Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam được công nhận là một trong 16 quốc gia có mức độ đa dạng sinh học cao nhất thế giới, đồng thời sở hữu nguồn tài nguyên linh trưởng phong phú với 6 loài vượn thuộc giống Nomascus. Tuy nhiên, Việt Nam cũng nằm trong nhóm 5 quốc gia chịu tổn thương nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu toàn cầu. Hiện nay, các loài vượn quý hiếm như Vượn đen má trắng (Nomascus leucogenys) và Vượn má vàng phía nam (Nomascus gabriellae) đều được xếp ở bậc Nguy cấp (EN) theo Sách đỏ Việt Nam và thuộc Danh mục loài nguy cấp, quý, hiếm được ưu tiên bảo vệ (Nhóm IB theo Nghị định 32/2006/NĐ-CP). Sinh cảnh sống của chúng ngày càng bị thu hẹp và chia cắt mạnh, chỉ còn tồn tại ở một số khu rừng nguyên sinh biệt lập.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là sự gia tăng nhiệt độ và biến động lượng mưa cực đoan sẽ làm thay đổi căn bản cấu trúc thảm thực vật rừng nhiệt đới, từ đó trực tiếp đe dọa đến vùng phân bố của các loài động vật hoang dã. Mục tiêu cụ thể của luận văn là đánh giá định lượng tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu đến vùng phân bố thích hợp của loài Vượn đen má trắng và Vượn má vàng phía nam; mô phỏng sự dịch chuyển sinh cảnh trong tương lai ở hai mốc thời gian năm 2050 và năm 2070; đồng thời xác lập mức độ ưu tiên bảo tồn cho hệ thống hơn 160 khu rừng đặc dụng tại Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu trải rộng trên bình diện vùng Đông Dương (Việt Nam, Lào, Campuchia), tập trung chuyên sâu vào 4 vùng sinh thái trọng điểm của Việt Nam bao gồm Tây Bắc, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ. Nghiên cứu mang ý nghĩa chiến lược khi cung cấp cơ sở khoa học để tối ưu hóa việc phân bổ nguồn lực bảo tồn và thiết kế hành lang đa dạng sinh học thích ứng với biến đổi khí hậu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết Ổ sinh thái (Ecological Niche Models - ENMs), giải thích mối quan hệ tương tác không gian giữa các cá thể sinh vật và các biến số môi trường vô sinh. Khung phân tích sử dụng thuật toán Entropy cực đại (MaxEnt) được phát triển bởi Phillips và các cộng sự, cho phép mô phỏng xác suất hiện diện của loài dựa trên dữ liệu vị trí thực tế và các lớp dữ liệu môi trường nền.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp các kịch bản phát thải khí nhà kính toàn cầu theo Báo cáo đánh giá lần thứ 5 (AR5) của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC). Hai kịch bản đường phân bổ nồng độ đại diện (RCPs) được lựa chọn gồm: kịch bản phát triển trung bình ổn định RCP 4.5 (bức xạ nhiệt đạt khoảng 4,5 W/m2, nồng độ CO2 tương đương 650 ppm) và kịch bản phát thải cao RCP 8.5 (bức xạ nhiệt vượt 8,5 W/m2, nồng độ CO2 tích lũy lên tới 1313 ppm). Các khái niệm cốt lõi được định nghĩa và vận hành xuyên suốt gồm: vùng phân bố thích hợp tiềm năng, chỉ số phù hợp sinh cảnh (hệ số Ma từ 0 đến 1), ổ sinh thái khí hậu, và khả năng thích ứng dịch chuyển đai cao của linh trưởng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu đầu vào của đề tài bao gồm hơn 200 điểm tọa độ ghi nhận sự xuất hiện thực tế của loài Vượn đen má trắng và hàng trăm điểm ghi nhận loài Vượn má vàng phía nam được tổng hợp trên toàn lãnh thổ Đông Dương. Dữ liệu phân bố được thu thập qua phương pháp điều tra thực địa bằng âm học (xác định tiếng hót của các đàn vượn từ các đỉnh núi theo phương pháp giao hội góc phương vị), phỏng vấn chuyên sâu cán bộ kiểm lâm cùng người dân địa phương, kết hợp kế thừa tư liệu điều tra đa dạng sinh học từ giai đoạn trước năm 1992 đến năm 2015 tại các vườn quốc gia trọng điểm như Vũ Quang, Chư Yang Sin, Sốp Cộp.

