Tổng quan nghiên cứu

Theo các báo cáo của Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu từ 2 đến 3 độ C có thể đẩy khoảng 20% đến 30% các loài sinh vật vào nguy cơ tuyệt chủng. Riêng các vùng đất ngập nước ven biển, dự báo thiệt hại toàn cầu có thể lên tới 33% diện tích khi mực nước biển dâng 36 cm trong giai đoạn 2000-2080. Tại Việt Nam, dải ven biển miền Bắc đang chịu những áp lực ngày càng gia tăng từ các hiện tượng thời tiết cực đoan và nước biển dâng.

Khu vực đất ngập nước Đồng Rui thuộc huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh có quy mô liên vùng khoảng 16.000 ha, trong đó trung tâm là xã đảo Đồng Rui với diện tích tự nhiên 4.910 ha. Đây là nơi sinh sống của 554 hộ gia đình với 2.198 nhân khẩu, sinh kế gắn liền mật thiết với việc khai thác tài nguyên và nuôi trồng thủy sản. Mặc dù sở hữu giá trị đa dạng sinh học cao với thảm rừng ngập mặn nguyên sinh và thứ sinh rộng lớn, hệ sinh thái nơi đây đang đứng trước nguy cơ suy thoái do tác động kép từ thiên tai khí hậu và các hoạt động kinh tế ven bờ thiếu bền vững.

Nghiên cứu được thực hiện với các mục tiêu trọng tâm:

  • Nhận diện các biểu hiện cụ thể của biến đổi khí hậu tại vùng đất ngập nước Đồng Rui - Tiên Yên, bao gồm biến thiên nhiệt độ, phân bố lượng mưa, mực nước biển dâng và tần suất bão, lũ.
  • Xác định cấu trúc, chức năng và hiện trạng của các hệ sinh thái đất ngập nước tiêu biểu.
  • Phân tích và lượng hóa mức độ tổn thương của đa dạng sinh học và các quần xã sinh vật dưới tác động của biến đổi khí hậu.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp quản lý, bảo tồn và thích ứng khả thi phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội bền vững tại địa phương.

Nghiên cứu giới hạn phạm vi không gian tại khu vực bãi triều, cửa sông và thảm rừng ngập mặn Đồng Rui cùng các xã lân cận như Hải Lạng, Cộng Hòa trong khung thời gian từ năm 2017 đến tháng 3 năm 2019. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp phục vụ đề án thành lập Khu bảo tồn đất ngập nước Đồng Rui - Tiên Yên, bảo vệ nơi cư trú của hơn 11.000 loài sinh vật biển và bảo tồn các nguồn gen bản địa có giá trị kinh tế cao.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng đồng thời ba khung tiếp cận lý thuyết nền tảng trong khoa học môi trường và quản lý tài nguyên:

  • Tiếp cận hệ sinh thái (Ecosystem Approach): Đặt trọng tâm vào việc duy trì tính toàn vẹn cấu trúc và chức năng sinh thái, xem xét mối tương tác qua lại giữa các thành phần sinh vật với môi trường tự nhiên và tác động nhân sinh.
  • Tiếp cận quản lý tài nguyên thiên nhiên dựa vào cộng đồng (CBNRM): Khẳng định vai trò chủ thể của người dân địa phương – những người trực tiếp thụ hưởng và chịu ảnh hưởng – trong việc ra quyết định, giám sát và bảo vệ các sinh cảnh đất ngập nước.
  • Khung phân tích DPSIR (Động lực - Áp lực - Hiện trạng - Tác động - Đáp ứng): Cung cấp cấu trúc logic để giải mã chuỗi quan hệ nguyên nhân - kết quả giữa các động lực kinh tế xã hội, áp lực khí hậu và những biến đổi tiêu cực trong hệ sinh thái.

Các khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm:

  • Đất ngập nước (Wetlands): Định nghĩa theo Công ước Ramsar năm 1989 là những vùng đầm lầy, than bùn hoặc vùng nước tự nhiên hay nhân tạo, thường xuyên hoặc tạm thời, có nước chảy hoặc nước đứng, nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn, bao gồm cả những vùng nước biển có độ sâu không quá 6 mét khi triều thấp.
  • Biến đổi khí hậu (Climate Change): Sự thay đổi trạng thái của hệ thống khí hậu duy trì trong nhiều thập kỷ do tác động tự nhiên hoặc hoạt động phát thải khí nhà kính của con người theo định nghĩa của IPCC (2007, 2013).
  • Thích ứng (Adaptation) và Giảm nhẹ (Mitigation): Các quá trình điều chỉnh hành vi, công nghệ và thể chế nhằm giảm thiểu rủi ro, tận dụng cơ hội từ biến đổi khí hậu, đồng thời tăng cường khả năng lưu trữ carbon của các bể chứa tự nhiên.

