Tổng quan luận án
Luận án tiến sĩ "Tác động của nước biển dâng theo các kịch bản của biến đổi khí hậu đến việc sử dụng đất tại tỉnh Trà Vinh" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Trần Hà Phương dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Hoàng Hưng, thuộc chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường (mã số: 9 85 01 01), bảo vệ tại Trường Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh năm 2022. Toàn văn luận án gồm 142 trang A4, 52 bảng số liệu, 54 hình và 123 tài liệu tham khảo.
Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) với diện tích gần 4 triệu ha là vùng sản xuất lương thực trọng điểm nhưng đang chịu ảnh hưởng nặng nề bởi biến đổi khí hậu (BĐKH) và nước biển dâng (NBD). Theo IPCC (2020), khi mực nước biển dâng 1 m, ước tính 5,3% diện tích tự nhiên, 10,8% dân số, 10,2% GDP, 10,9% vùng đô thị, 7,2% diện tích nông nghiệp và 28,9% vùng đất thấp ở Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng. Báo cáo Phát triển Con người (UNDP, 2007-2008) dự báo mực NBD vào năm 2030 sẽ khiến khoảng 45% diện tích đất vùng đồng bằng này có nguy cơ nhiễm mặn cục bộ và năng suất lúa giảm 9% khi nước biển dâng 1 m.
Tỉnh Trà Vinh nằm ở hạ lưu giữa hai nhánh sông Cổ Chiên và sông Hậu, giáp 65 km bờ biển Đông, chịu tác động trực tiếp của chế độ bán nhật triều. Theo tính toán của DMPCT (2012), nếu mực nước biển dâng 1 m thì có tới 45,7% diện tích tự nhiên của tỉnh Trà Vinh bị ngập trong nước. Mặc dù vậy, các nghiên cứu trước đây tại địa phương chủ yếu dừng ở mức khái quát định tính hoặc khảo sát phạm vi hẹp ở một vài huyện. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng việc lượng hóa chi tiết biến động sử dụng đất giai đoạn 2000 - 2019 và mô phỏng ngập lụt theo các kịch bản nồng độ khí nhà kính đại diện (RCP) cập nhật để đề xuất phân vùng sử dụng đất thích ứng.
Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu tổng quát: Làm sáng tỏ tác động của NBD đến sử dụng đất tỉnh Trà Vinh.
- Mục tiêu cụ thể:
- Đánh giá biến động sử dụng đất tỉnh Trà Vinh vào giai đoạn 2000 - 2019 dưới tác động của NBD.
- Dự báo những thay đổi sử dụng đất và đề xuất định hướng sử dụng đất thích ứng với NBD tỉnh Trà Vinh đến năm 2025 và năm 2050 theo 2 kịch bản RCP4.5 và RCP8.5.
Câu hỏi nghiên cứu
- NBD được thể hiện qua những yếu tố nào ở tỉnh Trà Vinh?
- Người dân địa phương Trà Vinh có nhận thức được các yếu tố sản xuất nào bị thay đổi và sự thích ứng với NBD như thế nào trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp?
- Khi mực NBD những khu vực nào bị ngập nặng và loại hình sử dụng đất nào bị ảnh hưởng nhiều nhất?
- Những sự thay đổi trong cơ cấu mùa vụ, các loại hình chuyển đổi sử dụng đất nào được đề xuất và thực hiện nhằm thích ứng với NBD?
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Mối quan hệ giữa NBD và việc sử dụng đất của tỉnh Trà Vinh, bao gồm các biểu hiện NBD (mực nước, đường bờ, xâm nhập mặn, nhận thức người dân), biến động sử dụng đất giai đoạn 2000 - 2019 và nguy cơ ngập đất sản xuất nông nghiệp theo các kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 đến năm 2025 và 2050.
- Phạm vi không gian: Toàn bộ ranh giới hành chính tỉnh Trà Vinh với tổng diện tích tự nhiên 237.597 ha, gồm 9 đơn vị hành chính cấp huyện và 106 đơn vị hành chính cấp xã.
