Tổng quan nghiên cứu

Nuôi trồng thủy sản đóng vai trò xương sống đối với an ninh lương thực và phát triển kinh tế toàn cầu, với sản lượng tăng trưởng từ 32,4 triệu tấn năm 2000 lên 66,6 triệu tấn vào năm 2012, đạt tốc độ tăng trưởng bình quân 6,2%/năm. Tại Việt Nam, ngành thủy sản đóng góp trên 40% tổng sản lượng toàn ngành với giá trị sản xuất năm 2017 đạt 212.985 tỷ đồng. Trong cơ cấu này, tôm nước lợ là mặt hàng xuất khẩu chủ lực, đạt sản lượng 683,4 nghìn tấn vào năm 2017. Tuy nhiên, các vùng ven biển đang phải đối mặt với những hiểm họa nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu. Theo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2016, nếu mực nước biển dâng 100 cm thì có tới 16,8% diện tích Đồng bằng sông Hồng bị ngập, trong đó khu vực ven biển tỉnh Ninh Bình có nguy cơ ngập lụt lên tới 47,0%.

Xã Kim Hải, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình là địa bàn ven biển trọng điểm với diện tích nuôi trồng thủy sản đạt 304 ha, tạo nguồn thu chiếm 48,07% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp toàn xã và cung ứng sản lượng tôm sú 35,8 tấn/năm cùng tôm thẻ chân trắng 50,6 tấn/năm. Mặc dù vậy, tình trạng nắng nóng kéo dài, xâm nhập mặn bất thường và bão lũ dồn dập đang đe dọa trực tiếp đến sinh kế của người dân. Trước thực trạng đó, luận văn thạc sĩ tập trung đánh giá hiện trạng sản xuất, lượng hóa tác động của các yếu tố khí hậu cực đoan đến hoạt động nuôi tôm sú và tôm thẻ chân trắng giai đoạn 1995 - 2017, đồng thời đề xuất hệ thống giải pháp thích ứng khả thi. Nghiên cứu mang ý nghĩa chiến lược trong việc ổn định vùng nuôi 304 ha, giảm thiểu tới 40% rủi ro thiệt hại kinh tế và nâng cao năng lực chống chịu cho cộng đồng ven biển.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự kết hợp giữa hai khung lý thuyết nền tảng trong khoa học môi trường và phát triển bền vững: Khung đánh giá tính dễ bị tổn thương của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) và Lý thuyết thích ứng dựa vào cộng đồng (Community-based Adaptation - CbA). Mô hình IPCC tiếp cận tính dễ bị tổn thương qua ba cấu phần tương tác: Mức độ phơi nhiễm trước hiểm họa thiên tai; Độ nhạy của đối tượng nuôi trồng và hệ sinh thái thủy vực bãi bồi; và Khả năng thích ứng của người dân cùng chính quyền cơ sở. Lý thuyết CbA nhấn mạnh vai trò trung tâm của tri thức bản địa và năng lực tự quản của cộng đồng trong việc thực thi các giải pháp kỹ thuật thích ứng phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương.

Luận văn làm rõ bốn khái niệm then chốt: (1) Tính dễ bị tổn thương của sinh kế nuôi trồng thủy sản ven biển; (2) Ngưỡng sinh thái chịu nhiệt và độ mặn của tôm sú cùng tôm thẻ chân trắng; (3) Tai biến khí hậu cực đoan bao gồm xâm nhập mặn sâu, bão nhiệt đới và các đợt sốc nhiệt; (4) Khả năng chống chịu sinh thái của vùng đất ngập nước thuộc Khu Dự trữ Sinh quyển Quần thể Châu thổ Sông Hồng.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng nguồn dữ liệu đa dạng và tin cậy: chuỗi số liệu khí tượng quan trắc 55 năm (1961 - 2016) tại trạm Ninh Bình; số liệu thống kê kinh tế - xã hội và sản lượng thủy sản huyện Kim Sơn, xã Kim Hải giai đoạn 1995 - 2017; cùng kết quả quan trắc chất lượng nước môi trường ao nuôi qua các đợt khảo sát từ năm 2003 đến 2018.

Về phương pháp thu thập thực địa, nghiên cứu triển khai điều tra bảng hỏi với cỡ mẫu 120 hộ gia đình nuôi tôm tại 6 thôn, xóm ven đê bãi bồi xã Kim Hải. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng được áp dụng dựa trên hai tiêu chí: hình thức nuôi (quảng canh cải tiến và bán thâm canh) cùng quy mô diện tích ao nuôi (dưới 1 ha, 1 - 3 ha và trên 3 ha), nhằm bảo đảm tính đại diện thống kê cao nhất. Song song với đó, 6 cuộc thảo luận nhóm tập trung theo phương pháp Đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia (PRA) và phỏng vấn sâu cán bộ quản lý nông nghiệp đã được tổ chức để thu thập thông tin định tính.

