Tổng quan luận án
Luận án tiến sĩ địa lý của nghiên cứu sinh Trần Anh Tuấn, với tiêu đề "Nghiên cứu cơ sở địa lý tự nhiên phục vụ quản lý và định hướng phát triển khu vực quần đảo Trường Sa", được bảo vệ năm 2016 tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, thuộc chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường (mã số: 62850101). Công trình được hoàn thành dưới sự hướng dẫn khoa học của NCVCC.TS Nguyễn Thế Tiệp và PGS.TS Nhữ Thị Xuân.
Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu
Quần đảo Trường Sa giữ vị trí chiến lược trọng yếu trên Biển Đông về an ninh, quốc phòng, kiểm soát các tuyến hàng hải quốc tế, đồng thời sở hữu tiềm năng lớn về tài nguyên khoáng sản (dầu khí, băng cháy), ngư trường khai thác hải sản và hệ sinh thái rạn san hô có độ đa dạng sinh học cao. Tuy nhiên, các dạng tai biến thiên nhiên, tính phân tán, cô lập và điều kiện môi trường biển khắc nghiệt đã tạo ra nhiều rào cản cho công tác quản lý và khai thác kinh tế.
Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định là: trong khi các nghiên cứu địa lý tổng hợp và đánh giá cảnh quan phục vụ phát triển kinh tế - xã hội trên đất liền và dải ven bờ đã có những bước tiến đáng kể, thì tại các vùng biển đảo xa bờ, đặc biệt là quần đảo Trường Sa, hướng tiếp cận cảnh quan học ứng dụng vẫn còn thiếu vắng. Chưa có công trình nào thực hiện phân loại, lập bản đồ cảnh quan biển - hải đảo và đánh giá tổng hợp điều kiện địa lý tự nhiên, tài nguyên một cách có hệ thống để phục vụ công tác quy hoạch không gian biển và định hướng phát triển đa ngành.
Mục tiêu, nhiệm vụ và luận điểm bảo vệ
- Mục tiêu nghiên cứu: Xác lập cơ sở khoa học cho việc đề xuất các định hướng phát triển kinh tế biển và quản lý không gian khu vực quần đảo Trường Sa dựa trên kết quả đánh giá tổng hợp điều kiện địa lý tự nhiên theo tiếp cận đánh giá cảnh quan.
- Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Thu thập, tổng hợp tài liệu và khảo sát thực địa về điều kiện tự nhiên, tài nguyên, kinh tế - xã hội và tai biến thiên nhiên khu vực quần đảo Trường Sa.
- Tổng quan các vấn đề nghiên cứu có liên quan và các nghiên cứu ở khu vực quần đảo Trường Sa.
- Phân tích và làm rõ đặc điểm về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, xác định các đặc trưng phân hóa mang tính quy luật của cảnh quan, xây dựng bản đồ cảnh quan khu vực quần đảo Trường Sa.
- Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá và thực hiện đánh giá mức độ thuận lợi cảnh quan đối với các loại hình phát triển kinh tế biển ở quần đảo Trường Sa.
- Đề xuất các định hướng phát triển kinh tế biển và các giải pháp quản lý không gian khu vực quần đảo Trường Sa.
- Luận điểm bảo vệ:
- Luận điểm 1: Cảnh quan quần đảo Trường Sa mang tính chất đặc thù của một quần đảo san hô xa bờ, có sự thống nhất về không gian giữa hệ thống các đảo với khối nước biển xung quanh và thể hiện đầy đủ các quy luật phân hóa tự nhiên. Trong đó, quy luật phi địa đới theo độ sâu đáy biển và khối nước biển chi phối chủ yếu đến sự phân hóa các đơn vị cảnh quan. Hệ thống đảo, nền trầm tích, địa hình đáy và khối nước biển với các đặc trưng hải dương là những nhân tố hình thành cảnh quan biển - hải đảo ở khu vực quần đảo Trường Sa.
- Luận điểm 2: Kết quả đánh giá cảnh quan dựa trên hệ thống chỉ tiêu đánh giá được xây dựng là cơ sở khoa học để định hướng tổ chức hợp lý không gian theo các vùng cảnh quan cho phát triển các ngành kinh tế biển đặc thù ở khu vực quần đảo Trường Sa.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Các thể tổng hợp địa lý tự nhiên (cảnh quan biển - hải đảo), các dạng tài nguyên thiên nhiên và cơ chế tương tác giữa hệ thống tự nhiên với các hoạt động phát triển kinh tế biển.
