Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xác định mức độ phát thải ch4 trên đất phù sa sông hồng trồng lúa

Nghiên cứu mức độ phát thải CH4 trên đất phù sa sông Hồng trồng lúa, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển nông nghiệp bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thơm
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Quang Hà
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Xác Định Mức Độ Phát Thải CH4 Trên Đất Phù Sa Sông Hồng Trồng Lúa
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Biến đổi khí hậu (BĐKH) và sự phát thải khí nhà kính (KNK)
• 1.2. Biến đổi khí hậu
• 1.3. Sự phát thải khí nhà kính
• 1.4. Các nghiên cứu trong và ngoài nước về sự phát thải CH4 trong canh tác lúa nước
• 1.4.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài
• 1.4.2. Các nghiên cứu trong nước
• 1.5. Canh tác lúa nước trên đất phù sa sông Hồng
• 1.5.1. Đặc điểm khí hậu, thủy văn vùng đồng bằng sông Hồng
• 1.5.2. Đặc điểm, tính chất đất phù sa sông Hồng
• 1.5.3. Canh tác lúa vùng đồng bằng sông Hồng
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đặc điểm, tính chất đất khu vực nghiên cứu
• 3.2. Sự sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa
• 3.3. Kết quả nghiên cứu sự phát thải CH4 từ hoạt động trồng lúa trên đất phù sa sông Hồng (khu vực Từ Liêm – Hà Nội) vụ mùa 2011 và vụ xuân 2012
• 3.3.1. Phát thải CH4 theo vụ xuân và vụ mùa
• 3.3.2. Quan hệ giữa phát thải CH4 và nhiệt độ đất
• 3.3.3. Quan hệ giữa phát thải CH4 và điện thế oxi hóa khử (Eh) của đất
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu phát thải CH4 trên đất phù sa trồng lúa

Nghiên cứu phát thải khí metan (CH4) từ đất phù sa trồng lúa là một vấn đề quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu. CH4 là một trong những khí nhà kính có tác động mạnh đến sự nóng lên toàn cầu. Đất phù sa, đặc biệt là ở vùng đồng bằng sông Hồng, là nơi có điều kiện thuận lợi cho sự phát thải CH4 do quá trình phân hủy hữu cơ diễn ra trong điều kiện yếm khí. Việc xác định mức độ phát thải CH4 từ đất phù sa không chỉ giúp hiểu rõ hơn về quy trình sinh thái mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho việc quản lý nông nghiệp bền vững.

1.1. Tính cấp thiết của nghiên cứu phát thải CH4

Biến đổi khí hậu đang trở thành một thách thức lớn đối với nông nghiệp. Nghiên cứu cho thấy rằng canh tác lúa nước đóng góp khoảng 15-20% tổng lượng phát thải CH4 toàn cầu. Việc hiểu rõ mức độ phát thải CH4 từ đất phù sa sẽ giúp đưa ra các biện pháp giảm thiểu hiệu quả.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu phát thải CH4 trên đất phù sa

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định mức độ phát thải CH4 từ ruộng lúa nước trên đất phù sa sông Hồng, đồng thời tìm hiểu mối quan hệ giữa phát thải CH4 với các yếu tố như nhiệt độ đất và mức độ oxi hóa khử.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu phát thải CH4

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về phát thải khí nhà kính, nhưng việc xác định chính xác mức độ phát thải CH4 từ đất phù sa vẫn gặp nhiều khó khăn. Các yếu tố như điều kiện khí hậu, phương pháp canh tác và loại đất đều ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu. Hơn nữa, việc thiếu dữ liệu đáng tin cậy từ các nghiên cứu trước đây cũng là một thách thức lớn.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến phát thải CH4

Nhiệt độ đất, độ ẩm và mức độ oxi hóa khử là những yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phát thải CH4. Nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ cao có thể làm tăng cường độ phát thải CH4 từ đất.

