Tổng quan nghiên cứu

Hạn hán là một trong những thiên tai phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng trên toàn cầu, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH). Theo ước tính, hàng năm có khoảng 21 triệu ha đất trở nên không có năng suất kinh tế do hạn hán, với hơn 1/3 diện tích đất trên thế giới bị khô cằn, ảnh hưởng đến 17,7% dân số toàn cầu. Ở Việt Nam, hạn hán là thiên tai đứng thứ ba sau bão và lũ, gây thiệt hại lớn cho sản xuất nông nghiệp (SXNN) và đời sống người dân, đặc biệt tại các vùng Tây Nguyên và Nam Trung Bộ. Lưu vực sông Ba, với diện tích 13.417 km² trải dài trên 4 tỉnh, trong đó phần lớn thuộc tỉnh Gia Lai, là khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề của hạn hán do sự biến động lượng mưa và tác động của BĐKH. Gia Lai là vùng đầu nguồn lưu vực, nơi tập trung đông đồng bào dân tộc thiểu số với ngành kinh tế chính là nông nghiệp, do đó hạn hán ảnh hưởng trực tiếp đến sinh kế và phát triển kinh tế địa phương.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm phân tích, đánh giá tác động của hạn hán đến SXNN trên lưu vực sông Ba (phần thuộc tỉnh Gia Lai) trong bối cảnh BĐKH, từ đó đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại và ứng phó hiệu quả. Nghiên cứu tập trung vào hạn khí tượng ảnh hưởng đến ngành trồng trọt, phạm vi không gian gồm 10 huyện và 2 thị xã thuộc tỉnh Gia Lai. Ý nghĩa nghiên cứu không chỉ bổ sung cơ sở khoa học cho quản lý tài nguyên nước và phát triển nông nghiệp bền vững mà còn góp phần nâng cao nhận thức và khả năng ứng phó với thiên tai tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về hạn hán và biến đổi khí hậu, trong đó:

  • Lý thuyết hạn hán: Hạn hán được định nghĩa theo Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) là hiện tượng thiếu hụt lượng mưa kéo dài, làm giảm độ ẩm đất, dòng chảy sông suối và ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng cây trồng. Hạn hán được phân loại thành hạn khí tượng, hạn nông nghiệp, hạn thủy văn và hạn kinh tế - xã hội, với hạn khí tượng là trọng tâm nghiên cứu do ảnh hưởng trực tiếp đến trồng trọt.

  • Lý thuyết biến đổi khí hậu (BĐKH): BĐKH là sự thay đổi trung bình các yếu tố khí hậu trong thời gian dài, biểu hiện qua nhiệt độ tăng, lượng mưa biến động, tần suất và cường độ các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, bão, lũ lụt. BĐKH làm gia tăng mức độ nghiêm trọng và tần suất hạn hán.

  • Khái niệm sản xuất nông nghiệp (SXNN): SXNN là quá trình sử dụng đất đai để trồng trọt và chăn nuôi, chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi điều kiện tự nhiên, đặc biệt là khí hậu và nguồn nước. Đất nông nghiệp được phân loại thành đất trồng cây hàng năm, cây lâu năm, đất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản và đất nông nghiệp khác.

Các khái niệm chính bao gồm: chỉ số khô hạn K, chỉ số chuẩn hóa lượng mưa SPI, chỉ số bốc hơi tiềm năng PET, và các chỉ số đánh giá hạn hán khác nhằm định lượng mức độ khô hạn và tác động đến SXNN.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng hợp đa dạng, bao gồm:

  • Thu thập và phân tích số liệu thứ cấp: Tổng hợp dữ liệu khí tượng thủy văn (lượng mưa, nhiệt độ, bốc hơi, dòng chảy) từ các trạm quan trắc trên địa bàn tỉnh Gia Lai giai đoạn 1997-2018; số liệu về diện tích cây trồng bị hạn hán và thiệt hại kinh tế từ Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Gia Lai.