- Phạm vi không gian: Vùng biển quần đảo Trường Sa bao gồm các đảo, đá, bãi cạn, bãi ngầm và vùng nước nối giữa chúng, giới hạn trong tọa độ từ 6°50’ đến 12°00’ vĩ độ Bắc và từ 111°00’ đến 118°00’ kinh độ Đông.
- Phạm vi khoa học: Nghiên cứu tổng hợp các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên phục vụ phân loại, phân vùng cảnh quan ở tỷ lệ 1:500.000; xây dựng hệ thống chỉ tiêu đánh giá mức độ thuận lợi cho 3 loại hình phát triển kinh tế biển chính: thăm dò và khai thác khoáng sản; khai thác nguồn lợi hải sản; phát triển du lịch và bảo tồn biển.
- Phạm vi thời gian: Nguồn dữ liệu thực địa và tài liệu tổng hợp được cập nhật đến năm 2013; định hướng tổ chức không gian phát triển kinh tế biển được xác lập đến năm 2020 và tầm nhìn 2030.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Luận án đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước theo từng thời kỳ và từng nhóm chuyên ngành:
Tổng quan các hướng nghiên cứu quốc tế
- Khảo sát hàng hải và đo sâu: Các đoàn khảo sát của Anh (1925 tại cụm Song Tử, 1931 tại đảo Sinh Tồn, 1932 tại Bãi ngầm Đồi Mồi, Trăng Khuyết); khảo sát của Nhật Bản xuất bản hải đồ IJN-H0810, 167 (1936) cho các cụm Song Tử Tây, Ba Bình, Nam Yết; khảo sát của Hải quân Mỹ (1935–1937 tại Đá Tiên Nữ, Chữ Thập, Trăng Khuyết) và các nghiên cứu đo sâu của Hải quân Mỹ, Liên Xô giai đoạn 1954–1975.
- Khảo sát địa chất và thăm dò dầu khí: Khảo sát của tàu R/V F.Hunt thuộc Marine Acoustical Service of Miami (1968) đo 8.900 km tuyến địa chấn và từ; khảo sát địa chấn, trọng lực của Western Atlas (Mỹ) năm 1974; các giếng khoan thăm dò của Amoco (Mỹ) và Salen (Thụy Điển) giai đoạn 1976–1984 tại Bãi Cỏ Rong (Reed Bank); các đợt khảo sát của tàu Gagarinsky (1990, 1992); công trình thống kê thủy văn, địa lý của Hancox và Prescott (1995).
- Nghiên cứu cấu trúc và tài nguyên biển sâu: Các nghiên cứu về cấu trúc địa chất Biển Đông của Taylor, Hayes (1980, 1983); tiềm năng dầu khí của Cục Quản lý Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (EIA), Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS); nghiên cứu vùng ổn định băng cháy (gas hydrate) và các công trình hải dương học toàn cầu về nhiệt độ, độ muối của Levitus và Boyer (1994).
Tổng quan các hướng nghiên cứu trong nước
- Tư liệu lịch sử và cơ sở pháp lý chủ quyền: Hệ thống thư tịch cổ như Đại Nam Nhất Thống Toàn Đồ (1838); các công trình nghiên cứu của Lê Thành Khê (1971), Đinh Văn Cư (1972) và luận án tiến sĩ lịch sử của Nguyễn Nhã (2002). Luận án cũng điểm lại hệ thống văn bản pháp lý quốc gia: Tuyên bố về lãnh hải, vùng tiếp giáp, vùng đặc quyền kinh tế và thềm lục địa (1977); Tuyên bố đường cơ sở (1982); Nghị quyết Quốc hội phê chuẩn Công ước UNCLOS 1982 (1994); Luật Biên giới quốc gia (2003); Luật Biển Việt Nam (2012); Luật Tài nguyên, Môi trường Biển và Hải đảo (2015); cùng các quyết định thành lập huyện đảo Trường Sa (1982) và thành lập thị trấn Trường Sa, xã Song Tử Tây, xã Sinh Tồn theo Nghị định 65/2007/NĐ-CP.
- Các đề tài điều tra tổng hợp và chuyên đề tự nhiên:
- Chương trình tổng hợp biển giai đoạn 1988–1989 do Nguyễn Cẩm Vân và cộng sự thực hiện với 41 công trình thành phần; Đề án TS-04 (1993–1997) và các công bố năm 1998 về trường địa vật lý, cấu trúc địa chất vỏ Trái Đất của Đặng Văn Bát, Nguyễn Như Trung; đề tài khảo sát địa chấn nông phân giải cao (1996–2003) của Trịnh Nguyên Tính.
