Tiếp cận đánh giá nhạy cảm hoang mạc hóa bằng phân tích đa chỉ tiêu trong hệ thông tin địa lý (lấy thí dụ khu vực ven biển tỉnh Bình Thuận)

Từ khóa: Nhạy cảm hoang mạc hóa (ESA); Bình Thuận (Việt Nam)

1. MỞ ĐẦU
Hoang mạc hóa, cùng với biến đổi khí hậu và suy giảm đa dạng sinh học, được xác định là những thách thức lớn nhất đối với phát triển bền vững. Hoang mạc hoá đã và đang ảnh hưởng rộng đến cả ba lĩnh vực kinh tế, xã hội và môi trường của nhiều quốc gia trên thế giới (Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất Rio năm 1992). Cho tới nay hơn 40% diện tích đất trên thế giới thuộc vùng đất khô cằn, khoảng 2,3 tỷ người và gần 100 quốc gia sống trong vùng đất này. Nó cũng chiếm tới 44% diện tích đất canh tác nông nghiệp (UNDP, 2012).

Năm 1977, Hội nghị về Hoang mạc hoá của Liên hợp quốc đã thông qua một kế hoạch hành động chống hoang mạc hoá. Tuy nhiên theo đánh giá của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc vào năm 1991 “…thoái hoá đất vẫn gia tăng ở các khu vực khô hạn, bán khô hạn và vùng ẩm nửa khô hạn”. Bởi vậy, chống hoang mạc hoá vẫn là một vấn đề chính tại Hội nghị thượng đỉnh về Môi trường và Phát triển của Liên hợp quốc tại Rio de Janeiro - Brazil năm 1992. Ngày 17/6/1994 Công ước chống hoang mạc hoá (gọi tắt là UNCCD) đã được phê chuẩn tại Paris. Nhận thức rõ ý nghĩa quan trọng của Công ước, Việt Nam đã ký kết tham gia và chính thức trở thành thành viên thứ 134 của UNCCD, vào ngày 23/11/1998. Cho đến nay đã có 191 quốc gia đã tham gia Công ước [UN, 1994]

Việt Nam đã có hoang mạc cục bộ, đó là các dải cát hẹp trải dài dọc theo bờ biển miền Trung, tập trung ở 10 tỉnh từ Quảng Bình đến Bình Thuận với diện tích khoảng 419.000 ha và ở đồng bằng sông Cửu Long với diện tích 43.000 ha (dangcongsan.vn, 2012) . Kết quả điều tra này cũng trùng hợp với kết quả nghiên cứu và bản đồ Tổn thương hoang mạc hóa mà nhóm các nhà khoa học của Bộ Nông nghiệp Mỹ đã công bố (NRCS, 2003), cũng như thống kê trên bản đồ thoái hóa đất của FAO và UNESCO (FAO, 2013). Riêng “hai tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận (thuộc vùng duyên hải miền Trung) là vùng khô hạn điển hình có khí hậu nóng – khô, lượng mưa thấp nhất, lượng bốc hơi cao nhất với nhiều loại đất hoang mạc điển hình cần quan tâm nhất” (dangcongsan.vn, 2012).

Để bắt kịp với yêu cầu thực tiễn và tham gia thực hiện Công ước UNCCD, Thủ tướng chính phủ đã ra Quyết định Số: 306/QĐ-TTg, ngày 14/3/2012. Trong quy định tại mục 4, Điều 2 xác định rõ nội dung hành động “ xúc tiến việc thiết lập hệ thống cảnh báo sớm ở các vùng nhạy cảm, xây dựng và quản lý hiệu quả hệ thống cơ sở dữ liệu về sa mạc hóa.”

Trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, khoảng 10 năm trở lại đây các nghiên cứu về hạn hán và hoang mạc hóa của Việt Nam tập trung vào hai vấn đề chính:
(1)        Điều tra, nghiên cứu cơ bản về hạn hán, hoang mạc hóa, sa mạc hóa và tác động tới dân sinh, kinh tế, xã hội.
(2)        Các giải pháp phòng chống và giảm nhẹ hạn hán.