2.2. Thiếu dữ liệu và phương pháp nghiên cứu

Nhiều nghiên cứu trước đây thiếu dữ liệu chính xác về mức độ phát thải CH4. Việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu không đồng nhất cũng dẫn đến kết quả không nhất quán.

III. Phương pháp nghiên cứu phát thải CH4 hiệu quả

Để xác định mức độ phát thải CH4 từ đất phù sa, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng thiết bị đo lường chuyên dụng và phân tích mẫu đất trong phòng thí nghiệm. Việc thu thập dữ liệu trong các mùa vụ khác nhau cũng rất quan trọng để có cái nhìn toàn diện về phát thải CH4.

3.1. Thiết bị và công cụ nghiên cứu

Sử dụng các thiết bị đo lường khí CH4 như máy phân tích khí và thiết bị lấy mẫu đất là rất cần thiết. Những công cụ này giúp đảm bảo độ chính xác trong việc xác định mức độ phát thải.

3.2. Phân tích mẫu và thu thập dữ liệu

Quá trình phân tích mẫu đất và khí cần được thực hiện theo các tiêu chuẩn nghiêm ngặt. Việc thu thập dữ liệu trong các điều kiện khác nhau sẽ giúp xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến phát thải CH4.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng mức độ phát thải CH4 từ đất phù sa trồng lúa có sự biến đổi theo mùa vụ và điều kiện khí hậu. Những dữ liệu này có thể được sử dụng để phát triển các phương pháp canh tác bền vững, giảm thiểu phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp.

4.1. Mức độ phát thải CH4 theo mùa vụ

Nghiên cứu cho thấy rằng mức độ phát thải CH4 cao hơn trong mùa mưa do độ ẩm đất tăng cao. Điều này cho thấy cần có các biện pháp quản lý nước hợp lý trong canh tác lúa.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để điều chỉnh chế độ canh tác, từ đó giảm thiểu phát thải CH4 và đảm bảo an ninh lương thực.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu phát thải CH4 trên đất phù sa trồng lúa không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn cao. Việc hiểu rõ mức độ phát thải CH4 sẽ giúp các nhà quản lý nông nghiệp đưa ra các chính sách phù hợp nhằm giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Nghiên cứu phát thải CH4 là cần thiết để đánh giá tác động của nông nghiệp đến biến đổi khí hậu. Điều này giúp xây dựng các chiến lược phát triển bền vững.

5.2. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện các phương pháp đo lường và phân tích phát thải CH4, từ đó cung cấp thông tin chính xác hơn cho các chính sách nông nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang trở thành thách thức nghiêm trọng đối với sự phát triển bền vững của các quốc gia, trong đó sự gia tăng phát thải khí nhà kính (KNK) là nguyên nhân chính. Theo báo cáo của IPCC, tổng áp lực bức xạ do KNK gây ra là +2,63 W/m², trong đó khí mê-tan (CH4) chiếm 18% với áp lực 0,48 W/m². Nồng độ CH4 trong khí quyển đã tăng từ 0,700 ppmV năm 1750 lên 1,774 ppmV năm 2005, với tiềm năng gây nóng lên toàn cầu gấp 21 lần CO2 trong chu kỳ 100 năm. Ruộng lúa nước đóng góp khoảng 15-20% tổng lượng CH4 phát thải toàn cầu, chủ yếu do quá trình phân hủy vật chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí.

Tại Việt Nam, diện tích gieo trồng lúa năm 2009 đạt khoảng 7,4 triệu ha, phần lớn trên đất phù sa sông Hồng và sông Cửu Long. Mức phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp năm 2000 là 65 triệu tấn CO2 tương đương, chiếm 43,1% tổng phát thải quốc gia, dự kiến tăng lên 72,9 triệu tấn vào năm 2030. Tuy nhiên, các ước tính hiện nay chủ yếu dựa trên công thức lý thuyết, thiếu hệ số điều chỉnh phù hợp với điều kiện địa phương, dẫn đến sai số lớn.

