CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về BĐKH 1.1 Khái niệm Biểu hiện của BĐKH là sự nóng lên toàn cầu và nước biển dâng đã và đang tác động đến mọi lĩnh vực trên toàn thế giới bao gồm: tài nguyên thiên nhiên, môi trường, kinh tế-xã hội; Những ảnh hưởng tiêu cực từ thời tiết cực đoan gây ra những thiệt hại từ nhỏ đến lớn ở khắp nơi trên thế giới. Những tác động có thể mang tính tiềm tàng hoặc mạnh mẽ trực tiếp của BĐKH đều mang đến những thiệt hại cho hiện tại và tương lai trong quá trình phát triển của loài người. Và đây cũng chính là thách thức lớn cho sự phát triển bền vững trong tương lai. Theo IPCC (2007), BĐKH là sự biến đổi về trạng thái của hệ thống khí hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi về giá trị trung bình và sự biến động các thuộc tính của nó, được duy trì trong thời gian dài, có thể là hàng thập kỷ hoặc dài hơn.
BĐKH có thể do các quá trình tự nhiên bên trong hệ thống khí hậu hoặc do tác động thường xuyên của con người, đặc biệt tăng hiệu ứng nhà kính làm thay đổi thành phần cấu tạo của khí quyển.2 Nguyên nhân BĐKH có thể xảy ra qua các quá trình tự nhiên hoặc cũng có thể do tác động của con người. Trong lịch sự biến đổi trên Trái Đất đã từng diễn ra nhiều lần tình trạng BĐKH với các mức độ khác nhau cùng với các nguyên nhân chủ yếu là do tự nhiên thông qua các hoạt động về địa chất hay các yếu tố ngẫu nhiên làm thay đổi điều kiện ổn định trên Trái Đất. Tuy nhiên, quá trình BĐKH hiện nay được xét đến là do chính tác động của con người. [7] Nguyên nhân của BĐKH chủ yếu được cho là do công nghiệp hóa, khi con người bắt đầu sử dụng càng ngày càng nhiều năng lượng từ nguyên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, qua đó thải vào khí quyển một lượng lớn khí nhà kính.
Những số liệu về hàm lượng khí CO2 trong khí quyển được xác định từ các lõi băng được khoan ở Greenland và Nam cực cho thấy, trong suốt chu kỳ băng hà và tan 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com băng (khoảng 18.000 năm trước), hàm lượng khí CO2 trong khí quyển chỉ khoảng 180 -200 ppm (phần triệu), nghĩa là chỉ bằng khoảng 70% so với thời kỳ tiền công nghiệp (280 ppm). Từ khoảng năm 1800, hàm lượng khí CO2 bắt đầu tăng lên, vượt con số 300ppm và đạt 379ppm vào năm 2005, nghĩa là tăng khoảng 31% so với thời kỳ tiền công nghiệp, vượt xa mức khí CO2 tự nhiên trong khoảng 650 nghìn năm qua [20]. Hàm lượng các khí nhà kính khác như khí CH4, N2O cũng tăng lần lượt từ 715 ppb (phần tỷ) và 270 ppb trong thời kỳ tiền công nghiệp lên 1774 ppb (151%) và 319 ppb (17%) vào năm 2005. Riêng các chất khí CFCs vừa là khí nhà kính với tiềm năng làm nóng lên toàn cầu lớn gấp nhiều lần khí CO2, vừa là chất phá hủy tầng ôzôn bình lưu, chỉ mới có trong khí quyển do con người sản xuất ra kể từ khi công nghiệp làm lạnh, hóa mỹ phẩm phát triển [19].