Dữ liệu khí hậu nền bao gồm 19 biến sinh thái - khí hậu (Bioclim) dạng liên tục được trích xuất từ cơ sở dữ liệu WorldClim ở độ phân giải 30 giây cung (tương đương kích thước ô lưới 0,83 x 0,83 km), kết hợp mô hình số độ cao DEM 30 x 30 mét. Thuật toán MaxEnt được lựa chọn vì tính ưu việt vượt trội: hoạt động chính xác với dữ liệu chỉ có sự có mặt (presence-only), không đòi hỏi dữ liệu vắng mặt vốn thiếu tin cậy trong điều tra động vật rừng nhiệt đới, và duy trì độ ổn định rất cao ngay cả khi dung lượng mẫu nhỏ hơn 30 điểm.

Không gian thích hợp được phân loại thành 5 cấp độ bằng công cụ Reclassify trong ArcGIS: không thích hợp (Ma < 0,1), thích hợp thấp (0,1 <= Ma < 0,3), thích hợp trung bình (0,3 <= Ma < 0,5), thích hợp cao (0,5 <= Ma < 0,7), và rất thích hợp (Ma >= 0,7). Đề tài cũng xây dựng khung đánh giá mức độ ưu tiên bảo tồn cho các khu rừng đặc dụng dựa trên 4 tiêu chí định lượng với thang điểm từ 6 đến 15 điểm: quy mô quần thể hiện tại (hệ số 2), mức độ suy giảm diện tích thích hợp theo kịch bản RCP 4.5 đến năm 2070, mức độ suy giảm diện tích theo kịch bản RCP 8.5, và giá trị đa dạng sinh học nội tại của khu bảo tồn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, biến đổi khí hậu gây ra sự suy giảm nghiêm trọng diện tích vùng phân bố thích hợp của cả hai loài vượn nghiên cứu. Đối với loài Vượn đen má trắng, diện tích sinh cảnh rất thích hợp tại khu vực Tây Bắc và Bắc Trung Bộ có xu hướng thu hẹp mạnh mẽ từ 35% đến hơn 60% vào các năm 2050 và 2070 dưới tác động của kịch bản phát thải cao RCP 8.5.

Thứ hai, kết quả mô phỏng ghi nhận xu hướng dịch chuyển đai cao rõ rệt của vùng phân bố. Khi nhiệt độ trung bình hàng năm tăng từ 1,4 độ C đến 3,7 độ C theo các kịch bản IPCC, độ cao trung bình của vùng phân bố thích hợp đối với loài Vượn đen má trắng và Vượn má vàng phía nam phải dịch chuyển lên cao thêm từ 150 mét đến trên 300 mét so với độ cao phân bố hiện tại để tìm kiếm sinh cảnh mát mẻ hơn.

Thứ ba, sự phân hóa tác động giữa hai kịch bản phát thải diễn ra rất rõ nét. Ở kịch bản RCP 4.5, vùng sinh cảnh thích hợp tại các khu vực núi cao của Vườn quốc gia Pù Mát, Vũ Quang, Chư Yang Sin và Bidoup-Núi Bà vẫn duy trì được tính ổn định tương đối. Ngược lại, ở kịch bản cực đoan RCP 8.5 vào năm 2070, hầu hết các mảng rừng ở độ cao thấp dưới 500 mét thuộc vùng Đông Nam Bộ và rìa Tây Nguyên bị suy thoái sinh thái hoàn toàn, khiến sinh cảnh loài Vượn má vàng phía nam bị chia cắt thành các ốc đảo cô lập.

Thứ tư, ma trận ưu tiên bảo tồn đã phân hạng rõ 3 nhóm khu rừng đặc dụng: nhóm ưu tiên cao (đạt 13-15 điểm) gồm các khu vực giữ vai trò "thành trì sinh thái" như Vườn quốc gia Pù Mát, Vũ Quang, Chư Yang Sin; nhóm ưu tiên trung bình (10-12 điểm) gồm các khu bảo tồn như Sốp Cộp, Pù Huống; và nhóm ưu tiên thấp (6-9 điểm) là các khu rừng có diện tích nhỏ hoặc sinh cảnh bị suy giảm nghiêm trọng trên 60%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến sự co hẹp sinh cảnh là do các loài linh trưởng phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc rừng kín thường xanh, nơi cung cấp nguồn thức ăn quanh năm như chồi non, quả mọng và côn trùng. Khi các yếu tố khí hậu cực đoan như nhiệt độ tháng nóng nhất (BIO5) tăng cao và biến động lượng mưa theo mùa (BIO15) trở nên khắc nghiệt, thảm thực vật rừng bị thay đổi chu kỳ rụng lá và ra quả, phá vỡ nguồn cung dinh dưỡng thiết yếu của đàn vượn.

Trong các báo cáo quản lý, chuỗi số liệu này có thể được trực quan hóa tối ưu thông qua bản đồ nhiệt xác suất phân bố từ phần mềm MaxEnt, kết hợp cùng biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ phần trăm biến động diện tích qua các mốc thời gian 2050 - 2070 và đồ thị đường biểu diễn sự thay đổi độ cao phân bố theo mô hình DEM.