  • Phương pháp thực địa: Khảo sát thực tế tại các huyện, thị xã thuộc lưu vực sông Ba như An Khê, Ayun Pa, Đăk Pơ, Kông Chro để kiểm chứng và bổ sung thông tin về tình trạng hạn hán và tác động đến SXNN.

  • Phân tích bản đồ và GIS: Sử dụng bản đồ hành chính, bản đồ khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng và bản đồ chỉ số hạn K để đánh giá phân bố không gian hạn hán và ảnh hưởng đến sản xuất.

  • Phân tích hệ thống: Đánh giá mối quan hệ nhân quả giữa các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xã hội và hạn hán, từ đó xác định nguyên nhân và quy luật diễn biến hạn hán.

  • Phân tích chuỗi số liệu: Sử dụng chuỗi số liệu khí tượng dài hạn để xác định xu hướng biến đổi khí hậu và hạn hán trên lưu vực.

  • Tham vấn chuyên gia: Thu thập ý kiến từ các chuyên gia nông nghiệp, khí hậu để hoàn thiện đánh giá và đề xuất giải pháp.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm số liệu khí tượng thủy văn từ 3 trạm chính (An Khê, Ayun Pa, Pleiku) và số liệu thiệt hại SXNN trong giai đoạn 2005-2016. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tính đại diện địa lý và khí hậu của các trạm, phương pháp phân tích kết hợp định lượng và định tính nhằm đảm bảo tính toàn diện và chính xác.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tình trạng hạn hán trên lưu vực sông Ba, tỉnh Gia Lai ngày càng nghiêm trọng
    Chuỗi số liệu từ 1997 đến 2018 cho thấy chỉ số khô hạn K có xu hướng tăng, đặc biệt trong các năm 2015-2016, lượng mưa giảm xuống còn 40-60% so với trung bình nhiều năm, gây ra hạn hán lịch sử. Diện tích cây trồng bị thiệt hại do hạn hán giai đoạn 2005-2016 lên tới khoảng 127 nghìn ha, với thiệt hại kinh tế ước tính 373 tỷ đồng.

  2. Ảnh hưởng rõ rệt của biến đổi khí hậu đến nhiệt độ và lượng mưa
    Nhiệt độ trung bình năm tại các trạm An Khê và Ayun Pa tăng từ 0,3 đến 0,6°C trong giai đoạn 1981-2018, với xu hướng tăng tiếp tục dự báo đến năm 2035. Lượng mưa có sự phân hóa không đồng đều, trạm An Khê có xu hướng tăng nhẹ, trong khi trạm Ayun Pa giảm đáng kể, đặc biệt trong các tháng mùa khô.

  3. Đặc điểm khí hậu và địa hình làm gia tăng tính khắc nghiệt của hạn hán
    Lưu vực sông Ba có chế độ mưa phân hóa sâu sắc với mùa mưa ngắn (3-4 tháng ở Đông Trường Sơn) và mùa khô kéo dài (6-9 tháng), lượng mưa trung bình năm dưới 1600 mm, phân bố không đều theo địa hình và hướng gió. Địa hình phức tạp với các vùng núi cao và thung lũng hẹp làm giảm khả năng giữ nước, tăng nguy cơ khô hạn.