Phương pháp nghiên cứu

Để thu thập dữ liệu định lượng chính xác về cấu trúc lâm phần và đa dạng sinh học, nghiên cứu đã triển khai phương pháp điều tra thực địa theo tiêu chuẩn lâm học và sinh thái học:

  • Thiết lập 10 ô tiêu chuẩn (OTC) với diện tích 400 m2 mỗi ô (kích thước 20m x 20m), phân bổ đại diện theo các đai lập địa từ vùng bãi bồi ngoài mép nước đến vùng lõi rừng ngập mặn bên trong đê.
  • Tại mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành đo đếm toàn bộ các chỉ tiêu hình thái cây gỗ: đường kính ngang ngực tại vị trí 1,3 m (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước sào định lượng chính xác đến 10 cm, xác định tiết diện ngang thân cây (G) và tính toán trữ lượng lâm phần (M) với hình số thân cây f = 0,45.
  • Điều tra tầng tái sinh thông qua 50 ô dạng bản (diện tích 4 m2 mỗi ô) bố trí tại 5 góc và tâm của các ô tiêu chuẩn nhằm thống kê mật độ loài cây con và tỷ lệ cây triển vọng có chiều cao trên 1,5 m.
  • Thu thập mẫu sinh vật nổi, động vật đáy, côn trùng, bò sát và cá theo các tuyến khảo sát kết hợp phỏng vấn cộng đồng ngư dân địa phương.
  • Nguồn dữ liệu thứ cấp được kế thừa từ chuỗi số liệu khí tượng thủy văn giai đoạn 1980-2010 của trạm quan trắc tỉnh Quảng Ninh, kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng phát thải trung bình (B2) do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố, cùng kết quả quan trắc chất lượng nước biển ven bờ tại cảng Mũi Chùa năm 2017.

Việc kết hợp phương pháp khảo sát thực địa với mô hình hóa DPSIR giúp lượng hóa chính xác mối liên hệ giữa các biến động thủy triều, nhiệt độ với sức chịu tải của thảm thực vật ven biển.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực địa và phân tích định lượng đã làm sáng tỏ cấu trúc quần xã sinh vật và mức độ nhạy cảm của vùng đất ngập nước Đồng Rui - Tiên Yên:

  • Cấu trúc tầng cây gỗ rừng ngập mặn: Mật độ cây mẹ bình quân đạt 1.800 cây/ha với đường kính thân D1.3 trung bình 5,9 cm, chiều cao vút ngọn Hvn trung bình 3,4 m, tổng tiết diện ngang đạt 6,235 m2/ha và trữ lượng lâm phần bình quân ở mức 10,2 m3/ha. Tổ thành thảm thực vật được tạo thành từ 6 loài cây ngập mặn thực thụ, trong đó loài Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza) chiếm ưu thế vượt trội với 45,69% mật độ cá thể và 47,21% chỉ số giá trị quan trọng (IVI), tiếp theo là Trang (Kandelia candel) chiếm 30,69% mật độ và 27,79% IVI, loài Đâng (Rhizophora stylosa) chiếm 18,47% mật độ và 17,75% IVI. Các loài Bần chua (Sonneratia caseolaris), Mắm (Avicennia marina) và Sú (Aegiceras corniculatum) chiếm tỷ trọng dưới 5%.

  • Động lực tái sinh và rủi ro thay thế thế hệ: Mật độ cây tái sinh dưới tán rừng đạt mức cao 10.650 cây/ha, cao gấp 5,92 lần so với mật độ cây mẹ tầng trên. Cơ cấu loài tái sinh gồm Vẹt dù (73,5%), Đâng (13,5%), Trang (8,5%), Mắm (3,7%) và Bần chua (0,9%). Tuy nhiên, tỷ lệ cây tái sinh triển vọng (chiều cao trên 1,5 m) có khả năng sinh trưởng thành cây gỗ trưởng thành chỉ đạt khoảng 15%. Ở vùng bãi bồi ngoài mép kênh rạch, loài Sú tiên phong chiếm ưu thế trên 85% nhưng hầu như không ghi nhận sự tái sinh trong các ô tiêu chuẩn sâu nội đồng do áp lực cạnh tranh không gian sống.