Khi so sánh với các công trình nghiên cứu trước đây về loài Vọoc mũi hếch tại miền Bắc Việt Nam của Vũ Văn Mạnh và cộng sự, kết quả của luận văn này củng cố một quy luật sinh thái phổ biến: các loài linh trưởng quý hiếm tại bán đảo Đông Dương đều đang đối mặt với nguy cơ "mắc kẹt trên đỉnh núi" khi buộc phải di cư lên các đai cao hơn nhưng diện tích đỉnh núi lại bị giới hạn về mặt không gian địa lý.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, thiết lập và mở rộng hệ thống hành lang đa dạng sinh học kết nối các khu rừng đặc dụng trọng điểm trước năm 2030. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cùng Ủy ban nhân dân các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Đắk Lắk, Lâm Đồng cần ưu tiên nguồn vốn để phục hồi tối thiểu 50.000 hecta rừng tự nhiên kết nối giữa Vườn quốc gia Pù Mát với Vườn quốc gia Vũ Quang, và giữa Vườn quốc gia Bidoup-Núi Bà với Chư Yang Sin, đảm bảo duy trì độ che phủ rừng trên 70% nhằm tạo đường dẫn sinh thái cho các đàn vượn dịch chuyển đai cao an toàn.

Thứ hai, tái cơ cấu và phân bổ 60% đến 70% ngân sách bảo tồn trực tiếp cho nhóm rừng đặc dụng đạt mức ưu tiên cao (13-15 điểm) trong giai đoạn 2026-2035. Ban Quản lý các vườn quốc gia trọng yếu cần tập trung kinh phí cho công tác bảo vệ nghiêm ngặt các mảng rừng nguyên sinh ở độ cao trên 800 mét, nơi được mô hình dự báo là sinh cảnh trú ẩn khí hậu bền vững nhất của loài vượn đến năm 2070.

Thứ ba, triển khai mạng lưới giám sát âm học tự động (Bioacoustic Monitoring) và ứng dụng phần mềm tuần tra SMART định kỳ 3 tháng một lần tại tất cả các khu rừng ghi nhận từ 10 đàn vượn trở lên. Chi cục Kiểm lâm các địa phương cần phối hợp với các tổ chức bảo tồn quốc tế để thiết lập các trạm thu âm cố định tại các dông núi hiểm trở, nâng cao năng lực phát hiện sớm các tác động săn bắt trái phép và biến động số lượng cá thể.

Thứ tư, tích hợp dữ liệu kịch bản khí hậu RCP 4.5 và RCP 8.5 vào Quy hoạch Lâm nghiệp Quốc gia tầm nhìn đến năm 2050. Cục Lâm nghiệp và Viện Điều tra, Quy hoạch Rừng cần cập nhật các bản đồ phân bố tiềm năng vào quy hoạch chuyển đổi mục đích sử dụng rừng, kiên quyết bảo vệ nguyên vẹn 1,5 triệu hecta rừng tự nhiên tại vùng Tây Bắc và Tây Nguyên trước nguy cơ mở rộng đất nông nghiệp và thủy điện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất là các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý lâm nghiệp cấp trung ương như Cục Kiểm lâm và Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Luận văn cung cấp khung phương pháp luận và bộ tiêu chí 4 bậc giúp các nhà quản lý đưa ra quyết định phân bổ ngân sách nhà nước chính xác, đồng thời xây dựng các chiến lược quốc gia về bảo tồn linh trưởng gắn liền với cam kết thích ứng biến đổi khí hậu.

Nhóm thứ hai là Ban quản lý các Vườn quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên trên toàn quốc. Các dữ liệu tọa độ không gian và bản đồ phân vùng thích hợp là công cụ trực tiếp giúp lực lượng kiểm lâm tại cơ sở định vị chính xác vùng lõi sinh cảnh cần tuần tra bảo vệ nghiêm ngặt, từ đó giảm thiểu nguy cơ xâm hại sinh cảnh trong bối cảnh khí hậu biến đổi.

Nhóm thứ ba là các tổ chức phi chính phủ và viện nghiên cứu quốc tế hoạt động trong lĩnh vực bảo tồn thiên nhiên (như WWF, FFI, WCS, IUCN). Tài liệu này là nguồn tham khảo chuyên sâu về việc kết hợp mô hình MaxEnt với bộ dữ liệu sinh khí hậu Bioclim trong đánh giá tính dễ bị tổn thương của các loài động vật nguy cấp.

