Carbon xanh trong hệ sinh thái rừng ngập mặn tại khu vực Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ

Bài viết Carbon xanh trong hệ sinh thái rừng ngập mặn tại khu vực Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ trình bày giá trị carbon xanh tích luỹ trong sinh khối và trong đất RNM; Xác định giá trị carbon trong môi trường nước; Tính toán lượng carbon xanh trao đổi giữa các thành phần môi trường và khí quyển.

BÀI BÁO KHOA HỌC CARBON XANH TRONG HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN TẠI KHU VỰC VƯỜN QUỐC GIA XUÂN THUỶ Hà Thị Hiền1, Nguyễn Thị Kim Cúc2 Tóm tắt: Carbon xanh tích luỹ hệ sinh thái (HST) đại dương HST ven biển, có HST rừng ngập mặn (RNM) Carbon xanh nghiên cứu thực khu vực RNM thuộc Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ Nghiên cứu sử dụng nhiều phương pháp khác để đánh giá định lượng giá trị carbon tích luỹ trao đổi nhằm tính giá trị carbon tích luỹ RNM Kết nghiên cứu cho thấy RNM có tổng giá trị carbon xanh tích luỹ 208,18 MgC ha-1, carbon tồn lưu mặt đất chiếm tỉ lệ 81% tổng giá trị carbon tích luỹ Carbon trao đổi nước phụ thuộc lớn vào chu kỳ thuỷ triều mùa năm (mùa mưa, mùa khô) Xu hướng tương tự với giá trị carbon phát thải từ môi trường đất, nước vào khí Nghiên cứu tính tổng lượng carbon đầu vào đầu tương ứng RNM 13,51 ± 5,60 MgC ha-1 năm-1 13,13 ± 5,27 MgC ha-1 năm-1 Từ giá trị nghiên cứu xác định carbon tích lũy đất sinh khối RNM lại 7,29 MgC ha-1 năm-1 Đây giá trị carbon xanh tích luỹ lớn cho thấy RNM bể chứa carbon xanh làm giảm lượng carbon phát thải vào khí Từ khố: Carbon xanh, rừng ngập mặn, tích luỹ carbon, Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ ĐẶT VẤN ĐỀ * Carbon xanh (blue carbon) khái niệm dùng để lượng carbon tích luỹ HST đại dương HST ven biển giới, bao gồm tảo, cỏ biển, rừng ngập mặn, đầm lầy thực vật khác vùng đất ngập nước ven biển (Thomas, 2014) Thực vật HST sử dụng lượng mặt trời để chuyển hóa CO2 , nước chất dinh dưỡng thành đường loại carbonhydrat, sản phẩm sinh học tích lũy thể thực vật Bên cạnh đó, thực vật hơ hấp giải phóng khí CO2 trở lại bầu khí Trong chu trình vịng đời nó, thực vật chết giải phóng carbon lưu trữ trở lại khí lưu trữ carbon lớp trầm tích Tại lớp trầm tích này, carbon lưu trữ phân hủy chậm, làm tăng hàm lượng carbon lưu giữ đất Tuy nhiên, ngày có Trường Đại học Khánh Hồ Trường Đại học Thủy lợi 42 thơng tin nghiên cứu trình biến đổi tốc độ trao đổi carbon hệ sinh thái đặc biệt (Donato cs., 2011) Các đại dương bao phủ khoảng 70% diện tích hành tinh, việc bảo vệ phục hồi HST đại dương HST ven biển có tiềm phát triển lưu giữ giá trị carbon xanh lớn (Donato cs., 2011) Rất nhiều nghiên cứu tiến hành tập trung vào HST ven biển, có HST RNM Nhiều kết cơng bố rằng, HST RNM có khả lưu giữ lượng carbon xanh lớn đơn vị diện tích, giá trị lưu giữ lớn nhiều so với carbon lưu trữ HST rừng cạn (Donato cs., 2011; Ha cs., 2018; Nho cs., 2019) Khả đặc biệt HST RNM đóng vai trị quan trọng chu trình carbon tồn cầu bối cảnh khí hậu tồn cầu nóng lên ngày phát thải khí CO2 Do đó, tính KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) chất đặc biệt RNM mà giới cần quan tâm nghiên cứu để phát triển bảo vệ diện tích RNM tương lai Đặc biệt, carbon xanh lưu trữ HST RNM trì nhiều thiên niên kỷ (Indriyani cs., 2020) Rừng ngập mặn nằm giao diện đất liền biển khu vực nhiệt đới cận nhiệt đới giới, có tổng diện tích vào khoảng 160.000 