- Phạm vi thời gian: Thu thập chuỗi số liệu thứ cấp giai đoạn 2000 - 2019; mốc dự báo đến năm 2025 và 2050.
- Giới hạn nghiên cứu: Kịch bản NBD chỉ xây dựng đối với mực nước biển trung bình, không xét đến các yếu tố khác gây dâng cao mực nước như bão, gió mùa, triều cường cực hạn, nâng hạ địa chất; không xem xét các yếu tố thủy văn phía thượng nguồn sông Mê Kông; kế thừa kịch bản BĐKH và NBD năm 2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường áp dụng cho dải bờ biển từ mũi Kê Gà đến Cà Mau.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Các hướng nghiên cứu quốc tế
Tác động của mực nước dâng đến đới bờ và tài nguyên đất đã được nhiều tác giả quốc tế phân tích:
- Barth và Titus (1984), Dean (1987a) chỉ ra các tác động cốt lõi của NBD: làm ngập biến mất đất trũng ven biển, gia tăng ngập lụt, đẩy mặn vào cửa sông và tầng chứa nước ngầm, làm dịch chuyển hoặc biến mất bãi bồi.
- Kana (1994) ghi nhận quy luật khu vực cao hơn mực nước biển khi mực nước dâng 1 m thì sau 20 năm sẽ ngập 50 cm.
- Louisiana Wetland Protection Panel (1988), Titus và cộng sự (1987) khẳng định vai trò của cồn cát, rừng ngập mặn và hệ thống đê biển trong việc giảm xói lở và mức độ ngập triều.
- Nicholls (2010) tổng hợp các thiên tai ven bờ kết hợp nước dâng do bão và suy thoái vùng đất ngập nước.
- Dữ liệu độ cao CoastalDEM (SRTM 3.0 của NASA) cảnh báo nguy cơ ngập vĩnh viễn vùng cư trú của 200 triệu người ven biển vào năm 2100.
- Ali và Huq (1989) tính toán NBD 1 m làm ngập 17% diện tích Bangladesh; Abdullah-Al-Jabir và cộng sự (2021) lượng hóa các mức dâng 10 cm, 25 cm, 45 cm và 60 cm làm ngập lần lượt 15%, 40%, 75% và 100% diện tích rừng ngập mặn Sundarbans.
- Malay (2007) phân loại ảnh Landsat và chồng lớp ngập 1 m đến 4 m tại Mumbai (Ấn Độ); C. Chen (2010) thống kê mất đất đô thị từ 1,7% đến 59% khi nước biển dâng 1 m đến 3 m; Perez nghiên cứu tài nguyên vịnh Manila (Philippines); S. Twilley và cộng sự (1999) xây dựng mô hình Selva - Mangro tại Florida (Hoa Kỳ); Emily Bernhardt (2016) sử dụng ảnh Landsat qua 35 năm ghi nhận 10% rừng ngập mặn Bắc California suy thoái thành "rừng ma" do nhiễm mặn.
Các hướng nghiên cứu tại Việt Nam và ĐBSCL
- Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu (2010, 2015, 2016) cùng Cục Quản lý Tài nguyên nước (2008) ghi nhận mực nước biển ven bờ Việt Nam tăng bình quân 2,8 mm/năm (vệ tinh Biển Đông giai đoạn 1993 - 2010 tăng 4,7 mm/năm). Khi mực nước dâng 100 cm, 39% diện tích ĐBSCL có nguy cơ ngập vĩnh viễn, cao nhất tại Hậu Giang (80,63%), Kiên Giang (76,86%), Cà Mau (57,69%).
- Lê Thị Hồng Hạnh và Trương Văn Tuấn (2014) khảo sát sạt lở bờ biển tại Kiên Giang (385 km), Cà Mau, Trà Vinh.
