Phần mở đầu: nêu lý do lựa chọn đề tài, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu, mục tiêu nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận văn. Chƣơng I: Tổng quan nghiên cứu. Chƣơng II: Địa điểm, thời gian và phƣơng pháp luận, phƣơng pháp nghiên cứu. Chƣơng III: Kết quả nghiên cứu tác động của nƣớc biển dâng đến đất canh tác lúa huyện Gò Công Đông – tỉnh Tiền Giang.
Kết luận và Khuyến nghị. 13 CHƢƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, NƢỚC BIỂN DÂNG VÀ CÁC NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 1. Khái niệm về biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu: theo Từ điển Bách khoa các khoa học khí quyển và đại dƣơng của Nhà xuất bản Mc Graw - Hill là: “Sự nhiễu động dài hạn trong nhiệt độ, mƣa, gió và mọi khía cạnh khác của khí hậu trái đất.
Những quá trình bên ngoài nhƣ biến thiên của bức xạ mặt trời, biến thiên của các tham số quỹ đạo trái đất (độ lệch tâm, tuế sai và độ nghiêng của trục), chuyển động của thạch quyển và hoạt động của núi lửa là những nhân tố trong việc làm thay đổi khí hậu”. Biến thiên bên trong của hệ thống khí hậu cũng tạo ra những dao động có tính biến động và biên độ đáng kể và tạo ra sự biến đổi thông qua các quá trình hồi tiếp quan hệ với các thành phần của hệ thống khí hậu (Kutzbach 1977). Diễn biến mực nƣớc biển dâng toàn cầu trong quá khứ Mực nƣớc biển toàn cầu đã dần tăng trong thế kỷ 20 và tỷ lệ tăng ngày một lớn hơn. Có hai nguyên nhân chính gây ra mực nƣớc biển tăng là sự giãn nở vì nhiệt của đại dƣơng (nƣớc sẽ giãn ra và chiếm nhiều không gian hơn khi nó ấm lên) và sự tan chảy băng trên lục địa.
Mực nƣớc biển toàn cầu đã tăng khoảng 120m trong suốt hàng thiên niên kỉ tính từ thời kỳ kỉ băng hà (khoảng 21.000 năm trƣớc đây), trở nên ổn định vào khoảng giữa thời gian 3.000 năm trƣớc đây và không có sự thay đổi đáng kể từ đó tới tận cuối thế kỷ 19 (Josef Schmidhuber and Fracesco N. Theo báo cáo đánh giá lần thứ 4 của Ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC, 2007): “sự nóng lên của hệ thống khí hậu đã rõ ràng đƣợc minh chứng thông qua số liệu quan trắc ghi nhận sự tăng lên của nhiệt độ không khí và nhiệt độ nƣớc 14 biển trung bình toàn cầu, sự tan chảy nhanh của lớp tuyết phủ và băng, làm tăng mực nƣớc biển trung bình toàn cầu” (IPCC, 2007). Mực nƣớc biển tăng phù hợp với xu thế nóng lên do có sự đóng góp của các thành phần chứa nƣớc trên toàn cầu đƣợc ƣớc tính gồm: (a) hiện tƣợng nở vì nhiệt của đại dƣơng; (b) tan băng ở Greenland và Nam Cực (thêm vào từ đóng góp của tan băng ở các khu vực khác); và (c) thay đổi khả năng giữ nƣớc ở đất liền. Trong các nhân tố này, hiện tƣợng nở vì nhiệt của đại dƣơng đã từng đƣợc xem là nhân tố chủ yếu đằng sau sự dâng lên của mực nƣớc biển).
Tuy nhiên, số liệu mới về tỷ lệ tan băng ở Greenland và Nam Cực cho thấy rằng ảnh hƣởng này lớn hơn. Bởi vì các tảng băng ở Greenland và Nam Cực chứa đủ nƣớc để làm tăng mực nƣớc biển lên 70 m (IPCC, 2007). Trong Báo cáo đánh giá lần thứ ba (IPCC, 2001), các chuyên gia hàng đầu thế giới đã kết luận rằng đại dƣơng thế giới đã nóng lên đáng kể từ cuối thập kỷ 1950. Từ những tính toán kiểm soát lƣợng khí thải toàn cầu gây hiệu ứng nhà kính, các chuyên gia nêu trên đã có những tính toán công phu về sự nóng lên của đại dƣơng thế giới dẫn đến sự dâng mực nƣớc do giãn nở nhiệt, tan chảy các dòng sông và các khối băng, sự tan các dải băng ở Greenland và Nam cực.