Ở Bình Thuận diện tích hoang mạc hóa là 1.233km2, chiếm tới 15% diện tích tự nhiên nếu phân theo tiêu chí của UNCCD về chỉ số R/Eto <= 0.65 (Dự án IFS, 2010). Theo các nghiên cứu hiện nay ở Bình Thuận đã xuất hiện 4 dạng hoang mạc: Hoang mạc cát, hoang mạc đá, hoang mạc muối và hoang mạc đất cằn. Tình trạng hoang mạc hóa đã tác động mạnh đến sản xuất, môi trường và cả văn hóa – xã hội. (Nguyễn Văn Cư và nnk., 2000; Trần Văn Ý và nnk., 2005; Nguyễn Lập Dân và nnk., 2011; Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2010; Phạm Quang Vinh và nnk., 2011).

Ở Châu Âu, từ 1993 - 1999, đã cho triển khai dự án MEDALUS với mục tiêu điều tra mối quan hệ giữa sa mạc hóa và sử dụng đất ở vùng Địa Trung hải. Một trong các sản phẩm của dự án là xây dựng cuốn hướng dẫn về các chỉ số chính của quá trình hoang mạc hóa và phương pháp lập bản đồ các khu vực nhạy cảm môi trường đối với hoang mạc hóa (gọi tắt nhạy cảm hoang mạc hóa; và viết tắt là ESA). Chương trình này đã thành lập bản đồ ESA cho một số khu vực thí điểm: Vùng đảo Levos (Hy Lạp); Lưu vực sông Agri (Italy); Khu vực Alentejo (Bồ Đào Nha). Các nhà nghiên cứu đã nhận định: “Phương pháp ESA của dự án MEDALUS, có thể ứng dụng ở cả cấp địa phương, quốc gia và Châu Âu, vì nó cung cấp một loại công cụ (GIS bản đồ) phản ánh các tình huống tiêu cực, các khu vực bị ảnh hưởng và mức độ thoái hóa đất, các khu vực nhạy cảm. Không những thế các tình huống tích cực, các khu vực ít bị suy thoái, những nơi quản lý tốt tài nguyên, có nguồn lực và tiềm năng tái sinh, một kịch bản thay đổi cũng có thể thấy được” (C.Kosmas và nnk., 1999).

Bởi vậy, Cơ quan Môi trường Châu Âu đã yêu cầu Trung tâm các vấn đề Châu Âu về Môi trường vùng nội địa (gọi tắt là ETC-TE) xây dựng bản đồ nhạy cảm hoang mạc hóa và hạn hán ở các nước trong khu vực Địa Trung Hải tỷ lệ 1: 1.000.000 (gọi tắt là DISMED). ETC-TE đã đánh giá về tính khả thi của bản đồ và kết luận rằng: “một tập dữ liệu tối thiểu (trừ các lớp dữ liệu về kinh tế - xã hội) và phương pháp xây dựng bản đồ nhạy cảm hoang mạc hóa và hạn hán cho toàn Châu Âu đã được thiết lập”. Nhạy cảm hoang mạc hóa của các đơn vị không gian được xác định bởi chỉ số ISD (Index of Sensitivity to the Desertification) được tính theo giá trị trung bình của các chỉ số: chất lượng đất, chất lượng khí hậu và thảm thực vật. Tuy nhiên vấn đề quy hoạch và các khía cạnh kinh tế xã hội đã không dduwwocj tính đến (Jaume Fons-Esteve, Ferran Páramo, 2003). Theo phương pháp của DISMED, nhiều khu vực khô hạn, bán khô hạn và bán ẩm của Châu Âu đã xây dựng bản đồ ESA như: Vùng ven biển phía bắc của Hy Lạp (Ahmed A Afifi và nnk, 2010); Vùng Hamoun của Iran (Seyed Hedayat Parvari, 2011).

