Chương 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Những nghiên cứu về hiện trạng rừng ngập mặn (1) Phân bố rừng ngập mặn Trên thế giới, RNM hiện nay có thể phân ra thành sáu vùng khác nhau từ Đông sang Tây (Hình 1.1), mỗi vùng bị chia cách bởi đất liền hoặc đại dương, ngăn cản sự phát tán của thực vật ngập mặn từ vùng này sang vùng khác. Phân bố rừng ngập mặn trên thế giới (Nguồn: Spalding và cộng sự 2010) [118] Sự phân bố RNM hiện nay có ba kiểu: Kiểu thứ nhất là khác nhau trong các loài cả về phân loại và số lượng loài giữa châu Phi, châu Á và châu Mỹ.
Kiểu thứ hai giảm về số lượng loài theo vĩ độ tăng lên, hầu hết do ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ. Kiểu thứ ba giảm tính đa dạng loài do lượng mưa giảm dần và khô hạn tăng dần. (2) Thành phần loài cây ngập mặn Theo Duke (1992) [76], thành phần loài cây ngập mặn là cây thân gỗ, cây bụi cao hơn 50cm, thường mọc nơi cao hơn mực nước biển trung bình thuộc vùng bán nhật triều ven biển hoặc dọc theo hai bên cửa sông. Tuy nhiên, Tomlinson (1986) 6 [120] cho rằng thành phần cây ngập mặn là các loài cây cao (thân gỗ, bụi, cọ dừa, thảo mộc hoặc dương xỉ) vốn mọc chiếm ưu thế ở các vùng bán nhật triều ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, thể hiện một cấp độ rõ rệt về sức chịu đựng trước điều kiện đất yếm khí và nồng độ muối cao, có trụ mầm có thể sống được trong điều kiện phát tán nhờ nước biển.
Theo Spalding và cộng sự (2010)[118], có khoảng 73 loài cây thuộc 20 họ khác nhau hội đủ các tiêu chí đó và thể hiện tính thích nghi với sinh cảnh RNM. Chúng có nhiều đặc điểm thích nghi với điều kiện ngập triều định kỳ, sóng to, gió lớn, nước chảy xiết, trên nền đất bùn chưa ổn định, độ mặn nước biển cao và đất yếm khí. Mặc dù tiêu chí cây ngập mặn đã được xác định nhưng vẫn chưa có sự thống nhất về số lượng loài cây ngập mặn trên thế giới. (3) Diện tích rừng ngập mặn Năm 2010, với sự hỗ trợ của các tổ chức ITTO và FAO, Spalding và cộng sự [118] đã xuất bản cuốn sách World Atlas of Mangroves, cho biết diện tích RNM còn lại khoảng 152.361 km2, phân bố trên 10 khu vực (Bảng 1.
Trong đó, khu vực Đông Nam Á có diện tích lớn nhất 51. Vùng Đông Á có diện tích thấp nhất với 215 km2, chiếm 0,1%. Diện tích RNM trên thế giới STT Khu vực Diện tích (km2) Tỷ lệ (%) 1 Đông và Nam Phi 7.917 5,2 2 Trung Đông 624 0,4 3 Nam Á 10.171 6,7 7 Thái Bình Dương 5.717 3,8 8 Bắc và Trung Mỹ 22.882 15,7 10 Tây và Trung Phi 20.361 100 (Nguồn: Spalding và cộng sự 2010) [118] 7 Theo FAO (2015) [64], diện tích rừng ngập mặn của 12 quốc gia có diện tích RNM lớn nhất trên thế giới, thể hiện ở bảng 1. Diện tích rừng ngập mặn trên thế giới tập trung ở 12 quốc gia Diện tích RNM STT Quốc gia Tỷ lệ (km2) 1 Indonesia 31.8% 11 Papua New Guinea 4.7% (Nguồn: FAO 2015)[80] Tổ chức FAO (2015) [80] đưa ra diện tích RNM của 7 quốc gia thuộc châu Á (Cam-pu-chia, Trung Quốc, Indonesia, Malaysia, Phi-lip-pin, Thái Lan, Việt Nam) chiếm 30% tổng diện tích RNM của thế giới, nhưng tỷ lệ rừng bị phá hủy hàng năm lớn hơn 55% mức trung bình của thế giới.
