quần xã Bần chua tại các bãi bồi thấp ngập triều thường xuyên.

Thứ hai, mối tương quan giữa nhiệt độ và hô hấp đất phụ thuộc chặt chẽ vào độ ẩm và chế độ thủy triều. Tại các vị trí nền đất khô ráo khi triều rút, thông lượng phát thải tăng tuyến tính theo nhiệt độ không khí với mức tăng đạt khoảng 40% khi nhiệt độ tăng từ 27,0 độ C lên 31,4 độ C. Ngược lại, khi nền đất bị ngập nước hoàn toàn do bán nhật triều với độ ẩm bão hòa, thông lượng phát thải giảm mạnh hoặc không ghi nhận xu hướng tăng theo nhiệt độ do điều kiện yếm khí ức chế hoạt động của vi sinh vật hiếu khí.

Thứ ba, sự phân bổ carbon trong hệ sinh thái chỉ ra rằng quá trình phân giải của rễ sống và vi khuẩn vùng rễ đóng góp từ 24% đến 60% tổng lượng khí carbon dioxide thoát ra từ đất. Phần còn lại bắt nguồn từ sự phân hủy thảm mục lá rơi rụng của các loài cây ngập mặn bản địa.

Thứ tư, kết quả mô phỏng dự báo đến năm 2030 và năm 2050 theo các kịch bản gia tăng nhiệt độ trung bình từ 1,0 độ C đến 2,0 độ C cho thấy sự gia tăng phát thải không đồng đều. Tại các ô nghiên cứu gò cao khô hạn như ô VN2 và ô VN3, lượng phát thải qua hô hấp đất dự báo sẽ tăng từ 8,5% đến 18,2%, trong khi các ô sinh cảnh bãi triều thấp ngập nước chỉ tăng nhẹ dưới 4,0%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự khác biệt về thông lượng phát thải giữa các ô sinh cảnh nằm ở cơ chế điều hòa oxy của chế độ thủy triều Cần Giờ với biên độ dao động từ 2 đến 4 mét. Khi triều dâng, nước biển tạo thành màng chắn ngăn cản sự khuếch tán khí giữa trầm tích và khí quyển, đồng thời chuyển hóa môi trường đất sang trạng thái khử, làm giảm tốc độ oxy hóa carbon hữu cơ. Khi so sánh với các công trình nghiên cứu tại Vườn Quốc gia Cát Tiên ghi nhận thông lượng phát thải trung bình 4,28 micromol CO2 trên mét vuông trong một giây, giá trị đo đạc 4,385 micromol CO2 tại Cần Giờ hoàn toàn tương đồng và phản ánh đặc trưng của rừng nhiệt đới gió mùa phía Nam.

Dữ liệu nghiên cứu được trình bày trực quan thông qua biểu đồ phân tán hai chiều kết hợp đường hồi quy tuyến tính, minh họa rõ nét mối tương quan giữa thông lượng khí thải với từng mức nhiệt độ và độ ẩm buồng đo. Bên cạnh đó, các bảng tổng hợp chỉ số trung vị, độ lệch chuẩn và biểu đồ cột so sánh tỷ lệ tích lũy carbon hữu cơ với lượng phát thải thực tế giúp làm nổi bật vai trò bể chứa carbon khổng lồ của trầm tích ngập mặn Cần Giờ, bất chấp sự phát thải cục bộ qua hô hấp đất.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, thiết lập mạng lưới trạm quan trắc tự động thông lượng khí nhà kính tại các khu vực sinh cảnh trọng điểm. Mục tiêu cụ thể là duy trì giám sát liên tục 100% diện tích của 12 kiểu sinh cảnh tự nhiên đặc trưng, tự động cập nhật dữ liệu nhiệt độ và thông lượng carbon dioxide theo thời gian thực. Timeline triển khai dự kiến trong giai đoạn 2022 đến 2025, do Ban Quản lý Rừng phòng hộ Cần Giờ chủ trì phối hợp cùng các viện nghiên cứu chuyên ngành.