- Khang và cộng sự (2008) kết hợp mô hình MIKE 11 và GIS mô phỏng xâm nhập mặn ĐBSCL mốc 2030 (+20 cm) và 2090 (+45 cm), chỉ ra diện tích lúa 3 vụ giảm 71.000 ha, lúa 1 vụ tăng 38.000 ha.
- Đoàn Văn Hải và cộng sự (2019) tích hợp MIKE 11 với Google Earth; Nguyễn Hiếu Trung và cộng sự (2012) dùng MIKE 11 và GIS mô phỏng ngập lũ Cần Thơ ứng với các mức dâng 30 cm, 50 cm, 100 cm; Ngô Quang Hiếu và Nguyễn Hồng Quân (2012) đánh giá thiệt hại nông nghiệp tại Long An bằng thảo luận nhóm tập trung; Nguyễn Thị Hồng Diệp và cộng sự (2017) dùng chỉ số NDVI từ MODIS theo dõi đất lúa bị nhiễm mặn ở Sóc Trăng; Hồ Thị Thanh Tâm (2012) đề xuất chuyển đổi sinh kế thích ứng ngập mặn sang lúa - tôm và thủy sản nước lợ.
- Nghiên cứu ở các khu vực duyên hải khác: Nguyễn Bích Ngọc và cộng sự (2019) tại Quảng Điền (Huế) theo kịch bản RCP4.5; Lê Quang Cảnh và cộng sự (2019) tại Phú Yên; Nguyễn Kỳ Phùng và cộng sự (2012) tại Khánh Hòa; Nguyễn Lê Tuấn và Lê Đức Dũng (2020) dùng MIKE 21 đánh giá động lực cửa sông ĐBSH; Phạm Tất Thắng và Nguyễn Thu Hiền (2012), Nguyễn Cao Văn và cộng sự (2020), Trần Thị Giang Hương (2005) đánh giá xâm nhập mặn và biến động đất tại Nam Định.
Các công trình nghiên cứu tại tỉnh Trà Vinh
- Tổng cục Khí tượng Thủy văn (2020) xác định khi nước dâng 100 cm, Trà Vinh có 21,3% diện tích bị ngập.
- Phạm Thu Thảo (2012) công bố tốc độ sụt lún kiến tạo 2 mm/năm kết hợp NBD 2 mm/năm làm mất rừng ngập mặn; Đặng Hòa Vĩnh (2013, 2018) nghiên cứu tương tác sông - biển và dịch chuyển ranh mặn trên sông Cổ Chiên; Bùi Văn Hùng (2012), Hoàng Văn Huân và cộng sự (2012), Nguyễn Hữu Nhân và cộng sự (2012) khảo sát xói lở bờ biển làm mất hàng trăm hecta đất canh tác; Trần Thanh Xuân (2013) nghiên cứu tác động ngập lũ và xâm nhập mặn đến sản xuất lúa trong các năm El Nino (1993, 1994, 1998, 2005, 2010); Lê Văn Trung và Trần Văn Hùng (2014) dự báo 88% diện tích lúa Trà Vinh bị nhiễm mặn nghiêm trọng khi nước dâng 30 cm vào năm 2030; Văn Phạm Đăng Trí và cộng sự (2013) khảo sát thay đổi thủy văn tác động lên đất đai tại ba huyện Cầu Kè, Tiểu Cần, Cầu Ngang; Trần Hà Phương (2019) khảo sát thay đổi cơ cấu sử dụng đất tỉnh Trà Vinh.
Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết
Các công trình tại Trà Vinh trước đây chỉ dừng lại ở các số liệu khái quát về suy giảm đất nông nghiệp trong báo cáo chung hoặc khảo sát giới hạn ở phạm vi một vài huyện. Luận án giải quyết khoảng trống bằng việc kết hợp mô hình số độ cao DEM nội suy thuật toán IDW, phân tích GIS đa thời gian, kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 năm 2016 và số liệu điều tra xã hội học nhằm lượng hóa chi tiết biến động sử dụng đất 2000 - 2019, dự báo nguy cơ ngập cho từng loại hình đất và đơn vị hành chính đến năm 2025, 2050 và đề xuất quy mô chuyển đổi cơ cấu đất theo phân vùng không gian.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và khái niệm
- Khái niệm đất đai: Luận án tiếp cận định nghĩa của FAO (1995), Tôn Thất Chiểu (1992) và Tommy (2011), xem đất đai là một vùng địa lý xác định, một thể tổng hợp tự nhiên - kinh tế - xã hội bao gồm bề mặt vỏ Trái Đất, lớp phủ thổ nhưỡng, địa hình, khí hậu, thủy văn, sinh vật và cả không gian công trình nhân tạo.
- Sử dụng đất: Dựa trên quan niệm của Turner và cộng sự (1995), Moser (1996) và FAO (1995), sử dụng đất là hệ thống các hoạt động và biện pháp con người tác động lên đất đai theo các chức năng và mục đích kinh tế, sinh thái xác định.
- Biến động sử dụng đất: Kế thừa phân loại của Daniel Muller (2003) gồm hai nhóm: (1) thay đổi từ loại hình sử dụng đất này sang loại hình khác; (2) thay đổi cường độ sử dụng đất trong cùng một loại hình.
- Biến đổi khí hậu và kịch bản RCP: Tiếp cận báo cáo AR5 của IPCC (2013) và Trần Thục (2020), sử dụng các kịch bản nồng độ khí nhà kính đại diện. Luận án lựa chọn kịch bản RCP4.5 (phát thải trung bình, bức xạ đạt khoảng 4,5 W/m² sau năm 2040 rồi ổn định) và RCP8.5 (phát thải cao, bức xạ vượt 8,5 W/m² vào năm 2100) làm cơ sở dự báo cho tỉnh Trà Vinh.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp luận: Áp dụng 4 quan điểm nghiên cứu chủ đạo gồm: quan điểm tổng hợp – hệ thống, quan điểm lãnh thổ, quan điểm lịch sử và quan điểm phát triển bền vững.
- Phương pháp Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và Viễn thám:
- Xử lý mô hình số độ cao DEM và đường bình độ bằng thuật toán nội suy trọng số khoảng cách nghịch đảo (IDW - Inverse Distance Weighted).
- Phân loại ảnh vệ tinh Landsat (tổ hợp màu giả) và tư liệu Google Earth để giải đoán biến động đường bờ, bãi bồi sạt lở và hiện trạng suy giảm rừng ngập mặn.
- Chồng xếp lớp dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất với các bản đồ mô phỏng ranh giới ngập nước theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5.
- Phương pháp điều tra xã hội học: Tiến hành điều tra phỏng vấn trực tiếp nông hộ bằng bảng hỏi năm 2016 (Bảng 3.3 - 3.16) để thu thập nhận thức của người dân về các xu thế thời tiết, nhiệt độ, lượng mưa, hạn hán, nhiễm mặn, NBD và các giải pháp sản xuất khắc phục.
- Phương pháp thống kê, phân tích tổng hợp: Thu thập, chuẩn hóa chuỗi dữ liệu thứ cấp từ Niên giám thống kê giai đoạn 2000 - 2019; chuỗi số liệu quan trắc khí tượng - thủy văn giai đoạn 1980 - 2018 tại trạm Trà Vinh, trạm Đại Ngãi và trạm Càng Long.
- Phương pháp kế thừa kịch bản: Kế thừa kịch bản BĐKH và NBD năm 2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Mức dâng mực nước biển tại khu vực bờ biển phía Nam được tóm lược tại bảng sau:
| Kịch bản |
Năm 2030 (cm) |
Năm 2050 (cm) |
Năm 2070 (cm) |
Cuối thế kỷ XXI (cm) |
| RCP 4.5 (Mũi Kê Gà – Cà Mau) |
12 |
22 |
33 |
53 (32 ÷ 77) |
| RCP 8.5 (Mũi Kê Gà – Cà Mau) |
12 |
25 |
41 |
73 (48 ÷ 105) |
Nguồn dữ liệu thực hiện
- Niên giám thống kê tỉnh Trà Vinh các năm từ 2000 đến 2019.