Mục tiêu của nghiên cứu này là tiếp cận quan điểm đánh giá nhạy cảm hoang mạc hóa theo chương trình MEDALUS, nhưng tính tới cả các yếu tố kinh tế và xã hội. Đồng thời sử dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu trong hệ thông tin địa lý để đánh giá nhạy cảm hoang mạc hóa của khu vực ven biển tỉnh Bình Thuận.
 
 
2. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Cách tiếp cận:

"Hoang mạc hóa- desertification" có nghĩa là suy thoái đất ở các khu vực khô cằn, bán khô hạn và bán ẩm do nhiều yếu tố, bao gồm cả các biến thể khí hậu và hoạt động của con người. "suy thoái đất" nghĩa là giảm hoặc mất năng suất sinh học, kinh tế ở các vùng khô hạn, bán khô hạn và khô bán ẩm, có thể do thiếu nước tưới cho đất trồng trọt, đồng cỏ, rừng và hoạt động sử dụng đất của con người không phù hợp với các điều kiện tự nhiên. "khô hạn, bán khô hạn và khô bán ẩm" nghĩa là các khu vực, trừ vùng cực và cận cực, có tỷ số lượng năm mưa và lượng bốc hơi nước tiềm năng nằm trong phạm vi từ 0,05 đến 0,65 [Công ước Chống hoang mạc hóa của Liên Hợp quốc, 1994].

Áp dụng quan điểm đánh giá hoang mạc hóa và phương pháp lập bản đồ nhạy cảm môi trường của chương trình MEDALUS. ESA được đánh giá bởi sự kết hợp các chỉ số chất môi trường (chất lượng đất, khí hậu, thực vật) và chất lượng quản lý. Mức độ nhạy cảm được chia ra 3 mức nhạy cảm:

Mức nghiêm trọng (Critical): Các khu vực đã bị suy thoái đất do quá trình sử dụng sai hoặc quá ngưỡng chịu đựng của tài nguyên trong quá khứ, chúng tiềm ẩn một mối đe dọa đối với môi trường của các khu vực xung quanh, khó có thể phục hội.

Mức mong manh (Fragile): Các khu vực có độ nhạy cảm cao với bất kỳ thay đổi nào trong sự cân bằng do hoạt động tự nhiên và con người, có khả năng bị hoang mạc hóa.

Mức tiềm năng (Potential) Các khu vực bị đe dọa hoang mạc hóa do biến đổi khí hậu đáng kể, nếu kết hợp với hình thức sử dụng đất, quản lý tài nguyên nước không hợp lý sẽ hoặc do các tác động ngoại vi.

Phương pháp Phân tích đa chỉ tiêu
Phương pháp phân tích đa chỉ tiêu được sử dụng để đánh giá 4 nhóm chỉ số: chất lượng đất; khí hậu; thảm thực vật và quản lý, con người theo mức độ nhạy cảm với hoang mạc hóa ở tỉnh Bình Thuận

Chỉ số chất lượng khí hậu: được đánh giá bởi các tham số liên quan tới khả năng cấp nước cho thực vật, ở đây là Chỉ số khô hạn: được đánh giá theo Tỷ số giữa lượng mưa (R) và tiềm năng bốc hơi (ETo) là chỉ số Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) và UNESO sử dụng phân cấp:Ngưỡng nhạy cảm với hoang mạc hóa

Chỉ số chất lượng đất: được đánh giá trên cơ sở khả năng giữ nước, khả năng chống chịu với xói mòn, mặn hóa, gồm các yếu tố: Đá gốc; Thành phần cơ giới; Độ lẫn đá ; Tầng dầy của đất ; Chất lượng đất; Độ dốc bề mặt; Mặn hóa

Chỉ số chất lượng thảm thực vật: có vai trò trong quá trình hạn chế hoang mạc hóa bởi nó có thể làm giảm bớt sự mất đất do tác động của mưa, gió và dòng chảy mặt, đặc biệt ở vùng đồi núi và bán khô hạn, đánh giá qua các yếu tố: Tính dễ cháy và khả năng phục hồi; Khả năng chống xói mòn; Khả năng chống cát lấn; Khả năng chịu hạn; Độ che phủ

Chỉ số chất lượng quản lý và nhân tố con người: các hoạt động của con người gây gây sức ép tới sử dụng đất hoặc cải tạo đất, chống lại quá trình hoang mạc/ sa mạc hóa.