Điều đó đồng nghĩa với việc đa dạng sinh học của khu vực này đang bị suy giảm nghiêm trọng và đã trở thành mối quan tâm của toàn cầu. Theo Giri và cộng sự (2015) [87], từ năm 2000 đến 2012, ở khu vực Nam Á, có đến 92.135 ha rừng ngập mặn bị mất. Diện tích rừng được trồng lại ở các quốc gia Nam Á là khoảng 80.461 ha nhưng vẫn không đủ bù cho diện tích bị mất. Cùng với suy giảm về diện tích, chất lượng RNM cũng có chiều hướng suy giảm.
Tại đồng bằng Indus, Pakistan, trong tổng số 98.014 ha RNM, chỉ có khoảng 26.555 ha 8 là rừng giàu (độ che phủ lớn hơn 50%) và có đến 71.459 ha là rừng thưa thớt (độ che phủ dưới 50%). (4) Vai trò rừng ngập mặn Vai trò của RNM đã được nhiều tác giả tiến hành nghiên cứu. RNM đóng vai trò quan trọng trong phòng hộ ven biển và ứng phó với BĐKH. Một trong những vai trò quan trọng nhất của RNM là bảo vệ môi trường, phòng chống thiên tai, góp phần giảm thiểu tác động của dòng chảy, sóng biển và sóng thần, qua đó giúp bảo vệ các vùng bờ biển khỏi sự tàn phá của sóng biển bằng việc hấp thụ năng lượng sóng, ngăn cản quán tính của sóng biển.
Ngoài tác dụng cố định phù sa, lấn biến, chống xói lở bờ biển, hạn chế tác hại của sóng biển, tại những vùng bị ảnh hưởng của bão và lốc xoáy, RNM có thể làm giảm tốc độ gió, giảm năng lượng của sóng, do đó có thể giúp giảm tổn hại do thời tiết cực đoan đến 50% so với những vùng không có RNM bảo vệ. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng cho thấy sóng cao 1m xa bờ có thể suy giảm còn 0,05m gần bờ biển nhờ tác động bảo vệ của 1,5km rừng ngập mặn 6 tuổi. Rừng ngập mặn cũng góp phần ngăn chặn sự xâm nhập của dòng nước biển vào bờ, do đó có thể bảo vệ hệ sinh thái nước ngọt ven biển (Kathiresan, 2012) [98]. Vai trò bảo vệ của RNM và các loài cây ven biển khác đã nhận được sự chú ý đáng kể từ sau những hậu quả của đợt sóng thần năm 2004 tại Ấn Độ Dương.
RNM có thể làm giảm đáng kể các tổn thương của đất ven biển liền kề khỏi ngập lụt và xói lở. Chúng làm giảm độ ngập nước và chiều cao sóng lũ, giảm bớt thiệt hại về tài sản phía sau RNM. Với chiều dày 500 mét có RNM, chiều cao sóng có thể được giảm xuống từ 50 đến 100%. Mặt khác, RNM có thể bảo vệ các cộng đồng ven biển khỏi các rủi ro (xói lở bờ biển, thủy triều, gió bão, lốc xoáy,…) được biết đến qua các hệ sinh thái ven biển nhiệt đới và được phát triển bởi các nhà quản lý ven biển.
Rất nhiều các nghiên cứu toán học và mô hình hóa khác nhau đã chỉ ra rằng RNM có thể làm giảm cường độ sóng. Năng lượng được hấp thụ phụ thuộc phần lớn vào mật độ rừng, đường kính của thân cây và rễ, tầng cây, đặc tính quang phổ của sóng tới và mức độ thủy triều (World Bank Group, 2016) [131]. 9 Gần đây RNM được đánh giá có vai trò vượt trội trong việc làm giảm hiệu ứng nhà kính do khả năng hấp thụ khí CO2 cao. Ước tính hiệu quả hấp thụ các-bon của RNM có thể cao hơn 5,2 lần so với tảo biển và 50 lần so với rừng nhiệt đới (Kathiresan, 2012).