Ngoài những đánh giá chung dựa vào các nguồn tƣ liệu từ 1961 đến 2003, những đánh giá còn chú trọng xem xét những biến đổi qua từng thập kỷ, sau đó đã so sánh đối chiếu với những đánh giá xu thế mực nƣớc biển dâng toàn cầu trên cơ sở các chuỗi quan trắc mực nƣớc từ các Quốc gia trên khắp các châu lục. Những đánh giá đó được thể hiện qua bảng dưới đây: - Tỷ lệ tăng mực nƣớc biển từ năm 1993 đến năm 2003 nhanh hơn đáng kể so với khoảng thời gian từ năm 1961 đến 2003. Số liệu của bảng trên cho thấy những tính toán đó là rất công phu mang tính toàn cầu, mà chƣa thể làm riêng lẻ ở từng quốc gia, từng khu vực. - Chính sự tan băng ở Greenland, Bắc cực và Nam cực đã làm cho mực nƣớc biển tăng nhanh hơn trong thời kỳ 1993 – 2003.
Ngoài ra, nhiệt độ trung bình của 15 đại dƣơng toàn cầu tăng lên (ít nhất là tới độ sâu 3000m) cũng góp phần vào sự tăng lên của mực nƣớc biển. - Số liệu vệ tinh cho thấy, diện tích biển băng trung bình năm ở Bắc cực đã thu hẹp 2,7%/thập kỷ. Riêng mùa hè giảm 7,4%/thập kỷ. Diện tích cực đại của lớp phủ băng theo mùa ở Bắc bán cầu đã giảm 7% kể từ năm 1990, riêng trong mùa xuân giảm tới 15%.
Mới đây, tại Hội nghị quốc tế về biến đổi khí hậu họp ở Bruxen (Bỉ, 2009), các báo cáo khoa học cho biết, ở Bắc cực, khối băng dày trên 3 km đang mỏng dần và đã mỏng đi 66cm. Ở Nam cực, băng cũng đang tan với tốc độ chậm hơn và những núi băng ở Tây Nam cực đổ sụp. Những lớp băng vĩnh cửu ở Greenland tan chảy. Ở Alaska (Bắc Mỹ), trong những năm gần đây nhiệt độ đã tăng 1,5oC so với trung bình nhiều năm, làm tan băng và lớp băng vĩnh cửu đã giảm 40%, những lớp băng hằng năm dày khoảng 1,2m đã giảm 4 lần, chỉ còn 0,3m.
Báo cáo cũng cho biết, các núi băng cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) ở độ cao 5000m mỗi năm giảm trung bình 7% khối lƣợng và 50 – 60m độ cao, uy hiếp nguồn nƣớc (International Conference in Belgium, 2009). Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lƣơng thực Báo cáo đánh giá thứ 4 của IPCC (2007) đã cho thấy một số tác động chính của BĐKH lên cây lƣơng thực. Ở những vùng ôn đới, nhiệt độ trung bình tăng từ 1 đến 30C cùng với lƣợng CO2 và lƣợng mƣa tăng có đƣợc ích lợi nhỏ từ sản lƣợng lúa mì, ngô, lúa nƣớc (Easterling et al 2007). Ở vùng nhiệt đới, nhiệt độ trung bình tăng lên ảnh hƣởng xấu tới năng suất của phần lớn cây ngũ cốc (10C đối với lúa mì, ngô, 20C cho lúa nƣớc).
Nếu nhiệt độ tăng trên 30C thì sẽ gây ra tình trạng căng thẳng cho tất cả các loại cây trồng ở tất cả các vùng (Fisher et al 2002; Rosenzweig et al 2001). Tại châu Á, năng suất cây trồng giảm, một phần do nhiệt độ tăng và các hiện tƣợng khí hậu cực đoan. Sự BĐKH sắp tới sẽ ảnh hƣởng lớn tới sản xuất nông nghiệp. Tiên lƣợng khoảng 2,5 -10% năng suất cây trồng sẽ bị giảm ở châu Á 16 những năm 2020, 5 - 30% những năm 2050 so với những năm 1990 do ảnh hƣởng của lƣợng khí CO2 (IPCC, 2007).