- Các đề tài cấp nhà nước KC.09-02 (Đỗ Huy Cường chủ trì) và KC.09-24 xây dựng tập bản đồ điều kiện tự nhiên, môi trường biển Việt Nam; đề tài điều tra tai biến tự nhiên giai đoạn 2008–2010 và luận chứng trạm quan trắc quốc gia (2006–2008) do Nguyễn Thế Tiệp chủ trì.
- Các nghiên cứu về đá vôi san hô, cơ chế hình thành rạn của Lê Đức An, Trịnh Phùng, Đỗ Bạt, Nguyễn Huy Phách; đặc tính cơ lý san hô phục vụ công trình của Phạm Khắc Hùng (2006–2010); nghiên cứu khí hậu, khí tượng trạm Trường Sa của Đinh Văn Thuận, Vũ Thanh Ca; đa dạng sinh học và nguồn lợi sinh vật rạn của Lăng Văn Kẻn, Nguyễn Chu Hồi, Đỗ Công Thung, Võ Sĩ Tuấn; phân loại thổ nhưỡng đất đảo của Nguyễn Đình Kỳ, Đỗ Đình Sâm.
Vị trí và khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết
Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu chuyên ngành riêng lẻ về địa chất, địa mạo, sinh vật, khí tượng thủy văn, song chưa có công trình nào tổng hợp các hợp phần này dưới lăng kính cảnh quan học ứng dụng cho quần đảo Trường Sa. Luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống này bằng cách: xây dựng hệ thống phân loại cảnh quan chuyên biệt cho vùng biển đảo san hô; thành lập bản đồ cảnh quan và phân vùng cảnh quan tỷ lệ 1:500.000; lượng hóa mức độ thuận lợi cảnh quan thông qua phân tích đa chỉ tiêu phục vụ định hướng không gian phát triển kinh tế biển và quản lý tổng hợp.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng
- Quan niệm cảnh quan biển - hải đảo: Luận án tiếp thu các quan điểm cảnh quan học của các trường phái địa lý Nga (A. Isachenko, V. Sochava), Pháp và Mỹ, đồng thời vận dụng các công trình trong nước của Vũ Tự Lập, Nguyễn Cao Huần, Phạm Hoàng Hải. Cảnh quan được xem xét theo quan niệm kiểu loại (tổng hợp thể tự nhiên tương đối đồng nhất, lặp lại trong không gian) và quan niệm cá thể (đơn vị phân vùng cụ thể, ranh giới rõ ràng, không lặp lại).
- Hệ thống phân loại cảnh quan biển: Cấu trúc phân loại gồm các cấp phân vị: Hệ cảnh quan, Phụ hệ cảnh quan, Lớp cảnh quan (Lớp cảnh quan đảo và Lớp cảnh quan biển), Phụ lớp cảnh quan (phân chia theo độ sâu đáy biển: thềm lục địa, sườn lục địa, trũng biển thẳm), Kiểu cảnh quan (xác định theo sự phân tầng khối nước, chế độ nhiệt - muối, dòng chảy và điều kiện chiếu sáng), và Hạng cảnh quan (dựa trên địa hình phát sinh và tính chất trầm tích nền đáy).
| Cấp phân vị |
Chỉ tiêu đối với môi trường lục địa |
Chỉ tiêu áp dụng đối với môi trường biển - đảo |
| Hệ CQ |
Phân hóa nhiệt - ẩm theo vĩ độ |
Phân hóa nhiệt - ẩm, hoàn lưu gió mùa trên bề mặt biển |
| Phụ hệ CQ |
Tương tác hoàn lưu khí quyển và đại địa hình |
Tương tác hoàn lưu mặt nước và khối nước biển |
| Lớp CQ |
Đại địa hình: Núi và Đồng bằng |
Đặc trưng môi trường: Lớp CQ đảo và Lớp CQ biển |
| Phụ lớp CQ |
Phân hóa địa hình theo độ cao tuyệt đối |
Khối cấu trúc đáy theo độ sâu: Thềm, Sườn, Trũng sâu |
| Kiểu CQ |
Sinh khí hậu (thổ nhưỡng - thảm thực vật) |
Phân tầng khối nước, đặc trưng hải dương (nhiệt, muối, dòng chảy) |
| Hạng CQ |
Địa hình phát sinh và tính chất nham thạch |
Kiểu địa hình phát sinh và đặc điểm nham thạch/trầm tích nền đáy |
- Đơn vị cảnh quan đảo san hô: Luận án sử dụng các đơn vị hình thái vi mô:
- Diện địa lý: Đơn vị tự nhiên nhỏ nhất, đồng nhất về địa thế, vi khí hậu, thổ nhưỡng và quần thể sinh vật.
