1. Mở đầu Rừng ngập mặn (RNM) là một loại rừng đặc biệt có các loài cây gỗ và cây bụi thích nghi với môi trường nước mặn, phát triển ở vùng cửa sông ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. RNM là một hệ sinh thái hết sức quan trọng, vừa cung cấp nhu cầu về nhiên liệu, thức ăn… cho cộng đồng dân cư ven biển, vừa là bức tường xanh vững chắc chống gió bão, sóng thần, sạt lở, làm sạch môi trường ven biển, hạn chế xâm nhập mặn, bảo vệ nước ngầm, tích luỹ cacbon, giảm khí CO
2, duy trì đa dạng sinh học khi có thiên tai… RNM ven biển nói chung và vùng Quảng Ninh – Hà tĩnh nói riêng ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển bền vững của lãnh thổ, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng hiện nay.
Khu vực ven biển từ Quảng Ninh đến Hà Tĩnh là nơi tập trung các trung tâm kinh tế, chính trị, xã hội và có tốc độ phát triển thuộc loại trung bình khá của nước ta. Bên cạnh đó, con người với những giá trị tạo dựng của mình đang ngày càng phải đối mặt nhiều hơn với những nguy cơ rủi ro của tự nhiên mà RNM ven biển được xem như một giải pháp phi công trình có lợi ích lớn trong bảo vệ quỹ đất, cân bằng sinh thái và tạo tài nguyên cho phát triển một số loại hình kinh tế có ưu thế về mặt kinh tế sinh thái như thăm quan, du lịch, bảo tồn và phát triển các giá trị sinh học.
Sự phát triển của RNM, bên cạnh những cơ chế, chính sách của chính quyền, ý thức của người dân thì cũng rất cần những nhận thức về biên sinh thái phát triển của chúng. Vì vậy, bài báo này trình bày một khía cạnh môi trường sinh thái phục vụ phát triển RNM ven biển – đó là các đặc thù về khí hậu dải ven biển từ Quảng Ninh đến Hà Tĩnh.
2. Cơ sở dữ liệu và phương pháp nghiên cứu Để đánh giá điều kiện khí hậu đến việc phục hồi và phát triển RNM của Vùng nghiên cứu, số liệu, độ dài chuỗi từ năm 1960 và được cập nhật đến năm 2012, của 14 trạm khí tượng ven biển từ Quảng Ninh đến Hà Tĩnh được sử dụng (bảng 1) và bố sung thêm bằng các kết quả khảo sát thực tế mà các tác giả đã thực hiện trong một số đề tài, đề án ở khu vực Quảng Ninh - Hà Tĩnh.
Bảng 1: Các trạm khí tượng dải ven biển từ Quảng Ninh đến Hà Tĩnh
| TT | Tên trạm | Kinh độ | Vĩ độ | TT | Tên trạm | Kinh độ | Vĩ độ |
| 1 | Móng Cái | 107o58’ | 23o31’ | 8 | Văn Lý | 106o18’ | 20o07’ |
| 2 | Tiên Yên | 107o24’ | 21o20’ | 9 | Thanh Hóa | 105o46’ | 19o49’ |
| 3 | Cửa Ông | 107o21’ | 21o01’ | 10 | Tĩnh Gia | 105o47’ | 19o32’ |
| 4 | Bãi Cháy | 107o04’ | 20o27’ | 11 | Quỳnh Lưu | 105o38’ | 19o38’ |
| 5 | Hòn Dấu | 106o48’ | 20o40’ | 12 | Vinh | 105o40’ | 18o40’ |
| 6 | Phù Liễn | 106o38’ | 20o48’ | 13 | Hà Tĩnh | 105o54’ | 18o21’ |
| 7 | Thái Bình | 106o21’ | 20o27’ | 14 | Kỳ Anh | 106o17’ | 18o05’ |
Các yếu tố khí hậu được phân tích bao gồm: nắng, nhiệt độ không khí, mưa, ẩm và một số hiện tượng thời tiết đặc biệt.
Trên cơ sở các số liệu đã thu thập được, một số phương pháp được sử dụng để phân tích, đánh giá đặc điểm khí hậu khu vực nhằm mục đích bảo vệ và phát triển RNM. Các phương pháp được sử dụng gồm:
Phương pháp thống kê: chuỗi số liệu nhiều năm được thống kê và tính giá trị trung bình, mang tính ổn định, phản ánh điều kiện khí hậu của khu vực.
Phương pháp so sánh: đặc trưng khí hậu được so sánh với biên thích nghi sinh thái của cây RNM, tạo cơ sở phân định các khu vực có mức độ thích hợp khác nhau.
Phương pháp khảo sát thực địa: thu thập định tính dẫn liệu về RNM phát triển trên các dạng địa hình khác nhau và động lực làm biến đổi chúng.
Phương pháp chuyên gia: được sử dụng phục vụ phân khu sinh thái, có tính chất định hướng phân tích khí hậu phục vụ phát triển RNM.