  4. Suy giảm diện tích rừng tự nhiên làm giảm khả năng điều hòa nguồn nước
    Diện tích rừng tự nhiên trên lưu vực giảm 58.944 ha từ 1990 đến 2017, với độ che phủ giảm xuống còn 40,26%, thấp hơn mức bình quân quốc gia. Sự suy giảm này làm giảm khả năng giữ nước, tăng nguy cơ hạn hán và ảnh hưởng tiêu cực đến cân bằng sinh thái.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hạn hán trên lưu vực sông Ba là sự kết hợp giữa biến đổi khí hậu toàn cầu làm tăng nhiệt độ, giảm lượng mưa và các yếu tố địa phương như địa hình, thổ nhưỡng, suy giảm rừng tự nhiên và quản lý tài nguyên nước chưa hiệu quả. So với các nghiên cứu trước đây về hạn hán ở Tây Nguyên và Nam Trung Bộ, kết quả nghiên cứu này cung cấp cái nhìn chi tiết hơn về tác động cụ thể đến SXNN tại cấp tỉnh Gia Lai, đặc biệt là ảnh hưởng đến cây trồng lâu năm và cây công nghiệp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ xu hướng nhiệt độ và lượng mưa theo năm, bản đồ phân bố chỉ số khô hạn K, bảng thống kê diện tích thiệt hại cây trồng và thiệt hại kinh tế theo từng năm. Những biểu đồ này minh họa rõ ràng sự gia tăng mức độ hạn hán và tác động tiêu cực đến SXNN, đồng thời làm nổi bật sự cần thiết của các giải pháp ứng phó.

Kết quả nghiên cứu khẳng định rằng hạn hán không chỉ là hiện tượng tự nhiên mà còn chịu ảnh hưởng lớn từ các hoạt động kinh tế - xã hội như phá rừng, sử dụng nước không hợp lý, quy hoạch chưa đồng bộ. Do đó, việc ứng phó cần có sự phối hợp liên ngành và đa cấp độ, từ chính quyền địa phương đến cộng đồng dân cư.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng quy hoạch tổng thể lưu vực sông Ba phù hợp với điều kiện khí hậu và tài nguyên nước
    Cần rà soát, điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất và phát triển nông nghiệp theo hướng bền vững, ưu tiên bảo vệ rừng đầu nguồn và các vùng trữ nước tự nhiên. Thời gian thực hiện trong 3-5 năm, chủ thể là các cơ quan quản lý tài nguyên nước và nông nghiệp tỉnh Gia Lai.

  2. Phát triển hệ thống thủy lợi và công trình trữ nước đa mục tiêu
    Đầu tư xây dựng, nâng cấp các hồ chứa, kênh mương tưới tiêu nhằm tăng khả năng trữ nước mùa mưa và cung cấp nước trong mùa khô, giảm thiểu thiệt hại do hạn hán. Mục tiêu tăng tỷ lệ diện tích đất được tưới chủ động lên 70% trong 5 năm tới, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì.

  3. Chuyển đổi cơ cấu cây trồng và mùa vụ thích ứng với hạn hán
    Khuyến khích trồng các loại cây chịu hạn, giảm diện tích cây trồng cần nhiều nước như lúa ở vùng khô hạn, áp dụng kỹ thuật canh tác tiết kiệm nước. Thời gian triển khai ngay trong các vụ mùa tiếp theo, phối hợp với các trung tâm nghiên cứu nông nghiệp và các hợp tác xã.

  4. Phát triển nông nghiệp công nghệ cao và ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm nước
    Áp dụng công nghệ tưới nhỏ giọt, tưới phun sương, sử dụng giống cây trồng chịu hạn để nâng cao hiệu quả sử dụng nước và năng suất cây trồng. Mục tiêu giảm 20% lượng nước tưới trong 3 năm, do các doanh nghiệp công nghệ nông nghiệp và địa phương thực hiện.

  5. Bảo vệ và phát triển rừng đầu nguồn, tăng cường quản lý tài nguyên rừng
    Tăng cường công tác bảo vệ rừng tự nhiên, hạn chế phá rừng trái phép, khôi phục rừng nghèo và rừng phòng hộ nhằm duy trì cân bằng sinh thái và nguồn nước. Thời gian thực hiện liên tục, do Ban quản lý rừng và chính quyền địa phương phối hợp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên nước và nông nghiệp
    Giúp hoạch định chính sách, quy hoạch phát triển nông nghiệp và quản lý tài nguyên nước hiệu quả, đặc biệt trong bối cảnh BĐKH và hạn hán gia tăng.