Đánh giá khoa học của Ban liên chính phủ về BĐKH (IPCC) cho thấy, việc tiêu thụ năng lượng do đốt nhiên liệu hóa thạch trong các ngành sản xuất năng lượng, công nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng đóng góp gần một nửa (46%) vào sự phát thải khí nhà kính, phá rừng nhiệt đới đóng góp khoảng 18%, sản xuất nông nghiệp khoảng 9%, các ngành sản xuất hóa chất (CFC, HCFC) khoảng 24%, còn lại (3%) là từ các hoạt động khác [19]. Gần đây các nhà khoa học trên thế giới đã thống nhất đưa ra quan điểm rằng các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội với quy mô lớn ở nhiều lĩnh vực như năng lượng, công nghiệp năng, giao thông, nông – lâm nghiệp đã làm tăng nồng độ khí nhà kính gây hiệu ứng nhà kính như N2O, CH4, H2S và CO2, v. trong khí quyển, làm thay đổi nhiệt độ Trái Đất, biến đổi hệ thống khí hậu và ảnh hưởng tới môi trường toàn cầu [46]. Điều đó chứng tỏ rằng nguyên nhân chủ yếu của BĐKH là do sự gia tăng hoạt động tạo ra khí nhà kính và khai thác quá mức bề mặt hấp thụ khí nhà kính như sinh khối, rừng và các HST khác.
Do đó, các Quốc gia đã ký kết nghị định thư Kyoto về hạn chế và ổn định khí nhà kính (United Nations Environment Programme ngày 11/12/1997), theo đó, các Quốc gia cam kết cắt giảm khí thải trên 5. Mục tiêu hướng đến việc giảm thiểu các loại khí carbon dioxit, 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com methane, nitơ ôxít, lưu huỳnh hexafluorua, clorofluorocarbon và perflourocarbon trong khoảng thời gian 2008-2021. Trong đó: - Khí CO2 phát sinh thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch như than, dầu mỏ hoặc từ các hoạt động công nghiệp; -Khí N2O phát sinh từ phân bón và các hoạt động công nghiệp; -Khí CH4 phát sinh từ những khu tập kết rác thải, hoặc từ hoạt động khai thác than đá, dầu mỏ, khí đốt; -Khí HCFs là khí có tiềm năng tác động lớn đến sự nóng lên toàn cầu do nó có khả năng phá hủy mạnh mẽ tầng ozon, đây là loại khí do con người sản xuất khi ngành công nghiệp làm lạnh và hóa mỹ phẩm phát triển; -Khí PFCs phát sinh từ quá trình sản xuất nhôm; -Khí SF6 phát sinh khi sản xuất vật liệu cách điện và sản xuất magie [7].3 Các biểu hiện của biến đổi khí hậu Biểu hiện của BĐKH rất phức tạp, bao gồm các dấu hiệu chính sau: - Sự nóng lên của khí quyển và Trái đất nói chung. - Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển theo hướng có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật trên Trái đất.
Các khí nhà kính tăng: CO2, NOx, CH4, CFC, v.v nhất là CO2. - Sự dâng cao mực nước biển do băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển. - Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của Trái đất dẫn tới nguy cơ đe dọa sự sống của các loài sinh vật, các HST và hoạt động của con người. - Lượng mưa tăng hoặc giảm, lũ lụt, hạn hán, bão tuyết, băng giá và cực đoan về thời tiết diễn ra thường xuyên và bất thường.
- Xói mòn, trầm tích tăng, sử dụng đất đai và quan hệ của đất đai thay đổi. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Sự thay đổi năng suất sinh học của các HST, chất lượng và thành phần của thuỷ quyển, sinh quyển, địa quyển [36].4 Ảnh hưởng của BĐKH đến đa dạng sinh học và hệ sinh thái Ở phạm vi thế giới, dưới sự chủ trì của Ban thư ký Công ước Đa dạng sinh học, nhiều Hội thảo khoa học thế giới đã thảo luận, phân tích các tác động của BĐKH đến ĐDSH và HST. Ở phạm vi trong nước, dưới sự chủ trì của Bộ Tài nguyên và Môi trường, các Viện và các Trung tâm nghiên cứu về Tài nguyên và Môi trường, và đặc biệt là có sự tài trợ của các tổ chức quốc tế, nhiều Hội thảo khoa học cũng đã được tổ chức với chủ đề này. Có thể nêu các nhận định chính sau đây: - BĐKH sẽ gia tăng sức ép mạnh lên HST và ĐDSH nếu như các HST này bị các sức ép khác như: chia cắt các nơi ở, mất hoặc chuyển đổi nơi ở, khai thác quá mức, các loài ngoại lai xâm hại, ô nhiễm môi trường v.