- Dạng địa lý: Tập hợp các diện địa lý phát triển trên một dạng trung địa hình âm hoặc dương.
Phương pháp nghiên cứu
- Hệ phương pháp cảnh quan: Bao gồm điều tra tổng hợp 3 bước (văn phòng trước thực địa, khảo sát thực địa đo đạc địa chất - địa vật lý - hải văn, văn phòng sau thực địa); phân tích liên kết các thành phần tự nhiên; phân tích nhân tố trội; và phương pháp phân vùng cảnh quan trên cơ sở gộp nhóm các đơn vị cảnh quan tương đồng.
- Phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (Multi-Criteria Analysis - MCA): Mức độ thuận lợi tổng hợp ($S$) của từng vùng cảnh quan được xác định theo mô hình:
$$S = \left( \sum_{i=1}^{n} W_i \times X_i \right) \times \prod_{j=1}^{m} C_j$$
Trong đó:
- $W_i$: Trọng số của chỉ tiêu $i$.
- $X_i$: Chỉ số đánh giá của chỉ tiêu $i$, tính theo phương pháp trung bình gia quyền diện tích trong vùng cảnh quan ($X_i = \sum_{j=1}^{k} \frac{A_{ij} \times a_{ij}}{A_{vcq}}$, với $a_{ij}$ là điểm đánh giá của cấp thuận lợi $j$, $A_{ij}$ là diện tích tương ứng, $A_{vcq}$ là diện tích vùng cảnh quan).
- $C_j$: Giá trị chỉ tiêu hạn chế, nhận giá trị logic Boolean ($1$ nếu thỏa mãn, $0$ nếu vi phạm ngưỡng giới hạn).
- Phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process - AHP): Thiết lập ma trận so sánh cặp giữa các chỉ tiêu dựa trên thang điểm từ 1 đến 9 của Thomas Saaty (1980). Mức độ nhất quán của ma trận được kiểm soát qua Tỷ số nhất quán ($CR$):
$$CR = \frac{CI}{RI}$$
Trong đó chỉ số nhất quán $CI = \frac{\lambda_{\max} - n}{n - 1}$; $RI$ là chỉ số ngẫu nhiên tra theo bảng chuẩn của Saaty:
| Số chỉ tiêu ($n$) |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
| Giá trị $RI$ |
0 |
0,58 |
0,90 |
1,12 |
1,24 |
1,32 |
1,41 |
1,45 |
1,51 |
Ma trận được chấp nhận khi $CR \le 0,1$.
4. Phương pháp số Odum (1971): Vận dụng ma trận lộ trình tối ưu (Optimum pathway matrix) để tính hệ số tỷ lệ chuẩn hóa dữ liệu: $S_{ij} = \frac{X_{ij}}{\max(X_{i1}, X_{i2}, \dots, X_{im})}$.
5. Nhóm phương pháp bản đồ, viễn thám và GIS: Xử lý ảnh vệ tinh Quickbird (độ phân giải cao tại các đảo Trường Sa, Song Tử Tây, Nam Yết, Đá Nam), ảnh đo cao vệ tinh, tích hợp các lớp dữ liệu địa lý trên phần mềm GIS để biên tập hệ thống bản đồ tỷ lệ 1:500.000 và 1:5.000.
Nguồn tư liệu và dữ liệu thực tế
- Dữ liệu từ các đề tài cấp nhà nước do Viện Địa chất và Địa vật lý biển chủ trì (2006–2010) thuộc Chương trình Biển Đông - Hải đảo.
- Dữ liệu điều tra thực địa do chính tác giả tham gia trong các năm 2005 (Trường Sa, Nam Yết, Song Tử Tây), năm 2009 (Trường Sa, Đá Núi Le và vùng nước phụ cận), năm 2010 (Trường Sa, Đá Tây, Sinh Tồn, Nam Yết, Song Tử Tây).