- Số liệu quan trắc mực nước sông, độ mặn, nhiệt độ, lượng mưa từ Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ và Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia.
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất các năm 2000, 2010, 2019 cùng các báo cáo quy hoạch từ Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Trà Vinh.
- Số liệu kế thừa từ đề tài cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam của Trần Hà Phương (2019) và Đặng Hòa Vĩnh (2018).
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu
Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý thuyết, tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, luận cứ lựa chọn kịch bản và phân tích các đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội của tỉnh Trà Vinh.
Tỉnh Trà Vinh có diện tích tự nhiên 237.597 ha, dân số 1.809 người (văn bản trích: 1.809 người, chiếm 5,8% diện tích và 6,0% dân số ĐBSCL), gồm 9 đơn vị cấp huyện và 106 đơn vị cấp xã. Tỉnh nằm kẹp giữa sông Cổ Chiên và sông Hậu, đổ ra biển Đông qua cửa Cung Hầu và Định An.
Về địa hình, tỉnh chia làm 3 tiểu khu:
- Phía Bắc rạch Cần Chuông - Láng Thé: cao độ trung bình khoảng 0,7 m.
- Nam rạch Cần Chuông - Láng Thé đến cuối Tỉnh lộ 36: đồng bằng xen giồng cát cao trung bình 2 - 3 m, cao độ đồng bằng 0,5 - 0,75 m.
- Vùng Duyên Hải: vùng trũng thấp < 1 m (trừ xã Long Toàn > 2 m), thường xuyên ngập triều.
Địa hình cao nhất (> 4 m) là các giồng cát ven biển tại Nhị Trường, Long Sơn (Cầu Ngang), Ngọc Biên (Trà Cú), Long Hữu (Duyên Hải). Vùng trũng thấp (< 0,4 m) tập trung tại Tập Sơn, Ngãi Xuyên, Thạnh Mỹ, Mỹ Hòa, Long Vĩnh và huyện Càng Long.
Về thổ nhưỡng, tỉnh có 3 nhóm đất chính gồm đất cát giồng, đất phù sa và đất phèn; trong đó đất nhiễm mặn chiếm tới 56% và đất nhiễm phèn chiếm 27% diện tích tự nhiên toàn tỉnh.
Về thủy văn, xu thế mực nước sông trung bình tại trạm Trà Vinh (1980 - 2018) tăng 0,65 cm/năm; mực nước cao nhất quan trắc được là 201 cm (năm 2018), thấp nhất là -240 cm (năm 1982). Xâm nhập mặn ranh 4 g/l vào sâu 30 - 40 km trên sông chính từ tháng 12 đến tháng 6, đạt đỉnh vào tháng 4 tại Vũng Liêm và Cầu Quan, ảnh hưởng tới 50% diện tích đất tự nhiên hàng năm.
Chương 2. Phương pháp nghiên cứu
Chương 2 trình bày khung phương pháp luận gắn với 4 quan điểm (tổng hợp - hệ thống, lãnh thổ, lịch sử, phát triển bền vững) và quy trình nghiên cứu 5 bước:
- Thu thập tư liệu viễn thám, bản đồ địa hình, bản đồ đất, hiện trạng sử dụng đất, chuỗi số liệu khí tượng - thủy văn và kịch bản NBD.
- Xử lý mô hình số độ cao DEM từ đường bình độ và các điểm độ cao bằng thuật toán nội suy IDW.
- Thành lập bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất các giai đoạn 2000 - 2010 và 2010 - 2019 dựa trên bảng phân loại 11 đối tượng sử dụng đất (Bảng 2.2).