Thứ hai, mở rộng diện tích thảm thực vật ngập mặn bản địa nhằm gia tăng năng suất sơ cấp ròng. Thực hiện trồng bổ sung tối thiểu 500 ha rừng với các loài cây có khả năng cố định carbon cao như Đước đôi, Mấm trắng và Dà quánh, phấn đấu nâng tỷ lệ che phủ và tích lũy carbon hữu cơ trong đất thêm 15% vào năm 2030. Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Thành phố Hồ Chí Minh cần chịu trách nhiệm điều phối nguồn giống và kỹ thuật trồng rừng thích ứng.

Thứ ba, xây dựng đề án thương mại hóa tín chỉ carbon rừng ngập mặn và cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng. Mục tiêu hướng tới là vốn hóa giá trị hấp thụ carbon rừng với định mức dịch vụ ước đạt 10.000 USD/ha mỗi năm, tạo nguồn thu ổn định khoảng 15 tỷ đồng mỗi năm để tái đầu tư công tác quản lý bảo vệ rừng. Sở Tài nguyên và Môi trường cùng Ủy ban Nhân dân huyện Cần Giờ cần hoàn thiện khung pháp lý trong giai đoạn 2023 đến 2028.

Thứ tư, điều tiết chế độ thủy văn và duy trì ngập triều hợp lý tại các khu vực gò cao có nguy cơ khô hạn. Chủ động dẫn dòng tạo kênh rạch nhánh nhằm giữ ẩm thường xuyên cho nền đất, giảm thời gian khô hạn bề mặt xuống dưới 2 giờ mỗi chu kỳ triều, qua đó hạ thấp nhiệt độ nền đất và cắt giảm khoảng 12% lượng phát thải carbon dioxide không mong muốn do hô hấp đất tăng cao trong mùa khô. Chi cục Thủy lợi Thành phố Hồ Chí Minh phối hợp cùng lực lượng kiểm lâm địa bàn triển khai định kỳ hàng năm từ năm 2024.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, các nhà quản lý tài nguyên môi trường và cơ quan hoạch định chính sách cấp tỉnh, thành phố. Luận văn cung cấp bộ dữ liệu thực chứng và cơ sở định lượng chính xác về phát thải khí nhà kính từ đất, hỗ trợ quá trình phê duyệt quy hoạch lâm nghiệp và xây dựng khung chính sách chi trả dịch vụ carbon rừng ngập mặn với quy mô 12.000 ha rừng tự nhiên.

Thứ hai, các nhà khoa học, nghiên cứu viên và giảng viên chuyên ngành Quản lý Môi trường, Biến đổi Khí hậu và Lâm nghiệp. Tài liệu mang lại giá trị tham khảo cao về kỹ thuật thiết kế buồng tĩnh kín di động, phương pháp hiệu chuẩn đầu đo hồng ngoại và quy trình xử lý dữ liệu vi khí hậu tương thích với tiêu chuẩn quốc tế.

Thứ ba, Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên, vườn quốc gia và khu dự trữ sinh quyển ven biển trên toàn quốc. Cán bộ kỹ thuật có thể ứng dụng trực tiếp mô hình đánh giá tương quan nhiệt độ - độ ẩm để giám sát biến động trữ lượng carbon tại các hệ sinh thái đất ngập nước tương đồng ở đồng bằng sông Cửu Long và ven biển miền Trung.

Thứ tư, học viên cao học và sinh viên đại học theo học các ngành Khoa học Môi trường và Sinh thái học. Công trình là tài liệu học thuật mẫu mực về phương pháp luận thực địa, kỹ năng lập ô tiêu chuẩn nghiên cứu và phương pháp phân tích hồi quy trong đánh giá tác động của biến đổi khí hậu.

Câu hỏi thường gặp

Quá trình hô hấp đất tại rừng ngập mặn Cần Giờ có vai trò gì trong việc tính toán cân bằng carbon? Hô hấp đất là dòng phát thải ngược chính giải phóng khí carbon dioxide từ trầm tích vào khí quyển với thông lượng trung bình 4,385 micromol CO2 trên mét vuông trong một giây. Xác định chính xác chỉ số này giúp các nhà khoa học khấu trừ đúng lượng phát thải thực tế khỏi tổng lượng carbon cố định qua quang hợp, đảm bảo tính đúng trữ lượng carbon ròng của rừng ngập mặn.

Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng như thế nào đến cường độ phát thải khí từ đất rừng? Nhiệt độ và độ ẩm có mối quan hệ tương tác phức tạp. Khi nền đất khô ráo vào lúc triều rút, nhiệt độ tăng cao kích thích vi sinh vật hoạt động mạnh khiến lượng phát thải CO2 tăng khoảng 40%. Ngược lại, khi triều dâng làm đất ngập nước với độ ẩm bão hòa, điều kiện yếm khí kìm hãm hô hấp dị dưỡng, làm suy giảm đáng kể lượng khí thoát ra.

Tại sao luận văn lại lựa chọn phương pháp buồng tĩnh kín di động để đo đạc thực địa? Phương pháp buồng tĩnh kín kế thừa thiết kế của Pumpanen kết hợp đầu đọc quang phổ hồng ngoại LI-820 giúp đo lường liên tục mà không phá vỡ cấu trúc tự nhiên của trầm tích. Phương pháp này giảm thiểu sự xáo trộn áp suất dòng khí, hạn chế sai số lên tới 35% so với phương pháp buồng hở và rất thuận tiện di chuyển qua 12 ô sinh cảnh rừng ngập mặn.

Dự báo biến đổi khí hậu đến năm 2030 và năm 2050 tác động ra sao đến phát thải đất tại Cần Giờ? Khi nhiệt độ trung bình khu vực Cần Giờ tăng từ 1,0 đến 2,0 độ C theo các kịch bản khí hậu tương lai, cường độ hô hấp đất tại các sinh cảnh gò cao khô ráo sẽ tăng từ 8,5% đến 18,2%. Tuy nhiên, các vùng đất ngập triều định kỳ duy trì được độ ẩm cao sẽ ít bị biến động phát thải hơn, cho thấy vai trò hạ nhiệt của nước triều.

Kết quả nghiên cứu của luận văn đóng góp gì cho sự phát triển của thị trường tín chỉ carbon tại Việt Nam? Luận văn cung cấp hệ số phát thải nền chi tiết cho từng sinh cảnh rừng tự nhiên, giúp định giá chính xác dịch vụ hấp thụ carbon rừng với tiềm năng kinh tế đạt 10.000 USD/ha mỗi năm. Đây là luận cứ khoa học quan trọng phục vụ đo đạc, báo cáo và thẩm định trong quá trình phát hành tín chỉ carbon đạt chuẩn quốc tế.

Kết luận

• Đề tài đã chế tạo thành công buồng đo tĩnh kín di động đạt độ chính xác cao và thiết lập bộ số liệu vi khí hậu đồng bộ tại 12 ô sinh cảnh tự nhiên đặc trưng của rừng ngập mặn Cần Giờ.
• Xác định thông lượng phát thải carbon dioxide trung bình đạt 4,385 micromol CO2 trên mét vuông trong một giây, làm sáng tỏ cơ chế tác động tương hỗ giữa nhiệt độ nền đất và độ ẩm triều lên cường độ hô hấp đất.
• Hoàn thành mô hình dự báo định lượng mức độ gia tăng phát thải khí nhà kính theo các kịch bản biến đổi khí hậu đến năm 2030 và năm 2050 tại từng khu vực sinh cảnh cụ thể.
• Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp quản lý bền vững mang tính khả thi cao, gắn liền giữa bảo tồn đa dạng sinh học với cơ chế thương mại hóa tín chỉ carbon rừng ngập mặn.
• Định hướng lộ trình nghiên cứu tiếp nối giai đoạn 2022 đến 2030 nhằm mở rộng quan trắc hô hấp đất tại các dải rừng ngập mặn ven biển Nam Bộ.

Công trình đóng góp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc, khẳng định giá trị to lớn của hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ trong chiến lược giảm thiểu khí nhà kính quốc gia. Các cơ quan quản lý và tổ chức nghiên cứu cần nhanh chóng phối hợp ứng dụng kết quả luận văn vào thực tiễn quy hoạch, góp phần thúc đẩy chuyển đổi xanh và phát triển kinh tế biển bền vững.