- Kết quả đo sâu hồi âm, địa chấn nông, phân tích thạch học mẫu đá san hô, mẫu đất cát ven bờ và chuỗi số liệu khí tượng trạm Trường Sa từ 1977 đến 2005.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu địa lý tự nhiên phục vụ quản lý và định hướng phát triển khu vực quần đảo Trường Sa
Chương này tập trung xây dựng cơ sở lý luận cho việc nghiên cứu cảnh quan biển và quy trình đánh giá nguồn lực tự nhiên:
- Khung lý luận về quản lý không gian biển: Phân tích các khái niệm điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, quản lý tổng hợp và quy hoạch không gian biển (MSP). Luận án chứng minh rằng quy hoạch không gian biển là công cụ phân bổ không gian sử dụng biển hợp lý giữa các ngành kinh tế, giảm thiểu xung đột lợi ích và bảo tồn tính toàn vẹn của các hệ sinh thái.
- Tiếp cận cảnh quan học biển: Xác lập quan điểm nghiên cứu cảnh quan biển có tính đặc thù so với lục địa do có sự tồn tại của khối nước biển vận động liên tục theo không gian 3 chiều. Khối nước vừa đóng vai trò như môi trường trung gian truyền dẫn năng lượng, vừa là một hợp phần cấu tạo cảnh quan mang các đặc trưng vật lý hải dương (nhiệt độ, độ muối, dòng chảy, trường ánh sáng).
- Quy trình đánh giá mức độ thuận lợi cảnh quan: Thiết lập quy trình gồm 4 bước kế tiếp: (1) Xác định đối tượng đánh giá (chủ thể là các ngành kinh tế; khách thể là các vùng cảnh quan); (2) Đánh giá riêng từng chỉ tiêu sinh thái - kỹ thuật; (3) Đánh giá tổng hợp bằng phương pháp MCA kết hợp trọng số AHP; (4) Phân cấp mức độ thuận lợi thành 4 cấp: Rất thuận lợi, Thuận lợi trung bình, Ít thuận lợi và Không thuận lợi.
Chương 2: Đặc điểm cảnh quan khu vực quần đảo Trường Sa
Chương 2 trình bày chi tiết bức tranh tự nhiên toàn diện của khu vực nghiên cứu:
- Các nhân tố thành tạo cảnh quan và tài nguyên:
- Vị trí và tài nguyên vị thế: Quần đảo nằm trên tuyến hàng hải huyết mạch quốc tế, có giá trị kiểm soát giao thương và bố phòng an ninh quốc phòng biển xa.
- Địa chất và tài nguyên liên quan: Cấu trúc địa chất Kainozoi phát triển trên nền vỏ lục địa bị kéo tách; tồn tại các bẫy cấu trúc chứa dầu khí và tầng chỉ thị mặt phản xạ mô phỏng đáy (BSR) liên quan đến tiềm năng băng cháy (gas hydrate).
- Địa mạo đáy biển và các rạn san hô: Phân hóa thành các dạng địa mạo đặc trưng gồm: rạn san hô vòng phức quy mô lớn (Ba Bình - Nam Yết); rạn san hô vòng đơn (Phan Vinh, Tốc Tan, Núi Le, Tiên Nữ); rạn san hô mặt bàn (đảo Trường Sa); thềm rạn san hô bao quanh đảo (Sinh Tồn); và hệ thống bậc thềm, mực địa hình rạn nâng (Song Tử Tây).
- Khí hậu và hải văn: Phân tích chuỗi số liệu trạm Trường Sa theo 4 thời điểm quan trắc (1h, 7h, 13h, 19h); chỉ rõ chế độ gió mùa (gió mùa đông bắc và tây nam); mặt cắt thẳng đứng nhiệt độ và độ muối dọc kinh tuyến 112°E cho thấy sự phân tầng rõ rệt giữa lớp nước mặt xáo trộn mạnh và các lớp nước sâu.
- Thổ nhưỡng, sinh vật và tai biến tự nhiên: Phân loại nhóm đất san hô nhiệt đới hình thành từ xác sinh vật vôi; thống kê thành phần loài sinh vật rạn phong phú; phân tích các tai biến chính gồm xói lở - bồi tụ bờ đảo san hô (được minh chứng qua ảnh Quickbird đảo Trường Sa năm 2007), bão, áp thấp nhiệt đới và động đất - sóng thần.