  2. Các nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực khí tượng thủy văn, biến đổi khí hậu và nông nghiệp
    Cung cấp dữ liệu, phương pháp và kết quả nghiên cứu chi tiết về tác động hạn hán đến SXNN tại cấp tỉnh, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

  3. Các tổ chức phi chính phủ và cộng đồng dân cư địa phương
    Hỗ trợ nâng cao nhận thức, xây dựng kế hoạch ứng phó hạn hán, phát triển sinh kế bền vững và giảm thiểu rủi ro thiên tai.

  4. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao
    Tham khảo các giải pháp kỹ thuật, công nghệ tưới tiết kiệm nước và chuyển đổi cơ cấu cây trồng phù hợp với điều kiện khí hậu và tài nguyên nước địa phương.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hạn hán ảnh hưởng như thế nào đến sản xuất nông nghiệp trên lưu vực sông Ba?
    Hạn hán làm giảm lượng nước tưới, gây thiếu nước cho cây trồng, giảm năng suất và diện tích gieo trồng. Ví dụ, năm 2015-2016, diện tích cây trồng bị thiệt hại lên tới hơn 20 nghìn ha, thiệt hại kinh tế ước tính 373 tỷ đồng.

  2. Nguyên nhân chính gây hạn hán trên lưu vực sông Ba là gì?
    Nguyên nhân bao gồm biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ, giảm lượng mưa, cùng với suy giảm diện tích rừng tự nhiên và quản lý tài nguyên nước chưa hiệu quả, dẫn đến mất cân bằng thủy văn.

  3. Chỉ số khô hạn K được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
    Chỉ số K đo lường mức độ khô hạn dựa trên cân bằng lượng mưa và bốc hơi, giúp đánh giá cường độ và thời gian hạn hán. Chỉ số này được tính toán từ dữ liệu khí tượng dài hạn để xác định xu hướng hạn hán.

  4. Các giải pháp ứng phó hạn hán được đề xuất có thể áp dụng trong thời gian bao lâu?
    Các giải pháp như quy hoạch tổng thể, phát triển thủy lợi, chuyển đổi cây trồng và công nghệ tưới tiết kiệm được đề xuất thực hiện trong khoảng 3-5 năm, tùy theo mức độ ưu tiên và nguồn lực địa phương.

  5. Làm thế nào để cộng đồng dân cư địa phương tham gia hiệu quả vào công tác ứng phó hạn hán?
    Cần nâng cao nhận thức về hạn hán và BĐKH, đào tạo kỹ thuật canh tác thích ứng, khuyến khích bảo vệ rừng và sử dụng nước tiết kiệm, đồng thời tham gia vào các chương trình quản lý tài nguyên nước và phòng chống thiên tai.

Kết luận

  • Hạn hán trên lưu vực sông Ba, tỉnh Gia Lai ngày càng nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp và sinh kế người dân.
  • Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ, giảm lượng mưa và gia tăng tần suất hạn hán, đặc biệt trong các năm 2015-2016.
  • Địa hình phức tạp, suy giảm rừng tự nhiên và quản lý tài nguyên nước chưa hiệu quả là những nguyên nhân làm trầm trọng thêm tình trạng hạn hán.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu chi tiết để đề xuất các giải pháp quy hoạch, thủy lợi, chuyển đổi cây trồng và công nghệ tưới nhằm giảm thiểu thiệt hại.
  • Khuyến nghị các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu, cộng đồng và doanh nghiệp phối hợp triển khai các giải pháp ứng phó hạn hán bền vững trong 3-5 năm tới.

Hành động tiếp theo: Tăng cường đầu tư nghiên cứu, hoàn thiện quy hoạch lưu vực, phát triển công nghệ tưới tiết kiệm và nâng cao nhận thức cộng đồng để ứng phó hiệu quả với hạn hán trong bối cảnh biến đổi khí hậu.