  • Đa dạng sinh học và sự hiện diện của các nguồn gen quý hiếm: Nghiên cứu ghi nhận 152 loài thực vật nổi và 67 loài động vật đáy trong hệ sinh thái rừng ngập mặn; 159 loài chim và 48 loài lưỡng cư, bò sát trong hệ sinh thái đầm nuôi; 115 loài cá và 124 loài động vật đáy tại bãi triều với 30 loài có giá trị kinh tế (như ngán, ngao, sò, cua bùn). Nhiều loài đặc biệt nguy cấp có tên trong Sách đỏ Việt Nam và Danh lục đỏ IUCN được ghi nhận, tiêu biểu là Cò mỏ thìa (Platalea minor - EN), Cá bống bớp (Bostrichthys sinensis - CR), Cầy mực (Arctictis binturong - EN), Rái cá vuốt bé (Aonyx cinerea - VU), Rắn hổ mang chúa (Ophiophagus hannah - CR) và loài thực vật Cỏ ngạn (Scirpus kimsonensis - EN).

  • Biểu hiện cực đoan của khí hậu và thủy văn: Chế độ nhật triều thuần nhất chi phối khu vực với biên độ triều dao động từ 3,5 m đến 4,0 m, trong đó có tới 101 ngày trong năm ghi nhận biên độ triều vượt ngưỡng 3,5 m. Tổng lượng mưa trung bình năm lớn từ 2.200 mm đến 2.500 mm tập trung vào mùa mưa. Độ mặn nước biển có sự phân hóa cực đoan theo mùa, dao động từ 31-32‰ trong tháng 1 và tháng 2 nhưng tụt giảm mạnh xuống chỉ còn 2-4‰ tại các cửa sông Ba Chẽ và Tiên Yên vào các tháng mưa lũ lớn.

Thảo luận kết quả

Cấu trúc rừng ngập mặn tại Đồng Rui mang tính chất của thảm thực vật thấp vùng cận nhiệt đới ven bờ Đông Bắc, chỉ có một tầng tán liên tục với độ tàn che trung bình 0,7. Sự phân tầng địa thực vật phản ánh rõ quy luật chọn lọc tự nhiên theo chất nền: vùng bãi bùn lầy thụt ven mép nước do Sú và Mắm chiếm lĩnh, trong khi vùng nền đất chặt bồi tụ ổn định bên trong do Vẹt dù, Đâng và Trang làm ưu hợp chính.

So sánh với các hệ sinh thái rừng ngập mặn tại Tiền Hải (Thái Bình) hay Giao Thủy (Nam Định), khu vực Đồng Rui có lợi thế cấu trúc địa hình "góc thước thợ" vuông góc độc nhất vô nhị, được bao bọc bởi đảo Cái Bầu (Vân Đồn), hình thành một ổ sinh thái kín gió, giàu dinh dưỡng từ hai dòng sông Ba Chẽ và Tiên Yên. Tuy nhiên, việc tỷ lệ cây triển vọng chỉ đạt 15% là dấu hiệu cảnh báo nguy cơ suy thoái rừng tự nhiên khi cây mẹ già cỗi bị bão gió quật gãy hoặc ngập úng kéo dài do nước biển dâng.

Để phục vụ quản trị sinh thái trực quan, dữ liệu tổ thành 6 loài cây ngập mặn cần được mô phỏng bằng biểu đồ hình cột phân lớp thể hiện tỷ trọng mật độ và tiết diện ngang. Đồng thời, ma trận mô hình DPSIR và bản đồ phân vùng ngập triều theo kịch bản B2 của Bộ Tài nguyên và Môi trường là công cụ hữu hiệu để dự báo các dải rừng có nguy cơ biến mất khi triều cường dâng cao trên 4 mét.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả phân tích thực nghiệm và dự báo tổn thương sinh thái, bốn nhóm giải pháp đồng bộ được đề xuất nhằm bảo tồn bền vững vùng đất ngập nước Đồng Rui - Tiên Yên:

  • Hoàn thiện thể chế và thành lập khu bảo tồn thiên nhiên: Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Ninh cùng Sở Tài nguyên và Môi trường đẩy nhanh tiến độ thẩm định hồ sơ thành lập Khu bảo tồn đất ngập nước Đồng Rui - Tiên Yên với quy mô bảo vệ 16.000 ha trước năm 2025. Ban hành quy chế quản lý phân vùng nghiêm ngặt, ranh giới cấm đánh bắt mùa sinh sản và ngăn chặn triệt để tình trạng quai đê lấn chiếm bãi triều tự nhiên theo Luật Đa dạng sinh học.