Phương pháp phân tích được lựa chọn là thống kê khí hậu kết hợp xây dựng ma trận rủi ro hiểm họa và phân tích tương quan Pearson. Lý do lựa chọn phương pháp này xuất phát từ nhu cầu lượng hóa chính xác mối liên hệ phi tuyến giữa các chỉ số thời tiết cực đoan (nhiệt độ tối cao, lượng mưa ngày lớn nhất) với biến động diện tích và sản lượng tôm qua chuỗi thời gian 2002 - 2017. Toàn bộ quá trình khảo sát thực địa và phân tích dữ liệu được tiến hành liên tục từ năm 2017 đến năm 2019.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nền nhiệt độ tăng cao bất thường và các đợt nắng nóng gay gắt kéo dài gây suy giảm nghiêm trọng năng suất tôm. Chuỗi quan trắc 1961 - 2016 cho thấy nhiệt độ tối cao tại Ninh Bình nhiều thời điểm vượt 38 - 39 độ C, làm nhiệt độ nước tầng mặt trong ao nuôi tại Kim Hải vượt quá 33 độ C kéo dài 5 - 7 ngày liên tục. Điều này làm lượng oxy hòa tan giảm sâu xuống dưới 3,5 mg/L, khiến tôm bị sốc nhiệt, bỏ ăn và tỷ lệ hao hụt tăng vọt từ 15% lên mức 30 - 35% mỗi vụ.

Thứ hai, lượng mưa cực đoan và mưa trái mùa làm xáo trộn đột ngột chế độ thủy lý hóa ao nuôi. Các trận mưa lớn trên 100 mm/ngày làm độ mặn tầng mặt sụt giảm nhanh từ mức 18 - 20‰ xuống dưới 5‰ chỉ trong 24 giờ. Hiện tượng phân tầng nước đột ngột này khiến tôm bị mềm vỏ, sốc thẩm thấu và kích thích vi khuẩn gây bệnh phát triển, làm sản lượng tôm thẻ chân trắng sụt giảm khoảng 20% trong các năm có lượng mưa biến động lớn.

Thứ ba, nguy cơ nước biển dâng và triều cường đe dọa toàn diện hệ thống hạ tầng bãi bồi. Với kịch bản ngập 47,0% vùng ven biển Ninh Bình khi nước biển dâng 100 cm, toàn bộ 304 ha diện tích nuôi tôm tại xã Kim Hải đứng trước nguy cơ vỡ bờ bao và tràn hồ. Khảo sát 120 hộ dân cho thấy 88,3% người nuôi từng chịu thiệt hại do triều cường dâng cao tràn bờ và xói lở hạ tầng ao đầm trong 10 năm qua (2008 - 2017).

Thứ tư, biến động khí hậu làm gia tăng chi phí sản xuất và giảm tỷ suất lợi nhuận. Để duy trì sản lượng tôm sú (35,8 tấn/năm) và tôm thẻ (50,6 tấn/năm), các hộ dân phải tăng chi phí điện chạy quạt nước, men vi sinh và hóa chất xử lý môi trường lên 25 - 30%, khiến lợi nhuận ròng của người nuôi giảm từ 30 - 40 triệu đồng/ha/vụ so với giai đoạn thời tiết thuận lợi.

Thảo luận kết quả

Các phân tích định lượng trên bảng số liệu môi trường và biểu đồ tương quan giai đoạn 2002 - 2017 đã chứng minh mối tương quan nghịch rõ nét giữa số ngày nắng nóng cực đoan và diện tích tôm thu hoạch đạt chuẩn (hệ số tương quan r = -0,68). Khi biểu diễn dữ liệu qua biểu đồ phân tán và ma trận rủi ro sinh thái, các điểm rơi năng suất thấp luôn trùng khớp với các đợt biến động nhiệt - ẩm vượt ngưỡng chịu đựng sinh thái của loài thủy sản. So sánh với các nghiên cứu tương đồng tại ven biển đồng bằng Bắc Bộ, tính dễ bị tổn thương của xã Kim Hải ở mức cao hơn do đặc thù địa hình bãi bồi mới bồi tụ ngoài đê, hệ thống kênh cấp - thoát nước chưa hoàn chỉnh và nền đất pha cát dễ sạt lở.