- Phân loại và phân vùng cảnh quan:
- Xây dựng bản đồ cảnh quan khu vực quần đảo Trường Sa tỷ lệ 1:500.000, phân định rõ các đơn vị cảnh quan biển và đảo san hô.
- Xây dựng bản đồ cảnh quan chi tiết đảo Trường Sa tỷ lệ 1:5.000, thể hiện cấu trúc vi cảnh quan gồm các diện và dạng địa lý.
- Thành lập bản đồ phân vùng cảnh quan khu vực quần đảo Trường Sa tỷ lệ 1:500.000, chia lãnh thổ thành các vùng cảnh quan tự nhiên đồng nhất tương đối về nguồn gốc phát sinh và hình thái đáy biển.
Chương 3: Đánh giá tổng hợp nguồn lực tự nhiên và tài nguyên, đề xuất các định hướng quản lý, phát triển kinh tế biển khu vực quần đảo Trường Sa
Chương 3 thực hiện tính toán định lượng và đưa ra các định hướng ứng dụng:
- Đánh giá riêng và đánh giá tổng hợp mức độ thuận lợi:
- Thăm dò và khai thác khoáng sản: Sử dụng ma trận AHP xác định trọng số cho các chỉ tiêu địa chất, độ sâu đáy biển, biểu hiện cấu trúc trầm tích. Áp dụng chỉ tiêu hạn chế $C = 0$ đối với vùng nước có độ sâu lớn hơn 4.000 m.
- Khai thác nguồn lợi hải sản: Đánh giá riêng biệt cho mùa gió đông bắc và mùa gió tây nam dựa trên các chỉ tiêu ngư trường, dòng chảy, sinh vật phù du và điều kiện neo đậu tránh gió.
- Phát triển du lịch và bảo tồn biển: Chuẩn hóa chỉ tiêu về cảnh quan sinh thái rạn san hô, độ phủ san hô sống, độ trong suốt của nước, bãi cát tự nhiên và mức độ đa dạng loài sinh vật.
- Kết quả tính toán chỉ số $CR$ ở tất cả các ma trận so sánh cặp đều đạt giá trị $< 0,1$, chứng minh tính nhất quán của trọng số. Luận án phân cấp mức độ thuận lợi thành 4 mức và thể hiện trên hệ thống bản đồ chuyên đề tỷ lệ 1:500.000.
- Định hướng phát triển tổng hợp kinh tế biển:
- Bố trí không gian khai thác khoáng sản tại các bể trầm tích và vùng nước có triển vọng dầu khí, băng cháy.
- Xác lập các vùng khai thác hải sản trọng điểm theo mùa; quy hoạch hệ thống âu tàu, điểm dịch vụ hậu cần nghề cá tại các rạn vòng kín sóng như Đá Tây, Đá Tốc Tan.
- Định hướng phát triển du lịch sinh thái biển đảo tại đảo Trường Sa, cụm Song Tử; quy hoạch khu bảo tồn biển Nam Yết nhằm giữ gìn nguồn gen san hô quý hiếm cho toàn Biển Đông.
- Đề xuất các biện pháp quản lý không gian: Kiến nghị áp dụng công cụ quy hoạch không gian biển (MSP); thiết lập vùng biển nhạy cảm đặc biệt (PSSA); hoàn thiện khung thể chế quản lý tổng hợp tài nguyên biển; xây dựng mạng lưới quan trắc môi trường và cơ chế phòng ngừa, ứng phó tai biến tự nhiên, bảo đảm an ninh quốc phòng gắn với bảo vệ chủ quyền quốc gia.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận
- Luận án đã xác lập và hoàn thiện cơ sở lý luận về cảnh quan biển - hải đảo áp dụng cho quần đảo san hô xa bờ. Đã cụ thể hóa hệ thống phân vị phân loại cảnh quan biển (từ Hệ, Phụ hệ, Lớp, Phụ lớp, Kiểu đến Hạng cảnh quan) phù hợp với quy luật phân tầng độ sâu và các đặc trưng hải dương học.
- Vận dụng thành công phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (MCA) kết hợp kỹ thuật phân tích thứ bậc (AHP) của Saaty và phương pháp chuẩn hóa Odum trong đánh giá tổng hợp điều kiện tự nhiên biển, lượng hóa mức độ thích nghi sinh thái - kỹ thuật cho các ngành kinh tế biển.