Chỉ số chất lượng quản lý: đánh giá chủ yếu dựa vào năng lực thủy lợi và khả năng tưới; biện pháp canh tác hạn chế xói mòn và thoái hóa đất

Sức ép của con người: dựa vào mật độ dân số và cường độ sử dụng đất. Được đánh giá qua các hình thức sử dụng đất: loại hình sử dụng đất, mùa vụ, mức độ cơ giới hóa, sử dụng hóa chất và phân bón; khai mỏ; du lịch; chăn thả gia súc.
 

Quy trình thành lập bản đồ nhạy cảm hoang mạc hóa:
Thành lập bản đồ nhạy cảm hoang mạc hóa gồm các bước cơ bản sau:

Thu thập dữ liệu và xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý;
 

Tính toán các chỉ số chất lượng: khí hậu; đất; thảm thực vật và quản lý từ các lớp thông tin trong cơ sở dữ liệu theo phương pháp phân tích đa chỉ tiêu;

Tích hợp các chỉ số chất lượng và phân cấp nhạy cảm và thành lập bản đồ nhạy cảm hoang mạc hóa khu vực nghiên cứu.
 

Cụ thể được trình bày trong hình 1.

Hình 1. Quy trình tính toán chỉ số nhạy cảm hoang mạc hóa

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Kết quả đánh giá nhạy cảm hoang mạc hóa bằng phương pháp đa chỉ tiêu theo 4 chỉ số chất lượng: khí hậu; đất; thực vật; và quản lý được biểu thị ở Bảng 1 và Hình 2 cho thấy hầu hết các khu vực ven biển tỉnh Bình Thuận đều nhạy cảm với quá trình hoang mạc hóa, tuy nhiên mức độ nghiêm trọng có khác nhau đáng kể:

Khoảng 14.4 % diện tích vùng ven biển đã tới giới hạn nhạy cảm hoang mạc hóa ở cấp nghiêm trọng, tập trung ở huyện Tuy Phong.

Tới 82.4 % diện tích nằm trong giới hạn nhạy cảm ở cấp có nguy cơ, nằm dọc theo khu vực ven biển

Chỉ có khoảng 3.2% diện tích nằm trong giới hạn có tiềm năng nhạy cảm (P). Nằm về phía đông nam của khu vực. Đa phần thuộc 2 huyện Đức Linh và Tánh Linh
Và một số rất ít diện tích không có dấu hiệu ảnh hưởng bởi quá trình hoang mạc hóa. Đó là các khu vực rừng thường xanh, có độ ẩm cao về phía tây nam, thuộc Đức Linh và Tánh Linh

Trong thực tế, quan sát ở khu vực phía đông bắc đã thấy xuất hiện một số điểm hoang mạc hóa. Tiến hành khảo sát ​​ở các khu vực này cho thấy đây là những vùng chịu tác động mạnh của hạn hán, loại đất chủ yếu là đất cát ven biển, hoặc đất xói mòn trơ sỏi đá, thảm thực vật bị suy thoái hoặc không có thực vật hoặc chỉ có các loại cây đại diện cho vùng khô hạn, và thường bị bỏ hoang. Các khu dân cư quanh vùng thường chỉ phát triển nuôi dê, cừu. Theo đánh giá, cơ hội để có thể cải thiện chất lượng đất ở đây là rất khó khăn, và ở nhiều điểm hoang mạc có nguy lan rộng.