3. Hiện trạng rừng ngập mặn khu vực Quảng Ninh – Hà Tĩnh
Tuy chiếm diện tích không lớn song RNM trong khu vực nghiên cứu lại có vai trò đặc biệt trong chuỗi thức ăn, trong phòng hộ đất liền và đồng thời cũng là nơi có tính nhạy cảm sinh thái cao. Các loài thực vật thân gỗ ngập mặn thường gặp gồm: Mắm biển Avicennia marina (Forsk.) Vierh., Bần chua (bần sẻ) Sonneratia caseolaris (L.) Engl, Đước vòi (Đâng) Rhizophora stylosa Griff., Trang Kandelia candel (L.) Druce, Vẹt Dù (Vẹt bông đỏ) Bruguiera gymnorrohiza (L) Lamk., Sú Aegiceras corniculatum (L.) Blanco., Giá Excoecaria agallaocha L.,. Một cách khái quát có thể thấy rằng sự phân bố và đặc tính của RNM có sự phân hóa nhất định giữa các khu vực địa lý trong Vùng và chúng tôi có cùng quan điểm với Phan Nguyên Hồng [8] với 3 khu vực cụ thể sau:
+ Khu vực Quảng Ninh, Hải Phòng (KV1): địa hình đồi núi và đảo đóng vai trò chủ đạo và vì thế RNM phát triển trên nền đất đá ít được cung cấp chất dinh dưỡng từ hệ thống sông ngòi nội lục. Quần xã cây ngập mặn có sinh khối thấp (chiều cao trung bình 0,6-0,7m, đôi khi đạt tới 1,6-2m), thường có diện phân bố nhỏ, hẹp, không liên tục ở dọc ven bờ từ Móng Cái đến Tiên Yên (Quảng Ninh), Thủy Nguyên (Hải Phòng) và trên một số các đảo như Cát Bà, Quan Lạn... Các quần xã thường gặp ở khu vực này là: Mắm biển Avicennia marina, Sú Aegiceras corniculatum mọc trên bãi mới bồi; Đước vòi Rhizophora stylosa, Trang Kandelia oborata, Vẹt dù Bruguiera gymnorrohiza mọc trên các bãi ngập triều trung bình; Vẹt dù Bruguiera gymnorrohiza mọc trên các bãi triều cao chiếm ưu thế; Giá Excoecaria agallaocha, Cóc vàng Lumnitzera racemosa, Côi Scyphyphora hyd-rophyllace, Chọ Myoporum bontioides mọc nơi chỉ ngập triều thật cao; các loài mọc trên các bờ đầm ít khi ngập triều Su Xylocarpus obovatus, Cui biển Herotiera littorallis, Tra Hibiscus tiliaceus,…ngoài ra còn có một số loài cây nước lợ như Ô rô gai Acanthus ilicifolius, Cói Cyperus malaccensis…
+ Khu vực Thái Bình – Ninh Bình (KV2): địa hình đồng bằng, cửa sông mang tính thống trị. RNM chủ yếu do trồng nhưng cũng có khu vực được khoanh vùng bảo tồn tự nhiên như khu RAMSAR Xuân Thủy (Nam Định). Đặc điểm thực vật ngập mặn ở đây là phát triển trên nền đáy bùn, bùn sét, bùn cát, được cung cấp dinh dưỡng khá dồi dào từ các sông nhưng độ mặn chỉ ở mức trung bình – thấp và biến đổi mạnh theo mùa. Các quần xã cây ngập mặn phổ biến rộng hơn các loài ưa nước lợ như Bần chua Sonneratia caseolaris ở vùng cửa sông, Sú Aegiceras corniculatum, Ô rô Acanthus ilicifolius, Trang Kandelia oborata... Thêm vào đó, sự mở rộng lãnh thổ theo hướng lấn biển cũng là động lực mạnh làm thay đổi cấu trúc và diễn thế phát triển các loài theo thời gian. Ngoài ra, trong 2-3 thập niên trở lại đây, sự phát triển mạnh mẽ của nuôi trồng thủy sản cũng là một nhân tố tác động mạnh mẽ đến sự biến đổi diện phủ và thành phần loài của RNM nơi đây;
+ Khu vực Thanh Hóa – Hà Tĩnh (KV3): địa hình đồng bằng hẹp xen kẹp giữa các nhánh núi, khối núi ăn sát ra biển là nét nổi bật của khu vực này. RNM phát triển trên nền đáy cát, cát bùn và bùn sét nhưng hiện trạng phân bố của chúng chỉ là những mảnh nhỏ, rời rạc và bị tác động mạnh bởi hoạt động nuôi trồng thủy sản mặn – lợ. Quan sát thực tế cho thấy phía trong các cửa sông lớn (sông Mã, sông Lam, sông Kinh, sông Nghèn) có một số loài ưa nước lợ (Bần chua Sonneratia caseolaris, Ô rô Acanthus ilicifolius, Sú Aegiceras corniculatum, Cói Cyperus malaccensis) và phía bên ngoài, trên nền đất ngập triều cao có Ráng Acrostichum aureum, Giá Excoecaria agallaocha . Đồng thời, ở các khu vực ít chịu ảnh hưởng của nước sông còn quan sát thấy các loài chịu mặn cao như : Đước vòi Rhizophora stylosa, Vẹt dù Bruguiera gymnorrohiza, Mắm biển Avicennia marina, Trang Kandelia candel.