Luận văn tập trung nghiên cứu xác định mức độ phát thải CH4 trên đất phù sa sông Hồng trồng lúa tại khu vực Từ Liêm, Hà Nội trong hai vụ mùa 2011 và xuân 2012. Mục tiêu cụ thể là định lượng phát thải CH4 theo thời kỳ sinh trưởng của cây lúa, theo mùa vụ, đồng thời phân tích mối quan hệ giữa phát thải CH4 với nhiệt độ đất và điện thế oxi hóa khử (Eh). Nghiên cứu nhằm cung cấp số liệu khoa học tin cậy để đánh giá chính xác lượng phát thải CH4, từ đó đề xuất các biện pháp canh tác giảm phát thải, góp phần bảo đảm an ninh lương thực và giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa nước, bao gồm:

• Quá trình sinh mê-tan trong đất lúa: CH4 được sinh ra bởi vi khuẩn methanogenic Archaea trong điều kiện yếm khí, chủ yếu qua hai con đường: acetoclastic methanogenesis (phân hủy acetate thành CH4 và CO2) và hydrogenotrophic methanogenesis (khử CO2 bằng H2 thành CH4). Khoảng 60-90% CH4 sinh ra bị oxy hóa bởi vi khuẩn methanotrophic trong lớp đất mặt, phần còn lại phát thải qua hệ thống mạch thông khí của cây lúa.

• Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường: Nhiệt độ đất ảnh hưởng đến hoạt động vi sinh vật sinh mê-tan, với nhiệt độ tối ưu từ 30-35°C. Điện thế oxi hóa khử (Eh) đất từ -230 đến -150 mV là điều kiện thuận lợi cho sự hình thành CH4. pH đất gần trung tính cũng thúc đẩy quá trình này.

• Ảnh hưởng của chế độ canh tác: Phương pháp tưới nước, bón phân, xử lý rơm rạ và kỹ thuật làm đất ảnh hưởng đến mức phát thải CH4. Ví dụ, tưới ngập liên tục làm tăng phát thải CH4 so với tưới xen kẽ khô ướt; bón rơm rạ tươi làm tăng phát thải hơn so với rơm ủ.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng dữ liệu thực nghiệm thu thập tại khu thực nghiệm Viện Môi trường Nông nghiệp, Từ Liêm, Hà Nội trong hai vụ mùa 2011 và xuân 2012. Giống lúa Khang dân 18 được trồng trên đất phù sa với diện tích mỗi ô thí nghiệm 40 m², bón phân theo tập quán nông dân (100 kg N, 90 kg P2O5, 70 kg K2O/ha).

• Phương pháp lấy mẫu và phân tích: Mẫu khí CH4 được lấy bằng buồng đóng cố định, lấy mẫu vào các thời điểm 0, 10, 20 phút trong khoảng 13h30-14h, với tần suất 9 lần vụ mùa và 10 lần vụ xuân. Nồng độ CH4 được xác định bằng máy sắc ký khí GC-MS. Mẫu đất được phân tích các chỉ tiêu hóa học như pH, hàm lượng hữu cơ, N, P, K, CEC, Ca, Mg.

• Phương pháp đo đạc: Nhiệt độ đất và không khí được đo bằng nhiệt kế; Eh đất đo bằng điện cực Platin và máy PRN-41 đặt cố định ở độ sâu 15-20 cm. Mực nước ruộng được đo bằng thước dây cố định.

• Phân tích số liệu: Cường độ phát thải CH4 tính theo công thức dựa trên sự thay đổi nồng độ CH4 trong buồng lấy mẫu theo thời gian, tổng lượng phát thải tính theo tích phân cường độ phát thải theo thời gian vụ canh tác. Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm Excel.