Theo hướng tiếp cận đánh giá tổn thương do hoang mạc hóa của Cơ quan nông nghiệp Mỹ cũng đã cho thấy vào năm 1998 khu vực ven biển Việt Nam trong đó vùng ven biển Bình Thuận là nơi chịu nhiều tổn thương do tác động của khô hạn và hoang mạc hóa (Washington DC, 1998). Và theo thống kê gần đây của Bộ Tài nguyên và Môi trường, vùng đất chịu ảnh hưởng bởi khô hạn (được tính theo chỉ số hạn khí tượng) chiếm khoảng 43% diện tích tỉnh Bình Thuận và tập trung ở vùng ven biển của hai huyện Tuy Phong và Bắc Bình (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2010). Kết quả này cũng khá trùng hợp với đánh giá của nghiên cứu, tuy nhiên trong thực tế huyện Bắc Bình đã có nhiều giải cải tạo và hạn chế quá trình thoái hóa đất nên diện tích đất hoang hóa giảm đi đáng kể so với đánh giá trên, điều này cũng trùng với kết quả trong nghiên cứu này. Hiện nay, hai huyện bị tác động mạnh của khô hạn và hoang mạc hóa là Hàm Thuận Bắc và Hàm Thuận Nam, vì mạng lưới thủy lợi và các hồ chứa còn rất hạn chế. Bởi vậy bên canh những yếu tố tự nhiên như khí hậu, đất đai và thảm thực vật thì chất lượng quản lý liên quan tới năng lực cải tạo môi trường bằng kỹ thuật và phân phối tài nguyên là một yếu tố quan trọng xây dựng nên bức tranh nhạy cảm hoang mạc hóa hiện tại và tương lai của mỗi khu vực.
 

Hình 2. Bản đồ hiện trạng nhạy cảm hoang mạc hóa vùng ven biển tỉnh Bình Thuận
 

Bảng 1. Thống kê nhạy cảm hoang mạc hóa vùng ven biển tỉnh Bình Thuận Đơn vị (ha)

 

 
4. KẾT LUẬN
Cách tiếp cận sử dụng ESA để mô tả tình trạng hoang mạc hóa là phù hợp với khu vực ven biển tỉnh Bình Thuận. Hơn nữa, phương pháp này cho phép phát hiện các yếu tố quan trọng góp phần dự báo xu hướng xuất hiện hoang mạc hóa qua kịch bản biến đổi khí hậu và các kịch bản sử dụng đất.

Hiện nay, Bình Thuận đã và đang chịu ảnh hưởng bởi quá trình hoang mạc hóa ở dọc theo vùng ven biển, đặc biệt là ở khu vực phía đông bắc và có xu hướng lan rộng. Nhân tố quan trọng liên quan tới hoang mạc hóa ở Bình Thuận là hạn hán, đặc điểm thổ nhưỡng và khả năng hạn chế được hoang mạc hóa chính là năng lực của con người thông qua các giải pháp phát triển hệ thống thủy lợi, tăng cường năng lực tưới và trồng rừng, quản lý bảo vệ rừng.

Trong nghiên cứu ban đầu này, việc áp dụng phương pháp đánh giá nhạy cảm để nhận định khả năng tiếp cận ESA ở Việt Nam. Mục tiêu tiếp theo sẽ xây dựng mô hình đánh giá và dự báo nhạy cảm hoang mạc hóa cho Việt Nam. Để phục vụ cho nội dung này, các khu vực nghiên cứu khác nhau sẽ được lựa chọn: vùng ven biển; vùng núi; cao nguyên; và đồng bằng. Đồng thời sẽ tập trung nghiên cứu chi tiết cho việc tính toán vai trò của từng nhân tố đến quá trình hình thành và sự phát triển hoang mạc hóa; cũng như phân cấp chi tiết hơn trong từng cấp nhạy cảm; và dự báo nhạy cảm hoang mạc hóa theo các kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế- xã hội.
 