4. Đặc trưng khí hậu khu vực ven biển Quảng Ninh – Hà Tĩnh
Vùng nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh do ảnh hưởng của front cực đới khiến cho biên độ nhiệt năm đạt tới 12-13°C. Với vị trí ven biển nên khí hậu khu vực nghiên cứu có tính điều hòa của hải dương, nhưng do trải dài đến xấp xỉ 600km dọc theo kinh tuyến cùng với ảnh hưởng của địa hình nên khí hậu có sự phân hóa nhất định và với các yếu tố địa lý có thể phân định với 3 khu vực: khu vực đồi núi ven biển Đông bắc Quảng Ninh - Hải Phòng (KV1); khu vực đồng bằng ven biển Bắc bộ từ Thái Bình đến Ninh Bình (KV2) và khu vực núi thấp, đồi xen đồng bằng hẹp ven biển Bắc Trung bộ từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh (KV3).
4.1. Khu vực 1
Khu vực 1 chịu ảnh hưởng sớm và mạnh nhất của gió mùa cực đới, khiến cho mùa đông lạnh nhất và cũng là khu vực duy nhất có khả năng xuất hiện sương muối so với toàn vùng. Nằm ở vĩ độ cao, nhiệt độ trung bình năm của khu vực dao động trong khoảng 22,5 - 23,2°C, thấp hơn so với các khu vực khác trong vùng nghiên cứu. Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm dao động trong khoảng từ 15-29°C, cao nhất vào tháng VII, thấp nhất vào tháng I (Hình 1). Tổng số giờ nắng đạt khoảng 1392-1627 giờ/năm; từ tháng V đến tháng XI có nhiều nắng nhất song số giờ nắng trong tháng cũng không vượt quá 200 giờ/tháng; các tháng từ I đến tháng IV là thời kỳ ít nắng với thời lượng nắng hàng tháng dưới 90 giờ. Ảnh hưởng chắn gió của dãy Đông Triều làm cho khu vực có một chế độ mưa ẩm phong phú. Lượng mưa các trạm trong khu vực đạt từ 1530-2648 mm/năm. Ở Móng Cái, Tiên Yên thuộc phần phía Bắc khu vực, do nằm bên sườn đón gió của Nam Châu Lĩnh – Yên Tử đối với luồng gió mùa mùa hạ và bên cạnh đó còn thu được lượng mưa lớn trong các dạng nhiễu động khí quyển (bão, rãnh thấp, đường đứt…) có lượng mưa năm cao và trở thành một trong những trung tâm mưa lớn của Việt Nam. Đây cũng là nơi có lượng mưa cực đại rơi vào tháng VII trong khi các phần còn lại có cực đại mưa rơi vào tháng VIII. Tháng XII, I và II là những tháng rất ít mưa, lượng mưa thường dưới 50 mm/tháng. Tốc độ gió trung bình năm dao động trong một khoảng khác rộng từ 1,6 m/s ở những khu vực vịnh kín có đảo chắn đến 4,3 m/s ở nơi không được che chắn. Tốc độ gió cực đại có thể đạt tới 45 - 50m/s và thường rơi vào khoảng tháng VII- IX.
Hình 1. Một số đặc trưng khí hậu đo tại các trạm ở khu vực 1
Trái trên - Nhiệt độ trung bình tháng; Phải trên - Số giờ nắng trung bình tháng
Trái dưới - Lượng mưa trung bình tháng; Phải dưới - Tốc độ gió cực đại các tháng
4.2. Khu vực 2
Mùa đông ở khu vực này tuy lạnh hơn so với KV3 nhưng vẫn ấm hơn so với KV1. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 23,5°C, nhiệt độ trung bình tháng dao động trong khoảng 16-29°C với cực tiểu là tháng I và cực đại vào tháng VII (Hình 2). Tổng số giờ nắng đạt 1580-1660 giờ/năm; nắng nhiều trong thời gian từ tháng V đến tháng X với thời lượng trên 160 giờ/tháng, cao nhất là tháng V và tháng VII ; tháng ít nắng nhất là tháng II và III với thời lượng dưới 50 giờ/tháng. Lượng mưa trong khu vực đạt 1677-1712 mm/năm. Biến trình mưa có một cực đại vào tháng VIII, IX, muộn hơn so với khu vực 1, và một cực tiểu vào tháng XII. Ba tháng mùa đông (XII, I và II) là thời kỳ khô nhất với lượng mưa không quá 30 mm/tháng. Đáng chú ý vào nửa cuối tháng mùa đông thường có hiện tượng thời tiết nồm và mưa phùn. Do đặc điểm biển mở và độ cao địa hình thấp nên khu vực có nguy cơ bị tác động rất mạnh của gió, bão. Tốc độ gió trung bình đạt 2,2-3,6 m/s, cao hơn so với nhiều nơi khác trong vùng nghiên cứu. Mùa hạ trong khu vực cũng được gió biển làm dịu bớt nắng nóng và tăng thêm nguồn ẩm, không khắc nghiệt như đồng bằng Trung bộ. Tốc độ gió cực đại có giá trị cao (trên 40 m/s) trong thời gian từ tháng VII đến X, lớn nhất có thể đạt 48 m/s đo tại trạm Văn Lý vào tháng IX. Trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc thịnh hành, tốc độ gió cực đại không quá 20 m/s.