km2, phân bố trải dài dọc theo đường bờ biển từ 25 o Bắc tới 25o Nam, diện tích lớn RNM ghi nhận thuộc quốc gia: Malaysia, Ấn Độ, Bangladesh, Brazil,Venezuela, Nigeria Senegal (Alongi, 2009; Giri cs., 2011) Tại Việt Nam, RNM phân bố vùng ven biển từ tỉnh Cà Mau phía Nam tới tỉnh Quảng Ninh phía Bắc (Phan & Hoang, 1993) Đất ngập mặn hình thành từ phù sa sông vận chuyển biển dạng trầm tích lắng đọng khu vực cửa sơng ven biển Trầm tích bồi tụ từ hạt phù sa chứa cát, bùn đất sét giàu chất hữu Lớp trầm tích bề mặt có cấu trúc lỏng lẻo thường nhẹ xốp tạo điều kiện cho nước thấm vào hấp thụ khí thủy triều xuống thấp Đây điều kiện lý tưởng để ngập mặn sinh trưởng phát triển đất Tuỳ thuộc vào loại thể khác nhau, họ thảm thực vật, thành phần cấu trúc lồi thay đổi đáng kể quy mơ tồn cầu, khu vực địa phương (Sherman cs., 2003) Ví dụ, Việt Nam, Đước sinh trưởng phát triển tốt đất bồi khí hậu khu vực phía Nam, Trang phù hợp phát triển mạnh khu vực phía Bắc (Mcnally cs., 2010) Ở khu vực thuộc vùng bờ biển vùng đồng Bắc Bộ, RNM phân bố phạm vi bồi tụ hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình phụ lưu Các bãi bồi nhận lượng phù sa từ thượng nguồn nhiều giàu chất dinh dưỡng, thích hợp cho sinh trưởng ngập mặn Chu kì thủy triều thuộc chế độ nhật triều với biên độ lớn, độ lớn triều từ ~ m Các bãi bồi rộng hình thành vùng cửa sông ven biển tạo nên môi trường lý tưởng cho ngập mặn phát triển Nghiên cứu viết tập trung vào giá trị carbon xanh HST RNM khu vực Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ Do đó, mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định: (i) giá trị carbon xanh tích luỹ sinh khối đất RNM; (ii) xác định giá trị carbon môi trường nước (iii) tính tốn lượng carbon xanh trao đổi thành phần mơi trường khí ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu lựa chọn vùng RNM thuộc Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ (VQGXT) nằm vị trí bờ Nam cửa sông Hồng, tỉnh Nam Định, miền Bắc Việt Nam Hệ sinh thái RNM hình thành bãi bồi cửa Ba Lạt với diện tích tổng cộng khoảng 15,000 hecta (Pham & Mai, 2015) Rừng ngập mặn VQGXT thảm thực vật hỗn giao rừng trồng rừng tái sinh tự nhiên với ba lồi chính: Trang (K obovata), Bần chua (S caseolaris) Đước (R apiculata) Hầu hết diện tích RNM thuộc vùng đệm VQGXT rừng trồng từ năm 1994 ngày với loài chủ yếu Trang Khu vực nghiên cứu nằm vùng đệm VQGXT, nơi RNM trồng từ năm 1998 có vị trí tọa độ 20 o 13’37.6” N Vĩ độ Bắc 106 o 31’42.0” E Kinh độ Đông Các ô nghiên cứu (ô tiêu chuẩn) lựa chọn vị trí đo đạc giá trị carbon trao đổi thiết lập khu vực RNM trồng bao quanh lạch cụt nối với kênh (rừng Trang 18 tuổi, 2016; 19 tuổi, 2017; 20 tuổi, 2018; Hình 1) KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MƠI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) 43 Hình Bản đồ khu vực nghiên cứu vị trí lấy mẫu RNM thuộc VQGXT Nằm khu vực ven biển phía Bắc Việt Nam, VQGXT có đầy đủ hình thái đặc điểm thời tiết đặc trưng khu vực nhiệt đới gió mùa Khí hậu nóng ẩm mưa nhiều vào mùa mưa, lạnh khô vào mùa đông, độ ẩm khơng khí trung bình từ 80 – 85% Lượng mưa trung bình hàng năm dao động khoảng từ 1.750 – 1.800 mm với hai mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng năm đến tháng chín, mùa khô tháng mười năm trước kết thúc vào tháng tư năm sau Nhiệt độ khơng khí trung bình năm dao động từ 24,5 tới 25,5oC có khác biệt rõ mùa khơ (mùa đông) mùa mưa (mùa