LỜI CẢM ƠN

Bài báo này là một phần kết quả của đề tài mã số VAST.DLT.13/13-14, tác giả xin chân thành cảm ơn Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tài trợ kinh phí cho đề tài. Tác giả gửi lời cảm ơn sâu sắc tới UBND tỉnh Bình Thuận; Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Bình Thuận; Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Thuận; Viện Khí tượng Thủy văn và Môi trường; và Viện Địa lý trong việc tham khảo tài liệu; dữ liệu và các báo cáo khoa học.
 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

Báo điện tử Đảng Cộng sản Việt Nam, 2012. Hội thảo “Xác định ưu tiên chống sa mạc hóa ở 4 vùng trọng điểm”. Ngày 16/4/2012. http://dangcongsan.vn/cpv/Modules/News/NewsDetail.aspx?co_id=30378&cn_id=518079

Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2010. Dự án IFS: Sơ đồ khu vực hoang mạc hóa tỉnh Bình Thuận.

Nguyễn Văn Cư và nnk., 2000. Nguyên nhân, giải pháp phòng ngừa và ngăn chặn hoang mạc hoá vùng Nam Trung Bộ (vùng Ninh Thuận - Bình Thuận). Đề tài cấp nhà nước KHCN-07-01. Lưu trữ tại Viện Địa lý

Nguyễn Lập Dân và nnk., 2011. Nghiên cứu cơ sở khoa học quản lý hạn hán và sa mạc hoá để xây dựng hệ thống quản lý, đề xuất các giải pháp chiến lược và tổng thể giảm thiểu tác hại: nghiên cứu điển hình cho Đồng bằng sông Hồng và Nam Trung Bộ. đề tài cấp Nhà nước KC.08.23/06-10. Lưu trữ tại Viện Địa lý

Phạm Quang Vinh và nnk., 2011. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu và hoang mạc hoá đến môi trường tự nhiên và xã hội ở khu vực Nam Trung Bộ (Nghiên cứu thí điểm cho tỉnh Bình Thuận). Đề tài Hợp tác quốc tế về KHCN theo Nghị định thư giữa Việt Nam và Bỉ. Lưu trữ tại Viện Địa lý

Trần Văn Ý và nnk, 2005. Nghiên cứu xây dựng giải pháp tổng thể sử dụng hợp lý các dải cát ven biển miền Trung từ Quảng Bình đến Bình Thuận. Đề tài cấp Nhà nước, mã số KC-08-21. Lưu trữ tại Viện Địa lý

 
Tài liệu tiếng Anh

Ahmed A Afifi và nnk, 2010. Use of GIS and Remote Sensing for Environmental Sensitivity Assessment of North Coastal Part, Egypt. Journal of American Science, No. 6 (11).

C.Kosmas. M. Kirkby, N. Geeson (Editors), 1999. The Medalus project Mediterranean desertification and land use. Project ENV4 CT 95 0119. European environment and climate research programme

FAO and UNESCO, 2013. Global map of land degradation. LADA land degradation assessment in dryland

Jaume Fons-Esteve and Ferran Páramo, 2003. Mapping sensitivity to desertification (DISMED). European Environmental Agency

Natural resouces conservation service (NRCS), 2003. Global desertification vulnerability map. Department of Agriculture. United States http://soils.usda.gov/use/worldsoils/mapindex/desert.html

Seyed Hedayat Parvari, 2011. Application of Methodology for Mapping Environmentally Sensitive Areas (ESAs) to Desertification in Dry Bed of Hamoun Wetland (Iran). International Journal of Natural Resources and Marine Sciences No. 1 (1),65-80.

United Nations. 1994. United Nations Convetion to Combat Desertification.

UNDP, 2012. Sustainable land management. http://www.undp.org/content/undp/en/home/ourwork/environmentandenergy/focus_areas/sustainable_landmanagement.html
 

Toàn văn bài báo