Hình 2. Một số đặc trưng khí hậu đo tại các trạm ở khu vực 2 Trái trên - Nhiệt độ trung bình tháng; Phải trên - Số giờ nắng trung bình tháng
Trái dưới - Lượng mưa trung bình tháng; Phải dưới - Tốc độ gió cực đại các tháng
4.3. Khu vực 3
Ở khu vực 3, mùa đông bớt lạnh và là thời kỳ rất ẩm ướt (khác hẳn với các KV1 và KV2, có thời kỳ tương đối khô vào đầu mùa đông). Nét nổi bật, vào đầu mùa hạ có thời kỳ khô nóng liên quan đến sự phát triển của gió phơn phía Tây, làm sai lệch đáng kể diễn biến mùa mưa ẩm (mùa mưa ẩm xê dịch về cuối mùa hạ). Nhiệt độ trung bình năm cao, thay đổi từ 23,7°C đến 24,3°C theo chiều từ Bắc vào Nam. Biến trình nhiệt độ trung bình tháng có cực đại vào tháng VII và cực tiểu vào tháng I với biên độ khoảng 12°C (Hình 3). Khu vực 3 là nơi có số giờ nắng lớn nhất trong vùng nghiên cứu. Thời gian chiếu sáng trong năm đạt tới 1600-1700 giờ, thể hiện nguồn năng lượng mặt trời khá dồi dào cung cấp cho sự phát triển của thực vật; phần lớn các tháng trong năm đều có trên 100 giờ nắng, cao nhất là các tháng V-VII có trên 200 giờ ; tháng ít nắng nhất cũng đạt trên 50 giờ.
Lượng mưa trong khu vực 3 có sự phân hóa rõ rệt. Ở phần phía Bắc, thuộc các tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An, lượng mưa khoảng 1700-2000 mm/năm với biến trình mưa khá giống khu vực 2, cực đại vào tháng IX và tiểu vào tháng XII hoặc tháng I, ngoài ra còn có thêm một cực đại phụ vào tháng V. Phần phía Nam thuộc tỉnh Hà Tĩnh, do hiệu ứng địa hình của dãy núi Hoành Sơn, có lượng mưa rất cao, đạt tới 2600 mm/năm (trạm Hà Tĩnh) thậm chí 2800 mm/năm (trạm Kỳ Anh), đây cũng là một trong những trung tâm mưa lớn của Việt Nam. Biến trình mưa trong trong năm ở phần phía Nam có cực đại vào tháng X, cực tiểu vào tháng III, tháng IV, trễ hơn một tháng so với phần phía Bắc. Đáng chú ý lượng mưa tháng cực đại ở đây rất cao đạt tới 700-750 mm, gấp tới 1,5-1,8 lần so phần phía Bắc. Ngoại trừ Kỳ Anh, phần lớn khu vực có tốc độ gió trung bình thấp, đạt 1,5-1,9 m/s, tốc độ gió cực đại cũng không quá 40 m/s. Tốc độ gió cực đại có giá trị cao vào các tháng từ VII đến X, đây cũng là thời mưa bão phát triển trong khu vực. Các tháng mùa đông, từ tháng XI đến tháng III, gió Đông Bắc thịnh hành, tốc độ gió cực đại thường không quá 20 m/s.