- Xây dựng bản đồ ngập lụt theo 4 cấp ngập (Bảng 2.3: < 0,5 m; 0,5 - 1,0 m; 1,0 - 1,5 m; > 1,5 m) theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho các mốc năm 2025 và 2050; chồng xếp xác định diện tích ngập theo loại hình đất, theo đơn vị hành chính và theo đai cao độ.
- Tổng hợp kết quả điều tra xã hội học nông hộ và đề xuất định hướng phân vùng sử dụng đất thích ứng.
Chương 3. Tác động của nước biển dâng và định hướng sử dụng đất bền vững
Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm và tính toán của luận án:
- Biểu hiện NBD tại Trà Vinh: Mực nước quan trắc tại trạm Trà Vinh và Đại Ngãi ghi nhận xu thế tăng; ranh mặn 2016 lấn sâu gây vàng lá cây trồng trên diện rộng (Hình 3.5); hạ lưu sông Hậu và đường bờ biển xói lở làm suy thoái dải rừng ngập mặn (1989 - 2017). Kết quả điều tra xã hội học năm 2016 khẳng định người dân nhận thức rõ nhiệt độ tăng, lượng mưa thất thường, hạn hán kéo dài và độ mặn nội đồng tăng cao.
- Hiện trạng và biến động sử dụng đất (2000 - 2019): Luận án tổng hợp hiện trạng đất qua các năm 2000 (Bảng 3.18), 2010 (Bảng 3.19), 2019 (Bảng 3.20) và biến động sử dụng đất (Bảng 3.22 - 3.25). Đất trồng lúa giảm mạnh do chuyển đổi sang nuôi trồng thủy sản và cây ăn quả; đất nuôi trồng thủy sản tăng nhanh tại các huyện ven biển (Duyên Hải, Cầu Ngang, Châu Thành).
- Kết quả tính toán diện tích ngập theo kịch bản:
- Năm 2025 (Bảng 3.26 - 3.29): Lượng hóa tổng diện tích ngập, diện tích ngập theo loại hình đất, theo đơn vị hành chính và độ cao địa hình theo kịch bản NBD. Nguy cơ ngập tập trung ở khu vực đất trũng ven sông Cổ Chiên, sông Hậu và ven biển.
- Năm 2050 (Bảng 3.30 - 3.35): Diện tích ngập mở rộng sâu theo cả hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5. Nhóm đất nông nghiệp (đặc biệt là đất trồng lúa và cây hàng năm) có diện tích ngập sâu lớn nhất.
- Định hướng phân vùng sử dụng đất thích ứng NBD: Luận án chia tỉnh thành 3 phân vùng sinh thái để xác định quy mô chuyển đổi (Bảng 3.40 - 3.42):
- Phân vùng 1 (Vùng mặn ven biển - Duyên Hải, thị xã Duyên Hải, một phần Cầu Ngang): Bảo vệ dải rừng ngập mặn phòng hộ; chuyển đổi đất lúa sang mô hình rừng - tôm, tôm - cua sinh thái nước lợ, mặn; củng cố công trình ngăn triều.
- Phân vùng 2 (Vùng chuyển tiếp lợ - ngọt dọc lưu vực sông Cổ Chiên và sông Hậu): Áp dụng mô hình luân canh lúa - tôm, chuyển đổi vụ lúa mùa khô sang trồng màu hoặc nuôi thủy sản; nâng cấp đê bao và cống kiểm soát mặn.
- Phân vùng 3 (Vùng ngọt hóa nội đồng phía Bắc - Càng Long, Cầu Kè, Tiểu Cần, TP. Trà Vinh): Duy trì chuyên canh lúa chất lượng cao và vườn cây ăn trái; hoàn thiện hệ thống kênh mương trữ ngọt mùa mưa và chống khô hạn mùa khô.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp về mặt lý luận và khoa học
- Bổ sung cơ sở khoa học và hoàn thiện quy trình phương pháp kết hợp công nghệ GIS, thuật toán nội suy IDW trên mô hình độ cao DEM với kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 trong việc đánh giá tác động không gian của NBD đến tài nguyên đất đai ở địa bàn đồng bằng ven biển.