• Timeline nghiên cứu: Thí nghiệm vụ mùa từ tháng 7 đến tháng 10/2011, vụ xuân từ tháng 3 đến tháng 6/2012.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc điểm đất thí nghiệm: Đất phù sa tại khu vực Từ Liêm có pH KCl trung bình 4,80 (đất chua), hàm lượng hữu cơ 1,71%, N tổng số 0,18%, P2O5 0,14%, K2O 1,84%, CEC 13,8 cmol(+)/kg, Ca2+ 7,96 cmol(+)/kg, Mg2+ 2,16 cmol(+)/kg. Đây là đất phù sa có tính chất trung bình về dinh dưỡng, phù hợp cho canh tác lúa.

2. Phát thải CH4 theo mùa vụ: Mức độ phát thải CH4 trong vụ mùa 2011 cao hơn vụ xuân 2012. Cường độ phát thải trung bình vụ mùa đạt khoảng 50-70 mg/m²/giờ, trong khi vụ xuân dao động thấp hơn, khoảng 30-50 mg/m²/giờ. Tổng lượng phát thải CH4 vụ mùa ước tính cao hơn 20-30% so với vụ xuân.

3. Mối quan hệ giữa phát thải CH4 và nhiệt độ đất: Phát thải CH4 có xu hướng tăng theo nhiệt độ đất, với mối tương quan tuyến tính rõ rệt ở độ sâu 1-5 cm trong các tháng cao điểm sinh trưởng (tháng 5-8). Nhiệt độ đất trung bình vụ mùa là 28,08°C, vụ xuân là 24,38°C, phù hợp với nhiệt độ tối ưu cho hoạt động vi sinh vật sinh mê-tan.

4. Ảnh hưởng của điện thế oxi hóa khử (Eh): Phát thải CH4 tăng khi Eh đất giảm xuống dưới -200 mV, đặc biệt trong giai đoạn cuối vụ. Giá trị Eh đo được dao động từ -150 đến -250 mV, phù hợp với điều kiện yếm khí thúc đẩy quá trình sinh mê-tan.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu quốc tế cho thấy phát thải CH4 từ ruộng lúa nước phụ thuộc mạnh vào điều kiện môi trường như nhiệt độ và Eh đất. Mức phát thải cao hơn trong vụ mùa so với vụ xuân có thể do nhiệt độ đất cao hơn và điều kiện ngập nước ổn định hơn, tạo môi trường yếm khí thuận lợi cho vi sinh vật methanogenic hoạt động.

Mối tương quan giữa phát thải CH4 và nhiệt độ đất được minh họa rõ qua biểu đồ đường thể hiện sự tăng cường phát thải khi nhiệt độ đất tăng từ 20 đến 35°C. Biểu đồ phân bố Eh đất và phát thải CH4 cũng cho thấy sự giảm Eh tương ứng với tăng phát thải, phản ánh điều kiện yếm khí sâu hơn.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, mức phát thải CH4 tại khu vực nghiên cứu tương đối phù hợp với các vùng đất phù sa khác ở Đông Nam Á, tuy nhiên vẫn có sự biến động do điều kiện canh tác và khí hậu địa phương. Kết quả này góp phần hoàn thiện hệ số phát thải CH4 đặc thù cho đất phù sa sông Hồng, giúp nâng cao độ chính xác trong tính toán phát thải KNK quốc gia.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng kỹ thuật tưới nước xen kẽ khô ướt (AWD): Thực hiện tưới nước theo chu kỳ ngập và rút nước xen kẽ nhằm giảm phát thải CH4 khoảng 10-15% so với tưới ngập liên tục, đồng thời duy trì năng suất lúa. Thời gian áp dụng: ngay trong các vụ sản xuất hiện tại. Chủ thể thực hiện: nông dân, cán bộ kỹ thuật nông nghiệp.

2. Điều chỉnh lượng phân bón hợp lý: Khuyến khích sử dụng phân đạm ở mức vừa phải (khoảng 200 kg N/ha) kết hợp với phân hữu cơ có tỷ lệ C/N thấp để giảm phát thải CH4 và N2O. Thời gian: áp dụng trong các vụ canh tác tiếp theo. Chủ thể: nông dân, chuyên gia nông hóa.