Hình 3. Một số đặc trưng khí hậu đo tại các trạm ở khu vực 3
Trái trên - Nhiệt độ trung bình tháng; Phải trên - Số giờ nắng trung bình tháng
Trái dưới - Lượng mưa trung bình tháng; Phải dưới - Tốc độ gió cực đại các tháng
5. Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu tới thực vật ngập mặn
Thực vật ngập mặn nói riêng cũng như thực vật nói chung chịu sự chi phối mạnh mẽ bởi chế độ nhiệt ẩm. Quan hệ lượng mưa R (mm) - nhiệt độ T (°C) với quá trình sinh trưởng phát triển của cây có thể chia ra thành 3 điều kiện như sau:
2T ≥ R : điều kiện khô hạn
2T < R < 100: điều kiện đủ ẩm
R ≥ 100: điều kiện thừa ẩm
Ngoài ảnh hưởng qua mối quan hệ kể trên, các điều kiện nhiệt độ và lượng mưa quy định trực tiếp các ngưỡng sinh trưởng và phát triển của thực vật ngập mặn. Về nhiệt độ, theo thống kê cho thấy RNM trên thế giới thường phân bố ở những khu vực có nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất lớn hơn 20°C và biên độ nhiệt theo mùa không vượt quá 10°C [13]. Tuy nhiên rừng ngập mặn có thể phát triển đến giới hạn đường nhiệt độ không khí tháng lạnh nhất là 16°C [5]. Nhiệt độ khoảng 5°C và sương muối cũng làm hạn chế sự phân bố của RNM [5, 13]. Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và số lượng loài thực vật ngập mặn. Các loài cây ngập mặn phong phú nhất và có kích thước lớn nhất thường ở vùng xích đạo và nhiệt đới ẩm cận xích đạo, nơi có nhiệt độ không khí trong năm cao và biên độ nhiệt hẹp. Nhiệt độ thích hợp cho hoạt động sinh lý của lá các cây thực vật ngập mặn là 25-28°C [8] và các hoạt động này giảm đi rõ rệt khi nhiệt tăng vượt quá 35°C [3, 2]. Theo tài liệu của Phan Nguyên Hồng (1993), trong ngày 18/IV/1990, nhiệt độ lên tới 40°C trong không khí và 42°C trong đất đã cho các hoạt động sinh lý như thoát hơi nước, quang hợp của cây Đước (Rhizophora apiculata). Tương tự như vậy, Millan (1971) phát hiện thấy một loạt cây mắm (Avicennia) bị chết 48 giờ sau khi chịu nhiệt độ 39-40°C. Nhiều công trình nghiên cứu nước ngoài cho thấy rằng đối với quá trình quang hợp, nhiệt độ tối ưu là trong khoảng 28-32°C và đến nhiệt độ 38-40°C thì quá trình này hầu như không còn hoạt động [3,1].
Lượng mưa có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, số lượng loài và kích cỡ cây ngập mặn. Ở vùng nhiệt đới như Thái Lan, Australia, Việt Nam, rừng ngập mặn phát triển mạnh ở những nơi có lượng mưa trong năm cao (1800-2500mm); vùng ít mưa số lượng loài và kích thước cây giảm [7].
Gió có tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự hình thành của rừng ngập mặn theo nhiều cách. Gió làm tăng cường độ thoát hơi nước, giúp cho việc phát tán hạt và cây giống, làm thay đổi lực dòng triều và dòng chảy ven bờ, vận chuyển phù sa, trầm tích, tạo nên những bãi bồi mới, là nơi cho những loài cây tiên phong của rừng ngập mặn phát triển. Gió mùa làm tăng lượng mưa, đem không khí lạnh (gió mùa Đông Bắc) hoặc không khí khô nóng (gió phơn Tây Nam) ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng và phân bố của thực vật nhiệt đới nói chung và cây ngập mặn nói riêng. Gió mạnh gây sóng lớn đặc biệt là khi có bão tác dụng hủy hoại trực tiếp cây cối cũng như các công trình ven bờ.
Ngoài các yếu tố khí hậu nêu trên, một số hiện tượng thời tiết đặc biệt như bão, dông, mưa đá, sương mù, sương muối... có ảnh hưởng đáng kể đến rừng ngập mặn.
Để đánh giá điều kiện khí hậu đối với sự sinh trưởng và phát triển của thực vật nói chung, cũng như thực vật ngập mặn nói riêng cho một vùng cụ thể cần phải đưa ra được các đặc trưng sinh khí hậu của vùng đó. Xây dựng các biểu đồ sinh khí hậu là một cách thể hiện rất rõ ràng các đặc trưng này, phục vụ tốt cho việc đánh giá các yếu tố khi hậu nhằm phát triển rừng nói chung và rừng ngập mặn nói riêng. Trên biểu đồ sinh khí hậu (Hình 4) thường thể hiện các thông số về : nhiệt, mưa và các điều kiện ngưỡng liên quan đến phát triển của cây cối, đó là :
Nhiệt độ trung bình năm, tổng lượng mưa năm
Đường biến trình nhiệt độ và lượng mưa trung bình tháng
Các thời kỳ khô hạn, ẩm, thừa ẩm
Các thời kỳ có nhiệt độ tối thấp trung bình tháng dưới 15°C, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối dưới 5°C, nhiệt độ tối cao tuyệt đối trên 35°C
Nhiệt độ tối cao tuyệt đối, nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng nhất
Biên độ nhiệt năm
Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối, nhiệt độ tối thấp trung bình tháng lạnh nhất
Đối với dải ven biển Quảng Ninh - Hà Tĩnh, các biểu đồ sinh khí hậu được xây dựng theo số liệu của 5 trạm đại diện: Móng Cái, Bãi Cháy, Thái Bình, Quỳnh Lưu và Hà Tĩnh.
Hình 4. Mẫu biểu đồ sinh khí hậu và chú giải
6. Đánh giá điều kiện khí hậu phục vụ phát triển rừng ngập mặn từ Quảng Ninh đến Hà Tĩnh
Dải ven biển Quảng Ninh - Hà Tĩnh có nhiệt độ trung bình năm thay đổi từ 22,5-24,5°C, có khả năng phát triển rừng ngập mặn. Tuy nhiên nếu xét về nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất, thì chỉ có duy nhất khu vực bắc Quảng Ninh (Móng Cái - Tiên Yên) có nhiệt độ dưới 15°C, là không thích hợp cho phát triển rừng ngập mặn. Biên độ dao động nhiệt độ năm ở trong khu vực 11-13°C, cao hơn chút ít so với ngưỡng 10°C, có phần nào làm giảm sự phát triển về số lượng, thành phần loài, kích thước cây ngập mặn trong khu vực so với các nơi khác ở Việt Nam.