- BĐKH và nồng độ CO2 trong không khí đã được xác nhận rõ tác động của chúng lên các HST tự nhiên và các loài. Một số loài và HST đã chứng tỏ có một số khả năng thích nghi tự nhiên, nhưng nhiều loài khác thì chứng tỏ chúng bị tác động âm tính. - Tổ chức IPCC (AR4) đã cho biết có khoảng 10% số các loài bị tuyệt chủng ở mức rủi ro cao, mỗi khi nhiệt độ trung bình trên Trái Đất tăng 1,5oC. Hậu quả này chỉ có giá trị khi mức tăng nhiệt độ ở dưới mức 5oC.
BĐKH như hiện nay, nếu cứ tiếp tục thì tác động nguy hại sẽ gia tăng và không đảo ngược đối với nhiều HST và các dịch vụ của chúng và do đó sẽ kéo theo tác động âm tính lên các khía cạnh văn hóa, xã hội và kinh tế. Tuy nhiên, vẫn còn chưa rõ về mức độ biến đổi cũng như tốc độ biến đổi của BĐKH và ngưỡng thích ứng của các HST.5 Tình hình nghiên cứu về tác động của BĐKH Nghiên cứu về BĐKH có nhiều phương pháp và cách thức thực hiện khác nhau để chứng minh về mức độ BĐKH nhất định trên các HST. Chủ yếu tập trung vào mối tương quan của điều kiện khí hậu thay đổi với những biến động trong hệ sinh thái, quần thể hoặc đến từng cá thể trong một nhóm loài với mức độ biến đổi nhất định. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các nghiên cứu đều phải thông qua các số liệu được ghi lại qua nhiều năm về các BĐKH và sinh vật học.
Để hiểu được khí hậu hiện tại và dự đoán sự thay đổi khí hậu trong tương lai, cần phải có cả lý thuyết và quan sát thực nghiệm. Bất kỳ nghiên cứu về biến đổi khí hậu nào cũng liên quan đến việc xây dựng chuỗi thời gian của dữ liệu khí hậu. Để dữ liệu khí hậu thay đổi theo thời gian cung cấp sự định lượng hoặc định tính của biến đổi khí hậu. Các loại dữ liệu khí hậu bao gồm nhiệt độ, lượng mưa, gió, độ ẩm, bốc hơi, áp suất và bức xạ mặt trời.
[53] Đối với HST rừng, nghiên cứu sinh lý thực vật có vai trò rất quan trọng để nhận biết những thay đổi khí hậu. Cây cối và rừng cũng có thể được sử dụng làm kho lưu trữ các sự kiện trong quá khứ. BĐKH sẽ ảnh hưởng mạnh đến tài nguyên nước, cộng đồng thực vật và động vật hoang dã ở các vùng khô cằn và bán khô cằn. Nước, môi trường độ ẩm và nhiệt độ là yếu tố chính của tăng trưởng thực vật.
Phần lớn các hệ sinh thái rừng và thực vật trên trái đất được hình thành theo hai yếu tố chính này. Khi lượng nước và độ ẩm cần thiết cũng cấp đủ và nhiệt độ thuận lợi cho sự phát triển của thực vật thì quần thể thực vật sẽ tăng trưởng và các hệ sinh thái rừng sẽ phát triển. Trên thực tế, thực vật là các chỉ số khí hậu quan trọng. Thực vật, đặc biệt nhạy cảm với những thay đổi môi trường.