Dự trữ các-bon trong RNM còn được tăng cường nhờ sự sinh trưởng mạnh của không chỉ phần thực vật sinh trưởng trên mặt đất (thân, cành) mà còn trong phần dưới mặt đất gồm cả rễ và tầng bùn giàu hữu cơ. Có thể kể đến như hỗ trợ sinh kế, an ninh lương thực và bảo vệ, phòng chống bão, lũ. Một số nước trong khu vực hiện nay đang đầu tư vào phục hồi và phát triển RNM, và đang có cơ hội để tìm ra giải pháp đồng quản lý, chi trả dịch vụ môi trường, xây dựng đề án chia sẻ lợi ích khác như ưu đãi thiết thực cho những người bảo vệ RNM (IPPC, 2007) [96]. Những nghiên cứu về dặc điểm đất và lập địa ngập mặn Theo Field (1998) [83], đất và thể nền có tác động đối với phân bố loài cây của rừng ngập mặn.
Hệ sinh thái rừng ngập mặn sinh trưởng tốt nhất ở những vùng ven bờ nơi có năng lượng bùn thấp. Đất ổn định, không bị xói mòn và có độ sâu thích hợp là môi trường thuận lợi cho cây rừng ngập mặn phát triển. Bên cạnh đó, thể nền là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng và giữ vững cây cũng có tác động quan trọng tới sinh trưởng của cây. Theo Choudhury (1994) [73], nhất thiết phải thực hiện đánh giá lập địa cẩn thận trước khi khôi phục rừng, để xác định đất đó có cần cải tại hay không, có thể trồng rừng được không, xác định hình thức chuẩn bị đất hoặc cải tạo đất để có thể tăng khả năng thành công của công tác phục hồi rừng.
Những nghiên cứu về phân chia lập địa trồng RNM ven biển trên thế giới chủ yếu tập trung vào các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển RNM, có thể kể đến như: Chapman, V. Một số công trình nghiên cứu về lượng mưa, nhiệt độ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây ngập mặn. Chapman (1976) [71] cho rằng nhiệt độ là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phân bố RNM. Cây ngập mặn sinh trưởng tốt ở môi trường có nhiệt độ ấm, nhiệt độ của tháng lạnh nhất 10 không dưới 20oC, biên độ nhiệt theo mùa không vượt quá 10oC.Saenger và cộng sự (1983) (dẫn theo Nguyễn Hoàng Trí, 1999) [63] đã giải thích sự có mặt của RNM ở một vùng nào đó tuỳ thuộc nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước.
Độ mặn là nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tăng trưởng, tỷ lệ sống, phân bố các loài. RNM tồn tại, phát triển ở nơi có độ mặn từ 10-30‰. Các tác giả đã chia thực vật ngập mặn thành 2 nhóm: (i) nhóm phát triển ở độ mặn từ 10-30‰ và (ii) nhóm phát triển ở độ mặn từ 0-10‰. Cây ngập mặn sinh trưởng tốt ở môi trường có nhiệt độ ấm, nhiệt độ tháng lạnh nhất không dưới 200C, biên độ nhiệt theo mùa không vượt quá 100C.
Các tác giả đã giải thích sự có mặt của RNM ở một vùng nào đó tùy thuộc vào nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước. Những nghiên cứu về khôi phục và phát triển rừng ngập mặn ven biển Havanond (1994) [90] và Aksornkoae (1996)[67], Đước đôi và Đưng là 2 loài cây trồng RNM chủ yếu ở Thái Lan, trong đó, rừng Đước đôi trồng bằng trụ mầm và cây con có tỷ lệ sống khá cao > 80% và trồng rừng Đưng có tỷ lệ sống > 94%., (1996) [70], ở Malaysia từ năm 1987 - 1992 đã trồng được 4.300ha RNM, với loài cây trồng chính là: Đước đôi và Đưng. Còn ở Indonesia, có 04 loài cây trồng chính ở RNM là Đước đôi, Đước vòi, Đưng và Vẹt dù (Soemodihardo et al., (1986) [100] đã sử dụng phương pháp trồng rừng dựa trên đặc tính của loài và khả năng nảy mầm của hạt giống hoặc trụ mầm.