Lượng mưa trong vùng nghiên cứu thay đổi từ 1500 - 2800 mm/năm với thời kỳ có lượng mưa tháng đạt trên 100mm khá dài, trung bình 6 tháng, cá biệt đạt tới 8 tháng (Hà Tĩnh) hoàn toàn có đủ khả năng phát triển rừng ngập mặn. Tuy nhiên chỉ có hai khu vực Bắc Quảng Ninh và Hà Tĩnh, nơi có lượng mưa lớn (trên 2600 mm/năm) và không có thời kỳ khô hạn, là có điều kiện rất thích hợp để phát triển rừng ngập mặn.
Rừng ngập mặn trong khu vực chịu tác động phá hủy của bão và áp thấp nhiệt đới với tần suất 1,7 trận/năm đối với khu vực từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa và 0,8 trận/năm đối với khu vực Nghệ An - Hà Tĩnh. Bão chủ yếu tập trung vào các tháng VII, VIII, IX (chiếm 77% tổng số cơn bão của vùng). Trong số xoáy thuận nhiệt đới ảnh hưởng đến vùng nghiên cứu thì : áp thấp nhiệt đới chiếm tỷ lệ nhiều nhất (25%) ; bão mạnh cấp 10 chiếm tỷ lệ tương đối lớn (18%) ; bão cấp 11 trở lên chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ (6-7%) song mức độ ảnh hưởng của nó lớn hơn rất nhiều. Hậu quả của bão, áp thấp nhiệt đới, ngoại trừ tỉnh Quảng Ninh được che chắn bởi hệ thống đảo thì các tỉnh còn lại đã từng ghi nhận những thiệt hại nặng nề không những đối với RNM mà còn cả các giá trị nhân sinh khác.
Ngoài những ảnh hưởng về điều kiện khí hậu chung kể trên cho toàn dải ven biển Quảng Ninh - Hà Tĩnh, tùy theo khu vực cụ thể còn có những thuận lợi và bất lợi riêng về mặt khí hậu đối với khôi phục và phát triển rừng ngập mặn. Dưới đây là những nhận xét trên cơ sở phân tích các biểu đồ sinh khí hậu đại diện cho 3 khu vực 1, 2 và 3 đã được đề cập ở các phần trước.
6.1. Khu vực 1.
Khu vực 1 bao gồm Quảng Ninh và Hải Phòng, đặc trưng bởi kiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh, mưa mùa hè (Hình 5). Lượng mưa tương đối cao tạo điều kiện thực vật phát triển. Mùa đông lạnh với 1 đến 3 tháng có nhiệt độ tối thấp trung bình tháng dưới 15°C là một bất lợi phát triển thực vật. Đáng chú ý trong khu vực có tới 2 đến 5 tháng có xuất hiện nhiệt độ tối thấp xuống dưới 5°C, nhiệt độ tối thấp xuống đến khoảng 1°C làm nhiều loài cây không thích nghi nổi, các loài khác thì bị kìm hãm về kích thước. Theo tài liệu của Phan Nguyen Hong et al. (1993), trong các ngày ngày 17 và 18 tháng I năm 1961 một loạt cây Vẹt dù (Bruguiere gymnorrhiza) và Clerodendron inerme bị khô héo, rụng lá và chết khi nhiệt độ hạ thấp xuống tới 0°C. Khác với phần phía bắc Móng Cái - Tiên Yên luôn đủ ẩm và thừa ẩm, ở phần phía nam Hạ Long - Hải Phòng có mùa khô hạn trong khoảng từ cuối tháng XI đến tháng II, lại trùng với thời kỳ nhiệt độ thấp lạnh càng làm hạn chế khả năng sinh trưởng và phát triển của cây.
Hình 5. Biểu đồ sinh khí hậu trạm Móng Cái và Bãi Cháy
Đi kèm với thời tiết lạnh, trong khu vực còn xuất hiện sương muối với tần suất 0,3 ngày/năm (tại Móng Cái), thường vào khoảng tháng XII, tháng I trong những đợt gió mùa Đông bắc mạnh. Sương muối xuất hiện khi nhiệt độ không khí xuống rất thấp ≤4°C, và nhiệt độ mặt đất gần xấp xỉ 0°C. Sương muối là hiện tượng thời tiết ít gặp nhưng lại là hiện tượng thời tiết nguy hiểm đối với cây trồng, nhất là thời gian sương muối kéo dài sương muối làm cho cây không có khả năng quang hợp, cây bị héo khô lá và chết.