- Làm sáng tỏ quy luật biến động sử dụng đất chuỗi 20 năm (2000 - 2019) tại tỉnh Trà Vinh dưới sức ép đồng thời của các điều kiện tự nhiên (địa hình giồng cát chia cắt, thủy triều Biển Đông, ranh mặn 4 g/l) và quá trình chuyển dịch kinh tế nông hộ.
Đóng góp về mặt thực tiễn
- Thành lập hệ thống bản đồ số hóa chi tiết phản ánh biến động hiện trạng sử dụng đất và các bản đồ dự báo ngập lụt theo từng loại hình sử dụng đất, từng đơn vị hành chính và cấp độ cao địa hình đến năm 2025 và 2050.
- Cung cấp cơ sở khoa học cho UBND tỉnh Trà Vinh cùng các cơ quan ban ngành điều chỉnh quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất và bố trí cơ cấu sản xuất nông nghiệp thích ứng NBD.
- Đề xuất quy mô chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất cụ thể cho 3 phân vùng sinh thái (Bảng 3.40, Bảng 3.41, Bảng 3.42), tạo luận cứ kỹ thuật cho công tác đầu tư công trình kiểm soát mặn và trữ ngọt.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đề tài
- Kịch bản NBD của luận án chỉ xây dựng đối với mực nước biển trung bình, chưa tích hợp đồng thời các hiện tượng động lực cực đoan như nước dâng do bão, gió chướng, triều cường cực hạn và tốc độ sụt lún địa chất cục bộ tại đồng bằng.
- Mô hình chưa xem xét đầy đủ các yếu tố thủy văn và tác động từ việc vận hành các công trình thủy điện ở thượng nguồn lưu vực sông Mê Kông đến nguồn nước ngọt về hạ lưu.
- Chuỗi số liệu sử dụng đất thứ cấp dừng lại ở mốc năm 2019.
Hướng nghiên cứu tiếp
- Tích hợp các mô hình thủy động lực học 2 chiều hoặc 3 chiều có tính đến tương tác triều - sóng - gió bão và hiện tượng sụt lún mặt đất để mô phỏng ngập lụt chi tiết hơn.
- Nghiên cứu cập nhật các biến động dòng chảy xuyên biên giới từ thượng nguồn Mê Kông kết hợp các kịch bản kinh tế - xã hội mới nhằm cụ thể hóa giải pháp sinh kế cấp xã.
Giá trị tham khảo
Luận án là tài liệu tham khảo phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý tài nguyên và quy hoạch lãnh thổ:
- Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Cung cấp số liệu dự báo ngập cho Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Trà Vinh cùng các tỉnh ven biển ĐBSCL trong việc lập quy hoạch sử dụng đất dài hạn và kế hoạch hành động ứng phó BĐKH.
- Cơ sở đào tạo và nghiên cứu: Phục vụ giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Địa lý học, Thủy văn học và Biến đổi khí hậu tham khảo về phương pháp phân tích không gian GIS kết hợp kịch bản RCP.
- Nội dung tham khảo trọng tâm: Chương 2 về quy trình thành lập bản đồ biến động và mô hình ngập IDW; Chương 3 về số liệu diện tích ngập theo kịch bản và bảng chỉ dẫn quy mô chuyển đổi đất đai 3 phân vùng sinh thái.
Câu hỏi thường gặp
1. Luận án lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu nào để dự báo ngập lụt tại tỉnh Trà Vinh?
Luận án kế thừa Kịch bản BĐKH và NBD năm 2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, lựa chọn 2 kịch bản:
- Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp (RCP4.5): Mực nước dâng khu vực Mũi Kê Gà – Cà Mau là 12 cm (năm 2030) và 22 cm (năm 2050).
- Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao (RCP8.5): Mực nước dâng là 12 cm (năm 2030) và 25 cm (năm 2050).