3. Lựa chọn giống lúa có hệ số sinh khối rễ/thân cao: Ưu tiên giống lúa có khả năng giảm phát thải CH4 thông qua giảm lượng carbon đưa vào đất, đồng thời đảm bảo năng suất cao. Thời gian: nghiên cứu và phổ biến trong 2-3 năm tới. Chủ thể: viện nghiên cứu, cơ quan quản lý giống cây trồng.

4. Tăng cường giám sát và nghiên cứu bổ sung: Thiết lập hệ thống quan trắc phát thải CH4 tự động tại các vùng đất phù sa để thu thập dữ liệu liên tục, phục vụ điều chỉnh chính sách và kỹ thuật canh tác. Thời gian: triển khai trong 3-5 năm. Chủ thể: các viện nghiên cứu, Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực khoa học môi trường và nông nghiệp: Luận văn cung cấp dữ liệu thực nghiệm chi tiết về phát thải CH4 trên đất phù sa, giúp phát triển các nghiên cứu tiếp theo về biến đổi khí hậu và quản lý khí nhà kính.

2. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên môi trường và nông nghiệp: Thông tin về mức phát thải CH4 và các yếu tố ảnh hưởng hỗ trợ xây dựng chính sách giảm phát thải KNK trong nông nghiệp, đặc biệt tại vùng đồng bằng sông Hồng.

3. Nông dân và tổ chức hợp tác xã nông nghiệp: Các khuyến nghị kỹ thuật canh tác giúp giảm phát thải khí nhà kính mà vẫn duy trì năng suất, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường.

4. Các tổ chức phi chính phủ và quốc tế hoạt động trong lĩnh vực biến đổi khí hậu: Cung cấp cơ sở khoa học để thiết kế các chương trình hỗ trợ kỹ thuật và tài chính nhằm giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Phát thải CH4 từ ruộng lúa nước có ảnh hưởng như thế nào đến biến đổi khí hậu?
   CH4 là khí nhà kính có tiềm năng gây nóng lên toàn cầu gấp 21 lần CO2 trong chu kỳ 100 năm. Ruộng lúa nước đóng góp khoảng 15-20% tổng lượng CH4 phát thải toàn cầu, do đó kiểm soát phát thải CH4 từ canh tác lúa là yếu tố quan trọng trong giảm thiểu biến đổi khí hậu.

2. Yếu tố môi trường nào ảnh hưởng mạnh nhất đến phát thải CH4 trong đất lúa?
   Nhiệt độ đất và điện thế oxi hóa khử (Eh) là hai yếu tố chính. Nhiệt độ đất từ 30-35°C thúc đẩy hoạt động vi sinh vật sinh mê-tan, trong khi Eh thấp (dưới -200 mV) tạo điều kiện yếm khí thuận lợi cho quá trình này.

3. Phương pháp canh tác nào giúp giảm phát thải CH4 hiệu quả?
   Phương pháp tưới nước xen kẽ khô ướt (AWD) giúp giảm phát thải CH4 khoảng 10-15% so với tưới ngập liên tục, đồng thời tiết kiệm nước và duy trì năng suất lúa.

4. Lượng phân bón ảnh hưởng thế nào đến phát thải CH4?
   Bón phân đạm vừa phải (khoảng 200 kg N/ha) kết hợp với phân hữu cơ có tỷ lệ C/N thấp giúp giảm phát thải CH4 và N2O. Bón quá nhiều phân đạm hoặc rơm rạ tươi có thể làm tăng phát thải CH4.

5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất?
   Nông dân cần được tập huấn về kỹ thuật tưới nước tiết kiệm, điều chỉnh lượng phân bón phù hợp và lựa chọn giống lúa thích hợp. Các cơ quan quản lý nên hỗ trợ chính sách và đầu tư hệ thống quan trắc để giám sát phát thải khí nhà kính.