  • Ứng dụng kỹ thuật lâm sinh và phục hồi rừng ngập mặn: Chi cục Kiểm lâm phối hợp với các viện nghiên cứu thực hiện khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng mới 300 ha rừng ngập mặn tại các vùng bãi bồi sạt lở giai đoạn 2021-2025. Ưu tiên sử dụng tập đoàn cây bản địa (Vẹt dù, Đâng, Trang, Mắm), áp dụng kỹ thuật tỉa thưa điều chỉnh mật độ cây con nhằm nâng tỷ lệ cây triển vọng sinh trưởng từ 15% lên trên 40%.

  • Chuyển đổi mô hình sinh kế thích ứng cho cộng đồng: Ủy ban nhân dân huyện Tiên Yên hướng dẫn người dân chuyển đổi 50% diện tích đầm nuôi thâm canh kém hiệu quả sang mô hình kinh tế lâm - ngư kết hợp bền vững (nuôi tôm, ngán, sò huyết sinh thái dưới tán rừng ngập mặn) hoàn thành trước năm 2026. Hỗ trợ kỹ thuật nuôi thích ứng với hiện tượng ngọt hóa đột ngột vào mùa mưa bão.

  • Nâng cấp mạng lưới quan trắc và cảnh báo môi trường tự động: Ban Quản lý các Khu công nghiệp và Trung tâm Quan trắc Môi trường thiết lập 03 trạm quan trắc tự động theo dõi biến động độ mặn, nhiệt độ nước và dư lượng kim loại nặng (Cadmium, Chì, Sắt) tại khu vực cảng Mũi Chùa và hai cửa sông lớn. Đảm bảo toàn bộ nguồn thải từ hoạt động giao thông thủy và nuôi trồng đạt chuẩn QCVN 10-MT:2015/BTNMT trong giai đoạn 2022-2024.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và số liệu thực chứng của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

  • Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách môi trường: Cán bộ thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Chi cục Biển và Hải đảo, cùng Ủy ban nhân dân huyện Tiên Yên có thể sử dụng hệ thống số liệu lâm học và đa dạng sinh học để hoàn thiện báo cáo hiện trạng môi trường địa phương, xây dựng quy hoạch không gian biển và phê duyệt quy hoạch khu bảo tồn thiên nhiên cấp tỉnh.

  • Giảng viên, nghiên cứu viên và học viên cao học ngành Môi trường: Cung cấp nguồn tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp áp dụng mô hình phân tích DPSIR, quy trình điều tra 10 ô tiêu chuẩn định lượng rừng ngập mặn và phương pháp lượng hóa các tác động sinh thái do biến đổi khí hậu gây ra tại vùng duyên hải Bắc Bộ.

  • Ban quản trị rừng phòng hộ và các tổ chức phi chính phủ bảo tồn thiên nhiên (IUCN, WWF, Ramsar): Nắm bắt chi tiết danh lục các loài quý hiếm như Cò mỏ thìa (Platalea minor), Cá bống bớp (Bostrichthys sinensis) và các chỉ số sinh khối lâm phần để thiết kế các dự án phục hồi rừng ngập mặn ven biển dựa vào cộng đồng và tài trợ sinh kế thích ứng.

  • Doanh nghiệp nuôi trồng thủy sản và cộng đồng dân cư ven biển: Giúp người nuôi tôm và đánh bắt hải sản tại Đồng Rui, Hải Lạng thấu hiểu quy luật biến động độ mặn từ 2‰ đến 32‰ theo mùa lũ và chế độ nhật triều, từ đó chủ động cải tạo ao đầm, lựa chọn con giống và chuyển dịch thời vụ canh tác hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

  • Đặc điểm địa mạo nào làm cho vùng đất ngập nước Đồng Rui có giá trị sinh thái vượt trội? Vùng đất ngập nước Đồng Rui sở hữu đường bờ vuông góc độc đáo theo dạng "góc thước thợ" kết hợp với sự che chắn phía Đông của đảo Cái Bầu. Địa thế này đón nhận phù sa dồi dào từ sông Tiên Yên (lưu vực 1.070 km2) và sông Ba Chẽ (lưu vực 978 km2), tạo thành một vịnh sinh thái kín gió, giàu dinh dưỡng, rất thuận lợi cho bãi đẻ và vườn ươm ấu trùng của các loài thủy sản.