Đối với ngưỡng nhiệt độ cao, khu vực có 4 đến 5 tháng có thể xuất hiện nhiệt độ tối cao trên 35°C, làm ảnh hưởng tới các hoạt động sinh lý và quang hợp của thực vật ngập mặn song ảnh hưởng này cũng không nghiêm trọng vì nhiệt độ không vượt quá 38°C, là ngưỡng mà quá trình quang hợp gần như ngừng hoạt động.
6.2. Khu vực 2
Khu vực 2 là ven biển Thái Bình - Ninh Bình được đặc trưng bởi khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh, mưa hè, thời kỳ khô hạn kéo dài tới 3 tháng (Hình 6). Khu vực này có 1 tháng nhiệt độ tối thấp trung bình tháng dướí 15°C và 1-2 tháng có nhiệt độ tối thấp dưới 5°C nhưng nhiệt độ tối thấp tuyệt đối không xuống dưới 4°C nên ảnh hưởng lạnh do nhiệt độ thấp đối với thực vật ở đây là không lớn. Các điều kiện lượng mưa năm (1677 mm) hơi thấp hơn so với ngưỡng phát triển thích hợp (>1800 mm), thời kỳ khô đối với chu kỳ sinh trưởng của cây kéo dài 3 tháng nhưng lượng thiếu ẩm không lớn do vậy điều kiện mưa, ẩm trong khu vực chỉ mang tính chất giảm bớt khả năng sinh trưởng và phát triển của cây. Đáng lưu ý là khu vực có tới 5-7 tháng có khả năng xuất hiện nhiệt độ tối cao trên 35°C, có nhiều tháng nhiệt độ tối cao trên 38°C, ngưỡng mà quá trình quang hợp gần như ngừng hoạt động, và cực đại có thể lên tới 39,2°C.
Hình 6. Biểu đồ sinh khí hậu trạm Thái Bình
6.3. Khu vực 3
Khu vực 3 bao gồm các tỉnh từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh. Khí hậu đặc trưng cho khu vực là nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh, mưa mùa hè (Hình 7). Đây là khu vực không còn chịu tác động của điều kiện thời tiết lạnh cực đoan do nhiệt độ tối thấp tuyệt đối là trên 5°C và nhiệt độ tối thấp trung bình tháng lạnh nhất trên 15°C.
Không chịu ảnh hưởng của các ngưỡng nhiệt độ thấp song khu vực lại chịu tác động rất mạnh các điều kiện nhiệt độ cao do nằm ở vĩ độ thấp hơn so với các khu vực khác và hơn thế lại có hoạt động mạnh của gió Tây khô nóng, đặc biệt là vào mùa hè. Thời kỳ có nhiệt độ tối cao trên 35°C rất dài từ 7 đến 10 tháng, trong đó có 5 đến 7 tháng (trong khoảng từ tháng III đến tháng IX) nhiệt độ tối cao có thể đạt 38-40°C có ảnh hưởng rất lớn tới thực vật ngập mặn.
Hình 7. Biểu đồ sinh khí hậu trạm Quỳnh Lưu và Hà Tĩnh
Trong khu vực có sự khác biệt về lượng mưa giữa phần phía Bắc và phần phía Nam dẫn đến sự khác biệt ở đây về chế độ nhiệt ẩm. Ở phần phía Bắc thuộc các tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An có thời kỳ khô hạn đối với chu kỳ sinh trưởng của cây kéo dài cũng làm ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trong các tháng từ XII đến tháng III. Hơn nữa lượng mưa ở đây khoảng 1600 mm, hơi thấp hơn so với ngưỡng tối ưu, làm ảnh hưởng tới sự sinh trưởng, số lượng loài và kích cỡ cây ngập mặn. Ở phần phía Nam thuộc tỉnh Hà Tĩnh hoàn toàn ngược lại, lượng mưa rất cao, trên 2500 mm, hoàn toàn đủ ẩm và thừa ẩm, không có thời kỳ khô hạn nên rất thuận lợi cho phát triển về số lượng, thành phần, kích cỡ cây cối nói chung và cây ngập mặn nói riêng.
7. Kết luận
RNM ven biển không chỉ có ý nghĩa về mặt sinh thái trong việc đảm bảo khâu trọng yếu trong chuỗi thức ăn, cân bằng sinh thái mà còn có ý nghĩa trực tiếp trong bảo vệ các giá trị tạo dựng của con người với mật độ ngày càng cao ở khu vực địa lý này. Chính vì vậy, việc phát triển và bảo vệ RNM là rất cần thiết, có ý nghĩa sống còn đối với sự phát triển bền vững ở khu vực ven biển. Dưới đây là một số nhận định liên quan đến công việc bảo vệ và phát triển RNM dải ven biển Quảng Ninh - Hà Tĩnh, trên cơ sở nghiên cứu hiện trạng RNM, đặc điểm khí hậu, sinh khí hậu trong vùng:
- RNM ở dải ven biển Quảng Ninh - Hà Tinh chiếm diện tích không nhiều song có sự phân hóa nhất định theo 3 khu vực địa lý : Quảng Ninh - Hải Phòng, Thái Bình - Ninh Bình và Thanh Hóa - Hà Tĩnh.
- Khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh, phân hóa theo phương kinh tuyến và đặc điểm địa hình là yếu tố quan trọng góp phần tạo ra sự phân hóa RNM theo 3 khu vực nêu trên. Các đặc thù về sinh khí hậu có những thuận lợi và những hạn chế riêng đối với thực vật ngập mặn trong từng khu vực.
- Xét trên tổng thể toàn vùng từ Quảng Ninh tới Hà Tĩnh, chế độ nhiệt, chế độ mưa ẩm, về cơ bản, cho phép phát triển rừng ngập mặn ở đây. Biên độ nhiệt năm hơn cao có thể làm hạn chế về số lượng, thành phần loài, kích thước cây ngập mặn trong khu vực so với các nơi khác. Chỉ có hai khu vực Bắc Quảng Ninh và Hà Tĩnh có điều kiện mưa ẩm tối ưu để phát triển rừng ngập mặn. Toàn vùng chịu tác động mạnh của bão và áp thấp nhiệt đới.
- Ở khu vực Quảng Ninh - Hải Phòng, điều kiện thời tiết lạnh, đây là khu vực có khả năng xuất hiện sương muối là những là những yếu tố đáng lưu ý trong công tác phát triển rừng ngập mặn
- Ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ, thực vật ngập mặn chịu tác động tiêu cực của các điều kiện: thời kỳ khô hạn, thời tiết lạnh, thời tiết nóng song cũng ở mức độ vừa phải không quá nghiêm trọng như ở các khu vực khác trong vùng.
- Ở khu vực Thanh Hóa - Hà Tĩnh, các điều kiện thời tiết nóng có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển thực vật ngập mặn. Phần Thanh Hóa - Nghệ An còn phải trải qua thời kỳ khô hạn sinh lý đối với thực vật.
Các nhận định nêu trên mới chỉ xét dưới góc độ khí hậu, sinh khí hậu. Đây là một trong những cơ sở khoa học góp phần định hướng phát triển rừng ngập mặn. Để có một định hướng đúng đắn, khoa học hơn cần có những đánh giá thêm dưới góc độ các chuyên ngành khoa học khác./.
Tài liệu tham khảo
1. Andrews T.J.,Clough B.F., Muller G.J., 1984. Photosynthetic gas exchange properties and carbon isotope ratios of some mangroves in North Queens-land. In: Teas, H.J.(Ed.), Physiology and Management of Mangroves, Tasks for Vegetation Science, vol. 9. Dr. W. Junk, The Hague, pp.15–23.
2. Ball M., 1988. Ecophysiology of mangroves. Trees 2, 129–142
3. Clough B.F., Andrews T.J. and Cowan I.R., 1982. Primary Productivity of Mangroves. Australian Institute of Marine Science, Townsville, and Australian National University Press, Canberra, Australia.
4. Nguyễn Khanh Vân và nnk (2000), Các biểu đồ sinh khí hậu Việt Nam, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội.
5. Lâm Công Định (1992), Sinh khí hậu ứng dụng trong lâm nghiệp ở Việt Nam, Nxb KH&KT Hà Nội.
6. Ellison J., 2000. 'How South Pacific mangroves may respond to predicted climate change and sea level rise', in Gillespie, A. and Burns, W. (eds), Climate Change in the South Pacific: Impacts and Responses in Australia, NewZealand, and Small Islands States. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands, (Chapter15), pp.289–301.
7. Gilman E., Ellison J.C., Duke N.C., Field C., Fortuna S., 2008. Threats to mangroves f-rom climate change and adaptation options: A review. Aquatic. Botany 89(2):237-250.
8. Phan Nguyên Hồng (1991), Sinh thái thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam, Luận án Tiến sỹ khoa học sinh học, chuyên ngành Sinh thái học.
9.Phan Nguyên Hồng (1999), Rừng ngập mặn Việt Nam, Nxb Nông nghiệp Hà Nội.
10. Nguyễn Văn Viết (2009), Tài nguyên khí hậu nông nghiệp Việt Nam, Nxb Nông nghiệp Hà Nội.
11. Số liệu lưu trữ, xử lý tại Phòng Khí hậu, Viện Địa lý, Viện HLKH Việt Nam, 2012.
12. Ken W. Krauss, Catherine E. Lovelock, Karen L. McKee, Laura Lo ´pez-Hoffman, Sharon M.L. Ewe, Wayne P. Sousa, a Environmental drivers in mangrove establishment and early development: A review. Aquatic Botany 89 (2008) page 105–127.
13. Đặng Thị Hồng Thủy (2003), Khí tượng Nông nghiệp, Nxb Đại học Quốc gia Hà nội.
14. Tomlinson P. B., 1986. The botany of mangroves. Cambridge University Press, Cambridge. 413 pages.
15. Phan Nguyen Hong, Hoang Thi San, 1993. Mangrove of Vietnam. IUCN. Bangkok. Thailand
16. Millan, C. 1971. Environmental factors effecting seedling establishment of the black mangrove on the central Texas coast. Ecology 52: 927-930.