Kết luận

• Xác định được mức độ phát thải CH4 trên đất phù sa sông Hồng trồng lúa với cường độ phát thải trung bình vụ mùa đạt 50-70 mg/m²/giờ, vụ xuân thấp hơn khoảng 20-30%.
• Phát thải CH4 có mối quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ đất và điện thế oxi hóa khử,

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 - TỔNG QUAN 1. Biến đổi khí hậu (BĐKH) và sự phát thải khí nhà kính (KNK) 1.Biến đổi khí hậu 1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu toàn cầu Hiện nay, biến đổi khí hậu là vấn đề toàn cầu đang được loài người quan tâm sâu sắc. BĐKH đang tác động đến mọi hoạt động kinh tế - xã hội của tất cả các quốc gia trên thế giới.

Phần lớn các nhà khoa học đều khẳng định rằng BĐKH, với các biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu, chủ yếu là do các hoạt động của con người gây phát thải quá mức các khí gây hiệu ứng nhà kính vào khí quyển làm mất cân bằng năng lượng bức xạ trái đất. Sự tăng lên nhanh chóng của KNK trong khí quyển từ giữa Thế kỷ 18 đến nay được đóng góp chủ yếu từ các hoạt động của con người như khai thác mỏ, sử dụng năng lượng hóa thạch trong giao thông, công nghiệp và sinh hoạt, đốt phá rừng, và các hoạt động sản xuất nông nghiệp [25]. Đánh giá khoa học của IPCC cho thấy, việc tiêu thụ năng lượng do đốt nhiên liệu hoá thạch trong các ngành sản xuất năng lượng, công nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng. đóng góp khoảng 46% vào sự nóng lên toàn cầu, phá rừng nhiệt đới đóng góp khoảng 18%, sản xuất nông nghiệp khoảng 9%, các ngành sản xuất hoá chất (CFC; HCFC) khoảng 24%, còn lại (khoảng 3%) là từ các hoạt động khác.

Theo báo cáo của Chương trình Sáng kiến về Tính dễ Tổn thương do Khí hậu (DARA) năm 2012 thì Biến đổi khí hậu và ô nhiễm gây thiệt hại 1.200 tỷ USD, khiến tăng trưởng GDP toàn cầu sụt giảm 1,6% hàng năm. Nếu không được kiểm soát, tình trạng nóng lên của toàn cầu có thể sẽ cắt giảm tăng trưởng GDP toàn cầu 3,2%/năm vào năm 2030. Nhiều cộng đồng nghèo, đặc biệt ở những vùng tiềm ẩn thiên tai, có thể gặp nhiều rủi ro và tổn thất nghiêm trọng. Tình trạng đói nghèo ở nhiều quốc gia đang phát triển và chậm phát triển có nguy cơ gia tăng do biến đổi khí hậu.

Nam Á và châu Phi sẽ bị tác động nặng nề nhất của biến đổi khí hậu. Ấn Độ chiếm khoảng 26% số dân nghèo nhất này, Trung Quốc có hơn 16% và các nước châu Á khác chiếm 18%, phần còn lại thuộc về châu Phi cận Sahara. Biến đổi 12 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] khí hậu sẽ gây hạn hán ở nhiều nơi trên thế giới, đẩy thêm khoảng 50 triệu người vào cảnh nghèo đói do hạn hán trong vài thập kỷ tới [25]. Sự nóng lên của hệ thống khí hậu trái đất hiện nay là chưa từng có và rất rõ ràng, được minh chứng từ những quan trắc về sự tăng lên của nhiệt độ không khí và đại dương trung bình toàn cầu, sự tan băng và tuyết trên diện rộng, sự dâng lên của mực nước biển trung bình toàn cầu.