  • Tại sao mật độ cây tái sinh đạt 10.650 cây/ha nhưng rừng ngập mặn vẫn đứng trước nguy cơ suy thoái? Mặc dù mật độ cây mầm tái sinh cao gấp 5,92 lần mật độ cây mẹ tầng trên, tỷ lệ cây con triển vọng có chiều cao trên 1,5 m chỉ đạt xấp xỉ 15%. Điều này cho thấy đa số cây non bị chết do thiếu ánh sáng dưới tán khép kín hoặc bị sóng triều cuốn trôi, khiến khả năng thay thế tầng cây mẹ khi gặp thiên tai bão gió bị suy giảm nghiêm trọng.

  • Yếu tố khí hậu nào ảnh hưởng tiêu cực nhất đến các hệ sinh thái đất ngập nước Đồng Rui? Sự phân hóa lượng mưa cực đoan từ 2.200 mm đến 2.500 mm kết hợp với chế độ nhật triều biên độ cao từ 3,5 m đến 4,0 m là tác nhân gây xáo trộn mạnh nhất. Vào mùa hè, lũ đổ về làm độ mặn nước giảm sốc từ 30‰ xuống 2-4‰, làm suy giảm nguồn thức ăn động vật nổi và gây chết hàng loạt các loài thủy sản nuôi nhạy cảm.

  • Những loài sinh vật nào tại Đồng Rui được xếp vào mức độ nguy cấp cao nhất cần ưu tiên bảo vệ? Nghiên cứu ghi nhận loài Cá bống bớp (Bostrichthys sinensis) và Rắn hổ mang chúa (Ophiophagus hannah) ở mức cực kỳ nguy cấp (CR); loài chim di cư Cò mỏ thìa (Platalea minor), Cốc đế, Cầy mực và Cỏ ngạn (Scirpus kimsonensis) ở mức nguy cấp (EN) theo Danh lục đỏ IUCN và Sách đỏ Việt Nam.

  • Làm thế nào để cân bằng giữa bảo tồn rừng ngập mặn và phát triển kinh tế nuôi trồng thủy sản tại địa phương? Giải pháp bền vững nhất là chuyển đổi phương thức nuôi tôm công nghiệp sang mô hình nuôi sinh thái kết hợp lâm - ngư. Mô hình này duy trì tỷ lệ che phủ rừng ngập mặn tối thiểu 60% trên diện tích đầm, tận dụng nguồn thức ăn tự nhiên và tán rừng để lọc nước, giúp người dân ổn định thu nhập mà không phá vỡ cảnh quan sinh thái.

Kết luận

  • Luận văn đã xác lập cơ sở dữ liệu định lượng khoa học về 5 hệ sinh thái đất ngập nước điển hình tại Đồng Rui - Tiên Yên, nổi bật với cấu trúc thảm thực vật do Vẹt dù (45,69% mật độ) và Trang (30,69% mật độ) làm ưu hợp chính.
  • Phát hiện cảnh báo lâm học quan trọng: Mặc dù mật độ tái sinh tự nhiên đạt 10.650 cây/ha, tỷ lệ cây triển vọng sống sót chỉ đạt 15%, đòi hỏi các biện pháp can thiệp tỉa thưa và khoanh nuôi kỹ thuật.
  • Ghi nhận hệ thống sinh cảnh giàu có với sự cư trú của 159 loài chim, 124 loài động vật đáy và nhiều loài có nguy cơ tuyệt chủng cao như Cò mỏ thìa (EN), Cá bống bớp (CR).
  • Lộ trình giai đoạn 2021-2026 cần tập trung hoàn tất việc thành lập Khu bảo tồn đất ngập nước Đồng Rui quy mô 16.000 ha, trồng phục hồi 300 ha rừng và nâng cấp trạm quan trắc tự động tại cảng Mũi Chùa.
  • Kính mời các nhà quản lý, nhà khoa học và các tổ chức bảo tồn cùng khai thác nguồn dữ liệu chuyên sâu từ công trình này để triển khai các mô hình quản lý đất ngập nước ven biển bền vững.