- Làm sáng tỏ tính quy luật phân hóa cảnh quan khu vực quần đảo Trường Sa, khẳng định vai trò chi phối của quy luật phi địa đới (độ sâu đáy biển, cấu trúc rạn san hô và đặc tính khối nước) đối với sự hình thành các thể tổng hợp tự nhiên biển - đảo.
Đóng góp mới về mặt thực tiễn
- Xây dựng bộ bản đồ chuyên đề có độ tin cậy khoa học cao: Bản đồ cảnh quan và Bản đồ phân vùng cảnh quan khu vực quần đảo Trường Sa tỷ lệ 1:500.000; Bản đồ cảnh quan đảo Trường Sa tỷ lệ 1:5.000; cùng hệ thống các bản đồ phân cấp mức độ thuận lợi cho 3 loại hình kinh tế biển.
- Cung cấp luận cứ khoa học để phân vùng chức năng không gian biển: xác định các cụm đảo có thể xây dựng trung tâm dịch vụ hậu cần nghề cá (Đá Tây, Tốc Tan); khoanh định không gian bảo tồn biển nghiêm ngặt (Nam Yết); và xác lập các khu vực biển có tiềm năng khai thác năng lượng, du lịch kết hợp củng cố quốc phòng an ninh.
- Đề xuất hệ thống giải pháp quản lý tổng hợp không gian biển và bảo vệ môi trường, ứng phó sự cố thiên tai, xói lở bờ đảo, trực tiếp phục vụ công tác thực thi và bảo vệ chủ quyền biển đảo của Việt Nam.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế:
- Do điều kiện thời tiết khắc nghiệt, diện tích vùng biển nghiên cứu rộng lớn và tính chất nhạy cảm về an ninh quốc phòng, mức độ điều tra thực địa chi tiết chỉ mới tập trung tại một số đảo, đá nổi và bãi ngầm trọng điểm (như Trường Sa, Nam Yết, Song Tử Tây, Sinh Tồn, Đá Tây, Núi Le, Tốc Tan); nhiều vùng nước sâu chưa có dữ liệu đo đạc liên tục.
- Các bản đồ cảnh quan và bản đồ đánh giá tổng hợp toàn khu vực mới dừng lại ở tỷ lệ khái quát 1:500.000; chưa thể hiện hết được tính vi phân của các đơn vị hình thái cảnh quan đáy biển quy mô nhỏ.
- Nguồn số liệu hải văn, sinh vật biển tại một số vùng nước chủ yếu dựa vào các chuỗi dữ liệu khảo sát gián đoạn trước năm 2013.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Mở rộng khảo sát thực địa bằng các thiết bị công nghệ biển sâu hiện đại để chi tiết hóa bản đồ cảnh quan đáy biển ở các tỷ lệ lớn hơn (1:100.000 và 1:50.000) cho từng cụm đảo.
- Thiết lập mạng lưới trạm quan trắc tự động về động lực biển, khí tượng - hải văn và môi trường sinh thái để theo dõi dài hạn các biến động tự nhiên dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu và nước biển dâng.
- Nghiên cứu sâu hơn về tính tổn thương sinh thái và sức tải môi trường của các rạn san hô trước áp lực phát triển kinh tế biển và các hoạt động xây dựng công trình.
Giá trị tham khảo
Luận án là tài liệu khoa học hữu ích cho các nhóm đối tượng:
- Các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nhà nước: Bộ Tài nguyên và Môi trường (Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam), Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Ủy ban Nhân dân tỉnh Khánh Hòa và huyện đảo Trường Sa; sử dụng tài liệu làm căn cứ quy hoạch không gian biển, xây dựng chiến lược phát triển kinh tế biển đảo và phân bổ ngân sách đầu tư hạ tầng dịch vụ nghề cá, năng lượng sạch.
- Lực lượng quốc phòng - an ninh trên biển: Bộ Tư lệnh Quân chủng Hải quân, Cảnh sát biển, Bộ đội Biên phòng; tham khảo các đặc tính địa mạo, độ sâu luồng lạch, địa chất công trình và các điểm neo đậu tàu thuyền tránh trú bão phục vụ bố phòng chiến lược, tuần tra và bảo vệ chủ quyền.
- Nghiên cứu sinh, giảng viên và sinh viên ngành Địa lý, Hải dương học, Môi trường: Tài liệu cung cấp khung phương pháp luận chuẩn xác về ứng dụng cảnh quan học trong môi trường biển, quy trình tích hợp AHP - MCA - GIS trong đánh giá tài nguyên, và hệ thống dữ liệu thực nghiệm phong phú về địa mạo rạn san hô Trường Sa.