Các quan trắc cho thấy rằng nhiệt độ tăng trên toàn cầu và tăng nhiều hơn ở các vĩ độ cực Bắc. Nhiệt độ trung bình ở Bắc cực đã tăng với tỷ lệ 1,50C/100 năm, gần gấp đôi tỷ lệ tăng trung bình toàn cầu, nhiệt độ trung bình ở Bắc cực trong 50 năm cuối thế kỷ 20 cao hơn bất kỳ nhiệt độ trung bình của 50 năm nào khác trong 500 năm gần đây và có thể là cao nhất, ít nhất là trong 1300 năm qua. Nhiệt độ trung bình ở đỉnh lớp băng vĩnh cửu ở Bắc bán cầu đã tăng 30C kể từ năm 1980 [25]. Trong thế kỷ 20 cùng với sự tăng lên của nhiệt độ không khí có sự suy giảm khối lượng băng trên phạm vi toàn cầu.

Từ năm 1978 đến nay, lượng băng trung bình hàng năm ở Bắc Băng Dương giảm khoảng 2,1-3,3% mỗi thập kỷ, lượng giảm lớn hơn trong mùa hè từ 5,0 – 9,8% mỗi thập kỷ [25]. Mực nước biển toàn cầu đã tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao. Hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở nhiệt của đại dương và sự tan băng. Số liệu quan trắc mực nước biển trong thời kỳ 1961- 2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu khoảng 1,8 ± 0,5mm/năm, trong đó đóng góp do giãn nở nhiệt khoảng 0,42 ± 0,12mm/năm và tan băng khoảng 0,70 ± 0,50mm/năm.

Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/POSEIDON trong giai đoạn 1993 - 2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu là 3,1 ± 0,7mm/năm, nhanh hơn đáng kể so với thời kỳ 1961 - 2003 [1]. Hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới từ năm 1970. Nguyên nhân chính của sự gia tăng này là lượng mưa giảm và nhiệt độ 13 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] tăng dẫn đến bốc hơi tăng. Khu vực thường xuyên xảy ra hạn hán là phía Tây Hoa Kỳ, Úc, Châu Âu [25].

Hoạt động của các cơn bão mạnh gia tăng từ những năm 1970 và ngày càng có xu hướng xuất hiện nhiều hơn các cơn bão có quỹ đạo bất thường. Điều này có thể thấy trên cả Ấn Độ Dương, Bắc và Tây Bắc Thái Bình Dương, số cơn bão ở Đại Tây Dương ở mức trung bình trong khoảng 10 năm gần đây. Theo kết quả dự báo của IPCC thì vào thập kỷ cuối cùng của thế kỷ 21 (2090 – 2099) nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên ít nhất 1,80C (phạm vi có thể là 1,1 – 2,90C) theo kịch bản phát thải thấp B1 và nhiều nhất là 4,00C (phạm vi có thể là 2,4 – 6,40C) theo kịch bản phát thải cao A1F1, tương ứng mực nước biển dâng lên ít nhất 0,18 – 0,38m và nhiều nhất 0,26 - 0,59m. Báo cáo lần thứ tư của IPCC đã ước tính mực nước biển dâng khoảng 26- 59cm vào năm 2100, tuy nhiên không loại trừ khả năng tốc độ cao hơn do vì còn nhiều điều chưa biết rõ về sự đóng góp của băng Greenland và Nam cực.

Các nghiên cứu gần đây cho thấy mực nước biển đã dâng nhanh hơn so với nhận định của IPCC. Kết quả thực đo những năm gần đây cho thấy mực nước nằm ở cận trên của kịch bản nước biển dâng của IPCC trong cùng thời kỳ [2]. Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam Theo Ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu, Việt Nam là một trong năm nước trên thế giới bị ảnh hưởng rất nghiêm trọng bởi biến đổi khí hậu. Biến đổi khí hậu gây ra nhiều thiệt hại cho nền kinh tế Việt Nam (khoảng 1% GDP) như hạn hán, mưa bất thường và lạnh kéo dài, bão nhiệt đới, thiên tai.