Về mặt học thuật và thực tiễn, phát hiện này khẳng định tính cấp thiết của việc từ bỏ phương thức canh tác truyền thống phụ thuộc hoàn toàn vào tự nhiên để chuyển sang kiểm soát môi trường ao nuôi chủ động. Bảng tổng hợp quan trắc chất lượng nước năm 2018 cho thấy việc duy trì mực nước sâu trên 1,4 m và che lưới lan có thể kéo giảm 2 - 3 độ C nhiệt độ nước ao, cung cấp cơ sở thực nghiệm vững chắc để thiết kế các mô hình thích ứng kỹ thuật cao tại địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, luận văn đề xuất bốn nhóm giải pháp hành động cụ thể nhằm bảo vệ diện tích nuôi trồng thủy sản và ổn định sinh kế nhân dân xã Kim Hải:

  1. Kiên cố hóa và nâng cấp hạ tầng thủy lợi đê bao: UBND huyện Kim Sơn chủ trì phối hợp với Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Ninh Bình thực hiện cải tạo, nạo vét 100% hệ thống kênh cấp nước và thoát nước riêng biệt cho vùng nuôi 304 ha; gia cố tuyến bờ bao xung yếu bằng bê tông hóa mặt đê và nâng cao trình thêm 0,5 - 0,8 m; thực hiện trong giai đoạn 2020 - 2025; nhằm mục tiêu triệt tiêu 85% nguy cơ ngập tràn triều cường khi có bão đổ bộ.
  2. Chuyển giao và áp dụng công nghệ nuôi thích ứng an toàn sinh học: Trạm Khuyến nông huyện Kim Sơn cùng Hợp tác xã Thủy sản Kim Hải hướng dẫn 100% hộ dân áp dụng kỹ thuật ao nuôi có mái che lưới lan, đào hố gom chất thải siphon đáy ao và ứng dụng chế phẩm sinh học định kỳ; triển khai ngay từ đầu năm 2020; hướng tới mục tiêu hạ 2 - 3 độ C nhiệt độ nước mặt mùa hè và nâng tỷ lệ tôm sống đạt trên 75%.
  3. Điều chỉnh linh hoạt khung lịch thời vụ và cơ cấu giống thả: Chi cục Thủy sản tỉnh Ninh Bình ban hành lịch thời vụ thích ứng, khuyến cáo người dân dịch chuyển thời điểm thả giống tôm sú vụ chính né tránh tháng 6 nắng gắt và tháng 9 mưa bão; mở rộng diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng vụ đông trong nhà bạt; thực hiện định kỳ hằng năm; mục tiêu nâng sản lượng tôm thẻ đạt trên 60 tấn/năm và tôm sú đạt trên 40 tấn/năm.
  4. Thành lập mạng lưới tài chính vi mô và bảo hiểm rủi ro thiên tai: Ngân hàng Chính sách Xã hội phối hợp với Hội Nông dân xã thiết lập các gói tín dụng ưu đãi lãi suất dưới 5%/năm hỗ trợ vốn khôi phục sau thiên tai, đồng thời thí điểm mô hình bảo hiểm chỉ số thời tiết cho thủy sản; áp dụng trong giai đoạn 2021 - 2025; giúp 100% hộ nuôi tôm bị rủi ro sớm phục hồi sản xuất ổn định.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn mang giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao, đặc biệt hữu ích cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

  1. Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách: Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn các tỉnh ven biển, UBND huyện Kim Sơn sử dụng ma trận rủi ro khí hậu và số liệu dự báo ngập 47,0% để hoàn thiện quy hoạch kinh tế biển và phân vùng sinh thái nuôi trồng thủy sản đến năm 2030.
  2. Học viên cao học, nghiên cứu sinh và nhà nghiên cứu: Sinh viên và học viên chuyên ngành Biến đổi khí hậu, Khoa học Môi trường, Quản lý Thủy sản khai thác khung lý thuyết CbA kết hợp IPCC, cùng phương pháp phân tích chuỗi số liệu khí tượng 55 năm (1961 - 2016) làm tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu thực địa ven biển.
  3. Hợp tác xã thủy sản và các hộ gia đình nuôi tôm ven biển: Các chủ đầm nuôi tại Ninh Bình và các vùng lân cận tiếp cận quy trình kỹ thuật thích ứng chi tiết (giữ mực nước sâu 1,5 m, bón vôi nông nghiệp sau mưa, lắp đặt cảm biến độ mặn) để trực tiếp giảm tỷ lệ hao hụt đàn tôm xuống dưới 20%.
  4. Các tổ chức phi chính phủ và ban quản lý dự án sinh kế: Các đơn vị hoạt động trong lĩnh vực bảo tồn thiên nhiên và thích ứng biến đổi khí hậu tại Khu Dự trữ Sinh quyển Châu thổ Sông Hồng ứng dụng kết quả khảo sát 120 hộ dân để xây dựng các đề án tài trợ phát triển sinh kế bền vững dựa vào hệ sinh thái.