Nhóm thứ tư là giảng viên, học viên cao học và sinh viên các chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng, Sinh thái học, Biến đổi khí hậu và Hệ thông tin địa lý (GIS). Luận văn đóng vai trò là một tài liệu học thuật mẫu mực về quy trình xử lý không gian, chuẩn hóa dữ liệu viễn thám và ứng dụng mô hình toán học trong sinh học bảo tồn.

Câu hỏi thường gặp

Mô hình MaxEnt có ưu thế gì vượt trội so với các mô hình thống kê truyền thống như GLM hay GAM trong nghiên cứu này? Mô hình MaxEnt được tối ưu hóa riêng cho các nghiên cứu sinh thái sử dụng dữ liệu chỉ có sự có mặt (presence-only), không đòi hỏi dữ liệu vắng mặt vốn rất dễ sai số do hạn chế về thời gian khảo sát thực địa. Ngoài ra, MaxEnt duy trì độ chính xác cao và ít bị ảnh hưởng tiêu cực ngay cả khi dung lượng mẫu nhỏ hơn 30 điểm tọa độ.

Sự khác biệt căn bản giữa kịch bản phát thải RCP 4.5 và RCP 8.5 đối với sinh cảnh loài vượn là gì? Ở kịch bản RCP 4.5, sự ấm lên toàn cầu diễn ra ở mức vừa phải với độ bức xạ 4,5 W/m2, giúp các khu bảo tồn núi cao giữ được phần lớn diện tích thích hợp đến năm 2070. Ngược lại, kịch bản RCP 8.5 làm gia tăng bức xạ trên 8,5 W/m2, khiến diện tích sinh cảnh thích hợp suy giảm mạnh trên 60% và làm biến mất các quần thể ở vùng đồi thấp.

Tại sao các loài vượn lại có xu hướng dịch chuyển lên các đai cao hơn khi có biến đổi khí hậu? Biến đổi khí hậu làm tăng nền nhiệt độ trung bình từ 1 đến 3 độ C và gia tăng các đợt khô hạn ở vùng đất thấp. Để duy trì điều kiện nhiệt ẩm thích hợp và tìm kiếm nguồn cây thức ăn ưa khí hậu mát, các đàn vượn buộc phải dịch chuyển phân bố lên các sườn núi cao hơn từ 150 đến 300 mét.

Khung đánh giá mức độ ưu tiên bảo tồn của luận văn dựa trên những căn cứ cốt lõi nào? Khung đánh giá được xây dựng dựa trên 4 tiêu chí định lượng với tổng điểm từ 6 đến 15 điểm, bao gồm: quy mô số lượng đàn vượn hiện có (nhân hệ số 2), mức độ co hẹp diện tích sinh cảnh theo kịch bản RCP 4.5, mức độ co hẹp theo kịch bản RCP 8.5 đến năm 2070, và giá trị đa dạng sinh học nội tại của khu rừng đặc dụng.

Phương pháp điều tra tiếng hót qua đường giao hội thực địa được tiến hành như thế nào? Người điều tra thiết lập các điểm nghe cố định trên các dông núi cao vào sáng sớm để ghi nhận tiếng hót đặc trưng của từng cặp vượn. Bằng cách đo đạc chính xác góc phương vị và ước lượng khoảng cách từ nhiều điểm nghe đồng thời, vị trí tọa độ của đàn vượn được xác định chính xác tại giao điểm của các đường phương vị trên bản đồ địa hình.

Kết luận

  • Luận văn đã thực hiện thành công việc lượng hóa tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu đến vùng phân bố sinh thái của 2 loài linh trưởng nguy cấp là Vượn đen má trắng và Vượn má vàng phía nam tại Đông Dương.
  • Kết quả mô phỏng bằng mô hình MaxEnt chứng minh diện tích sinh cảnh thích hợp của các loài vượn sẽ suy giảm nghiêm trọng từ 30% đến trên 60% vào năm 2070 và có xu hướng dịch chuyển lên đai cao thêm 150 đến 300 mét.
  • Đề tài đã xây dựng thành công bộ tiêu chí định lượng 4 bậc, phân loại mức độ ưu tiên bảo tồn cho toàn bộ hệ thống rừng đặc dụng có vượn cư trú thành 3 cấp độ rõ ràng.
  • Đặt ra lộ trình hành động cấp bách giai đoạn 2026-2030 nhằm thiết lập các hành lang sinh thái trọng điểm và tập trung nguồn lực tài chính cho các vườn quốc gia tuyến đầu như Pù Mát, Vũ Quang, Chư Yang Sin.
  • Khuyến nghị các cơ quan quản lý nhà nước và các tổ chức bảo tồn khẩn trương tích hợp các kịch bản khí hậu vào quy hoạch phát triển lâm nghiệp để bảo vệ bền vững nguồn gen linh trưởng quý hiếm của Việt Nam.