Cũng theo báo cáo đánh giá của IPCC thì nhiệt độ tăng cao và các hiện tƣợng tự nhiên khắc nghiệt từ BĐKH có thể làm giảm 40% năng suất lúa cuối thế kỷ 21 ở nhiều vùng của miền Trung và miền Nam Nhật Bản. Có những bằng chứng từ Viện lúa Quốc tế IRRI cho thấy rằng năng suất lúa giảm 10% cho mỗi nhiệt độ tăng lên trong mùa sinh trƣởng. Để đánh giá chuẩn xác tác động của BĐKH cần phải định lƣợng đƣợc những tác động đó. Đã có một số nghiên cứu về định lƣợng những tác động của nó lên an ninh lƣơng thực.
Những nghiên cứu hoặc là dựa trên AEZ (phân vùng khí hậu) đƣợc phát triển bởi NASA hoặc là trên hệ thống hỗ trợ các quyết định trong chuyển đổi kỹ thuật nông nghiệp phù hợp với mô hình cây trồng (Decision support system for agrotechnology transfer suit of crop models) đều có những đánh giá tác động về kinh tế. Những công cụ này sẽ mô phỏng những thay đổi liên quan đến sự thay đổi của năng suất cây trồng, cũng nhƣ sử dụng những đánh giá liên quan của SRES đến tác động của BĐKH (Timisima and Connor, 2001). Ảnh hƣởng của nƣớc biển dâng đến đất canh tác nông nghiệp, đất canh tác lúa Ở hầu hết các nƣớc vùng nhiệt đới châu Á, nông nghiệp sử dụng nhiều đất đai và có vai trò kinh tế lớn. Những vùng đất canh tác và chăn nuôi chiếm từ 15 - 35% diện tích đất của hầu hết các nƣớc Châu Á vùng nhiệt đới, trừ Băngladesh và Ấn Độ diện tích đất canh tác chiếm 80% và 60%.
Nhƣng hiện nay nền nông nghiệp toàn cầu đang phải đối mặt với nhiều thách thức trong đó có tác động của BĐKH, mà rõ nét nhất là các quốc gia ven biển phụ thuộc vào nông nghiệp (IRRI, 2010). Tác động của BĐKH ở các quốc gia châu Á vùng nhiệt đới có thể xảy ra ở một vài nơi hoặc toàn khu vực. Nicholls ƣớc tính rằng cứ 1m nƣớc biển tăng lên có thể làm Băngladesh, Ấn Độ, Indonesia và Maylaysia có thể mất lần lƣợt là 30.000 km2 diện tích đất. Còn ở Việt Nam, khoảng 5.000 km2 17 ĐBSH và 15.000 km2 ĐBSCL bị ngập.
Các vùng đất canh tác bị mất ở hầu hết các nƣớc chính là những vùng đất nông nghiệp, những vựa lúa lớn của các quốc gia đó (Nicholls, 2003). Những châu thổ rộng lớn khác ở các quốc gia nhiệt đới nhƣ châu thổ Irrawaddy ở Myanmar, châu thổ sông MeKông và sông Hồng ở Việt Nam cũng nhƣ những vùng châu thổ nhỏ hơn và nằm thấp hơn mực nƣớc biển ở Thái Lan, Campuchia, Malaysia, Indonesia và Phillipin sẽ bị ảnh hƣởng tƣơng tự. Thông thƣờng khi nhiệt độ tăng, độ ẩm của đất giảm, đất cằn có độ ẩm thấp hơn 3 lần đất rừng (UNCCD NAP, 2002). Từ giảm diện tích đất đến suy giảm chất lƣợng đất rồi sẽ dẫn đến giảm năng suất sản lƣợng.
Ảnh hƣởng của BĐKH, NBD đến năng suất, sản lƣợng lúa Theo kết quả nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế (IRRI,2010) thì: - Hạn hán là sự cố phổ biến nhất, nó tác động bất lợi 23 triệu mẫu lúa SX nhờ nƣớc trời của Nam và Đông Nam châu Á. Trong vài tiểu bang của Ấn Độ, hạn hán có thể gây ra thiệt hại năng suất tới 40 % tƣơng đƣơng khoảng 800 triệu đô la Mỹ; - Sự ngập úng có thể ảnh hƣởng đến sinh trƣởng lúa ở bất cứ giai đoạn sinh trƣởng nào, cả trong thời gian dài hoặc trong thời gian ngắn.