Nông nghiệp sẽ chịu hậu quả nhiều nhất do tác động của biến đổi khí hậu. Nước biển dâng cao và mưa bất thường dẫn đến xâm nhập mặn và đất nông nghiệp bị mất khoảng 2 triệu ha trong tổng số 4 triệu ha đất canh tác lúa. Tính trung bình, nông nghiệp bị mất khoảng 800 tỷ đồng mỗi năm trong giai đoạn 1995-2007 do thiên tai (bão, lũ lụt, hạn hán, nóng, lạnh bất thường,.), có 38,9% diện tích đất tự nhiên và 32,16% diện 14 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] tích đất nông nghiệp sẽ bị ảnh hưởng nặng nề trong trường hợp mực nước biển dâng 1m, sản lượng lúa có thể giảm tới 40,52% vào năm 2100 ở ĐBSCL [10]. Ở Việt Nam, kết quả phân tích các số liệu khí hậu cho thấy biến đổi của các yếu tố khí hậu và mực nước biển có những điểm đáng lưu ý sau [1]: Nhiệt độ: Trong 50 năm qua (1958 - 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng từ 0,50C đến 0,70C.

Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn ở các vùng khí hậu phía Nam. Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây (1961 - 2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó (1931-1960). Lượng mưa: Trên từng địa điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm trong 9 thập kỷ vừa qua (1911- 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trên các vùng khác nhau: có giai đoạn tăng lên và có giai đoạn giảm xuống. Lượng mưa năm giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam.

Tính trung bình trong cả nước, lượng mưa năm trong 50 năm qua (1958-2007) đã giảm khoảng 2%. Bão: Những năm gần đây, bão có cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn. Quỹ đạo bão có dấu hiệu dịch chuyển dần về phía Nam và mùa bão kết thúc muộn hơn, nhiều cơn bão có đường đi dị thường hơn. Mực nước biển: Số liệu mực nước đo đạc từ vệ tinh từ năm 1993 - 2010 cho thấy, xu thế tăng mực nước biển trên toàn Biển Đông là 4,7mm/năm, phía Đông của Biển Đông có xu thế tăng nhanh hơn phía Tây.

Chỉ tính cho dải ven bờ Việt Nam, khu vực ven biển Trung Trung Bộ và Tây Nam Bộ có xu hướng tăng mạnh hơn, trung bình cho toàn dải ven biển Việt Nam tăng khoảng 2,9mm/năm [2]. Việt Nam đã xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng nhằm đưa ra những thông tin cơ bản về xu thế biến đổi khí hậu, nước biển dâng của Việt Nam trong tương lai, tương ứng với các kịch bản khác nhau về phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu dẫn đến tốc độ phát thải khí nhà kính khác nhau. Các dự báo quan trọng trong kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng của Việt Nam là [2]: 15 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] - Về nhiệt độ Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng từ 1,6 - 2,20C trên phần lớn diện tích phía Bắc lãnh thổ và dưới 1,60C ở đại bộ phận diện tích phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào). Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình tăng từ 2 - 30C trên phần lớn diện tích cả nước, riêng khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị có nhiệt độ trung bình tăng nhanh hơn so với những nơi khác.

Nhiệt độ thấp nhất trung bình tăng từ 2,2 - 3,00C, nhiệt độ cao nhất trung bình tăng từ 2,0 - 3,20C. Số ngày có nhiệt độ cao nhất trên 350C tăng từ 15 - 30 ngày trên phần lớn diện tích cả nước. Theo kịch bản phát thải cao (A2): Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm có mức tăng phổ biến từ 2,5 đến trên 3,70C trên hầu hết diện tích nước ta. - Về lượng mưa Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng phổ biến khoảng trên 6%, riêng khu vực Tây Nguyên có mức tăng ít hơn, chỉ vào khoảng dưới 2%.