Câu hỏi thường gặp
1. Luận án sử dụng những chỉ tiêu nào để phân cấp cảnh quan môi trường biển?
Luận án phân chia cảnh quan môi trường biển theo hệ thống phân vị: Hệ cảnh quan (nhiệt - ẩm và hoàn lưu gió mùa bề mặt); Phụ hệ cảnh quan (tương tác hoàn lưu và khối nước); Lớp cảnh quan (Lớp cảnh quan biển và Lớp cảnh quan đảo); Phụ lớp cảnh quan (theo các khối cấu trúc địa mạo độ sâu gồm thềm lục địa, sườn lục địa và trũng biển thẳm); Kiểu cảnh quan (sự phân tầng khối nước, nhiệt độ, độ muối, trường ánh sáng và dòng chảy); Hạng cảnh quan (dạng địa hình phát sinh và tính chất trầm tích nền đáy).
2. Phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (MCA) kết hợp AHP được vận dụng như thế nào trong đánh giá kinh tế biển?
Luận án xây dựng mô hình nhân tích hợp: lấy tổng có trọng số của các chỉ tiêu sinh thái - kỹ thuật nhân với tích các chỉ tiêu hạn chế Boolean (nhận giá trị 1 hoặc 0). Trọng số của từng chỉ tiêu được xác định thông qua việc lập ma trận so sánh cặp theo thang đo 1–9 của Thomas Saaty, sau đó kiểm tra độ tin cậy bằng tỷ số nhất quán $CR \le 0,1$. Điểm của từng vùng cảnh quan được tính bằng phương pháp trung bình gia quyền diện tích.
3. Những loại hình kinh tế biển nào được luận án lựa chọn đánh giá mức độ thuận lợi?
Luận án lựa chọn 3 loại hình phát triển kinh tế biển chủ đạo:
- Thăm dò và khai thác tài nguyên khoáng sản (trọng tâm là dầu khí và băng cháy).
- Khai thác nguồn lợi hải sản (đánh giá riêng theo hai mùa gió: đông bắc và tây nam).
- Phát triển du lịch biển đảo và bảo tồn biển (gắn với hệ sinh thái rạn san hô).
4. Đơn vị cấu trúc cảnh quan nào được sử dụng để nghiên cứu các đảo san hô nổi?
Đối với các đảo san hô nổi có diện tích nhỏ (< 0,5 km²), luận án sử dụng hai đơn vị hình thái cảnh quan vi mô: Diện địa lý (đơn vị địa lý tự nhiên nhỏ nhất, hoàn toàn đồng nhất về địa thế, vi khí hậu, thổ nhưỡng, sinh vật) và Dạng địa lý (tập hợp các nhóm diện địa lý cùng phát triển trên một dạng trung địa hình âm hoặc dương của đảo).
5. Những thực thể địa lý nào được luận án nghiên cứu chi tiết về tiềm năng hậu cần nghề cá và bảo tồn thiên nhiên?
Luận án nghiên cứu chi tiết cấu trúc địa mạo và đề xuất xây dựng trung tâm dịch vụ hậu cần nghề cá, âu tàu tránh bão tại các rạn san hô vòng có vụng biển kín sóng như Đá Tây và Đá Tốc Tan; đồng thời xây dựng phương án và sơ đồ quy hoạch khu bảo tồn biển tại đảo Nam Yết nhằm bảo vệ trung tâm phát tán nguồn gen sinh vật rạn san hô.
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Anh Tuấn là công trình nghiên cứu địa lý tự nhiên tổng hợp áp dụng cách tiếp cận cảnh quan học và quy hoạch không gian biển tại khu vực quần đảo Trường Sa. Bằng việc kết hợp hệ phương pháp cảnh quan truyền thống với các công cụ phân tích đa chỉ tiêu (MCA), phân tích thứ bậc (AHP), viễn thám và GIS, luận án đã xây dựng thành công hệ thống bản đồ cảnh quan, bản đồ phân vùng cảnh quan và bản đồ đánh giá mức độ thuận lợi phục vụ phát triển kinh tế biển tỷ lệ 1:500.000. Kết quả của công trình cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc phân vùng chức năng, tổ chức không gian phát triển kinh tế biển bền vững và phục vụ đắc lực cho công tác quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và khẳng định chủ quyền quốc gia của Việt Nam trên quần đảo Trường Sa.