2. Xu thế biến đổi mực nước sông quan trắc tại trạm Trà Vinh giai đoạn 1980 - 2018 ra sao?
Theo số liệu quan trắc trạm Trà Vinh (1980 - 2018), mực nước sông trung bình tăng với tốc độ khoảng 0,65 cm/năm. Mực nước trung bình năm cao nhất là 35 cm, thấp nhất là 1 cm. Giá trị mực nước thực đo cao nhất đạt 201 cm (xuất hiện năm 2018) và thấp nhất đạt -240 cm (năm 1982).
3. Tình hình xâm nhập mặn ảnh hưởng đến đất tự nhiên tỉnh Trà Vinh như thế nào?
Hàng năm có khoảng 50% diện tích đất tự nhiên của tỉnh bị nhiễm mặn. Chiều dài xâm nhập của ranh mặn 4 g/l từ 30 km đến 40 km từ biển vào nội đồng trên sông Cổ Chiên và sông Hậu. Mặn bắt đầu truyền vào từ tháng 12, đạt đỉnh cao nhất vào tháng 4 (tại Vũng Liêm trên sông Cổ Chiên và Cầu Quan trên sông Hậu) và kết thúc vào tháng 6. Toàn tỉnh có 56% diện tích tự nhiên là đất nhiễm mặn và 27% là đất nhiễm phèn.
4. Địa hình tỉnh Trà Vinh có đặc trưng gì ảnh hưởng đến tiêu thoát nước và ngập úng?
Địa hình tỉnh Trà Vinh có đặc trưng là các vùng trũng đan xen các giồng cát chạy hình vòng cung song song bờ biển cao từ 1,4 m đến trên 4 m. Sự chia cắt này gây cản trở việc dẫn nước ngọt và hạn chế khả năng tiêu thoát nước mưa, dẫn đến tình trạng ngập úng kéo dài từ 3 đến 5 tháng trong mùa mưa tại các vùng đồng trũng kẹp giữa các giồng cát (cao độ chỉ từ 0,4 m đến 1 m).
5. Luận án đề xuất phân chia tỉnh Trà Vinh thành các vùng sinh thái nào để thích ứng NBD?
Luận án phân chia lãnh thổ tỉnh thành 3 phân vùng sử dụng đất thích ứng:
- Phân vùng 1: Vùng ngập mặn ven biển (huyện Duyên Hải, thị xã Duyên Hải, một phần Cầu Ngang), phát triển rừng ngập mặn và nuôi trồng thủy sản sinh thái (rừng - tôm).
- Phân vùng 2: Vùng chuyển tiếp lợ - ngọt dọc sông Cổ Chiên và sông Hậu, áp dụng mô hình luân canh lúa - tôm và chuyển vụ lúa mùa khô sang trồng màu.
- Phân vùng 3: Vùng ngọt hóa nội đồng phía Bắc (Càng Long, Cầu Kè, Tiểu Cần, TP. Trà Vinh), duy trì chuyên canh lúa chất lượng cao, vườn cây ăn trái kết hợp trữ ngọt mùa mưa.
Kết luận
Luận án của nghiên cứu sinh Trần Hà Phương đã giải quyết mục tiêu làm sáng tỏ tác động của nước biển dâng đến hiện trạng và biến động sử dụng đất tại tỉnh Trà Vinh qua chuỗi thời gian 2000 - 2019. Thông qua việc ứng dụng công nghệ GIS, thuật toán nội suy IDW trên mô hình DEM và kế thừa hai kịch bản RCP4.5, RCP8.5 từ Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016), công trình đã lượng hóa cụ thể diện tích ngập theo từng loại hình sử dụng đất, từng đơn vị hành chính và từng đai cao độ đến năm 2025 và năm 2050. Các kết quả tính toán và phân vùng không gian là cơ sở khoa học phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất bền vững và chuyển đổi sinh kế nông nghiệp thích ứng BĐKH tại tỉnh Trà Vinh.