Câu hỏi thường gặp

1. Biến đổi khí hậu gây tác động tiêu cực trực tiếp nhất đến yếu tố nào trong ao nuôi tôm tại Kim Hải?
Nhiệt độ nước tầng mặt và hàm lượng oxy hòa tan là hai yếu tố bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất. Khi nhiệt độ không khí tại Ninh Bình vượt 38 độ C, nước ao nuôi nông dưới 1 m tăng lên trên 33 độ C, làm giảm oxy hòa tan xuống dưới 3,5 mg/L, khiến tôm bị sốc nhiệt và giảm sức ăn tới 50%.

2. Kịch bản nước biển dâng đe dọa như thế nào đến vùng nuôi trồng thủy sản huyện Kim Sơn?
Theo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường, khi mực nước biển dâng 100 cm, có tới 47,0% diện tích ven biển tỉnh Ninh Bình bị ngập. Tại xã Kim Hải, nguy cơ này đe dọa làm ngập lụt hoàn toàn 304 ha bãi bồi nuôi trồng thủy sản và gây xói lở nghiêm trọng đê bao xung yếu.

3. Tại sao tôm sú chịu rủi ro thời tiết cao hơn so với tôm thẻ chân trắng?
Tôm sú có chu kỳ nuôi kéo dài từ 4 đến 6 tháng nên xác suất phơi nhiễm với các đợt bão lũ, nắng nóng liên tiếp là rất cao, sản lượng đạt khoảng 35,8 tấn/năm. Trong khi đó, tôm thẻ chân trắng chỉ cần 2,5 đến 3 tháng/vụ, sản lượng đạt 50,6 tấn/năm, giúp người dân linh hoạt né tránh mùa thiên tai.

4. Giải pháp phi công trình nào được người dân áp dụng phổ biến và mang lại hiệu quả cao nhất?
Người dân Kim Hải chủ yếu áp dụng giải pháp duy trì mực nước ao sâu từ 1,4 đến 1,6 m để chống sốc nhiệt, kết hợp giăng lưới đen che mát và bón vôi nông nghiệp liều lượng 15 - 20 kg/1000 m3 sau mỗi đợt mưa lớn nhằm ổn định ngay độ kiềm và độ pH của nước ao.

5. Phương pháp nào được luận văn sử dụng để lượng hóa nhận thức và mức độ tổn thương của cộng đồng?
Tác giả sử dụng phương pháp điều tra bảng hỏi phân tầng trên 120 hộ nuôi tôm kết hợp 6 cuộc thảo luận nhóm tập trung PRA. Dữ liệu được tổng hợp vào ma trận rủi ro hiểm họa, lượng hóa chính xác tỷ lệ 88,3% người dân ghi nhận các tác động tiêu cực của thời tiết cực đoan trong chuỗi 10 năm.

Kết luận

  • Tổng kết toàn diện tác động đa chiều của biến đổi khí hậu đến hệ sinh thái và 304 ha diện tích nuôi tôm nước lợ tại xã Kim Hải, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình.
  • Phân tích chi tiết chuỗi dữ liệu khí tượng 55 năm (1961 - 2016) và diễn biến sản lượng tôm sú (35,8 tấn/năm), tôm thẻ (50,6 tấn/năm) giai đoạn 1995 - 2017.
  • Xác định chính xác các ngưỡng rủi ro môi trường khi nhiệt độ nước vượt 33 độ C và độ mặn tụt dưới 5‰ làm cơ sở điều chỉnh kỹ thuật nuôi an toàn.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp công trình và phi công trình đồng bộ, ưu tiên mô hình thích ứng dựa vào cộng đồng và kiên cố hóa đê bao chống nguy cơ ngập lụt 47,0%.
  • Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc phục vụ công tác quy hoạch phát triển thủy sản bền vững tại Khu Dự trữ Sinh quyển Châu thổ Sông Hồng.

Kế hoạch hành động tiếp theo trong giai đoạn 2025 - 2030 đòi hỏi sự vào cuộc quyết liệt của chính quyền địa phương trong việc giải ngân nguồn vốn đầu tư hạ tầng thủy lợi và nhân rộng các mô hình nuôi tôm thích ứng thông minh với khí hậu. Các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và người nuôi tôm hãy khai thác trọn vẹn nguồn tài liệu học thuật thực chứng này để ứng dụng hiệu quả vào công tác bảo tồn sinh thái và phát triển kinh tế biển bền vững.