hè) Tháng lạnh tháng mười hai tháng một, với nhiệt trung bình dao động khoảng từ 17,0 tới 18,6oC, tháng nóng tháng Bảy, với nhiệt độ trung bình cao 31,5oC (Cục thống kê Nam Định, 2021) Chu kì triều chế độ nhật triều với biên độ rộng, lớn 3,65 m nhỏ 0,43 m (Trung tâm Hải văn, 2021) 2.2 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phương pháp kế thừa kết nghiên cứu khoa học tác giả lĩnh vực công bố báo, sách chuyên khảo, báo cáo kết nghiên cứu lý thuyết thực tiễn nước Để đạt mục tiêu đề ra, nghiên cứu xác định giá trị carbon xanh tích luỹ HST RNM thơng qua giá trị trình bày chu trình carbon Bouillon cs., (2008; Hình 2) Chu trình carbon RNM phân loại thành ba thành phần chính: (1) carbon sinh khối đất; (2) carbon nước (3) trao đổi carbon thành phần mơi trường với khí Hình Chu trình carbon RNM (Bouillon cộng sự, 2008) 44 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) Bên cạnh đó, nghiên cứu sử dụng kết carbon xanh sinh khối (trên mặt đất mặt đất), đất công bố (Ha cs., 2018; Ha, 2019; Nguyen & Ha, 2021) Carbon trao đổi nước tính tốn dựa vào việc lấy mẫu liên tục (2 tiếng/lần) suốt chu kì thuỷ triều (24 chu kỳ nước lớn nước rịng) Mẫu nước lọc (V lít) sau thu mẫu giấy lọc sợi thủy tinh GF/F 0,7 μm (Whatman) Lưu giữ giấy lọc nước lọc thu nhiệt độ 4ºC trước chuyển phịng thí nghiệm để phân tích thơng số POC DOC Tại phịng thí nghiệm, sấy khơ giấy lọc 40ºC 48 sau cho vào bình hút ẩm cân khối lượng (m1) Giấy lọc sau mang nung 750ºC giờ, để nguội bình hút ẩm cân lại khối lượng (m2) Hàm lượng POC tính sau: POC (mgC/L) = ((m1- m2)/V) × 1000 × 40% Nồng độ DOC phân tích từ nước lọc (qua giấy GF/F 0,7 μm) máy Shimazu TOC-VE Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Nồng độ DIC mẫu nước tính từ giá trị chuẩn độ độ kiềm toàn phần mẫu nước trường nồng độ khí CO2 hịa tan nước thời điểm tính tốn DIC = [CO32-] + [HCO3-] + [CO2] Dịng khí CO2 trao đổi giao diện RNM mơi trường khí, nước đo đạc thực tế trường bề mặt đất bề mặt nước Các phương pháp phân tích áp dụng theo qui trình chuẩn Việt Nam giới, trình bày chi tiết luận án tác giả Hà Thị Hiền (2019, mục 2.4 Phương pháp nghiên cứu) Các số liệu phân tích đo đạc xử lý phần mềm thống kê Microsoft Excel phần mềm R KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Carbon xanh sinh khối đất Kết tính tốn giá trị carbon xanh nghiên cứu diện tích rừng Trang trồng từ 18 đến 20 tuổi tăng dần theo thời gian, cao rừng trồng 20 năm tuổi với tổng giá trị carbon xanh tích luỹ 208,18 MgC ha-1, carbon tồn lưu mặt đất chiếm tỉ lệ 81% tổng giá trị carbon xanh tích luỹ (Bảng 1) Bảng Carbon xanh tích lũy (MgC ha-1) rừng Trang trồng từ 18 - 20 tuổi Nguồn: (Ha cs., 2018; Ha, 2019; Nguyen & Ha, 2021) Tuổi (năm) 18 19 20 Carbon xanh sinh Carbon xanh mặt đất khối mặt đất (MgC (trong sinh khối rễ ha-1) đất) MgC ha-1) 35,44 159,45 37,15 166,66 39,16 169,02 Carbon xanh tích lũy mặt đất tổng carbon sinh khối rễ đất Kết nghiên cứu cho thấy carbon tồn lưu đất thành phần giá trị carbon xanh, giá trị có nguồn gốc phần từ sinh khối rễ, phần từ carbon lượng rơi RNM carbon mang tới từ trầm tích sơng biển 3.2 Carbon xanh trao đổi nước Carbon hữu lơ lửng, POC, môi trường Carbon xanh tổng số (MgC ha-1) 194,89 203,81 208,18 nước bao gồm hàm lượng carbon thực vật phù du, động vật phù du, vi khuẩn mảnh vụn hữu cơ, chất hữu hịa tan DOC, bao gồm phân tử có khối lượng phân tử cao khối lượng phân tử thấp Cả hai thông số POC DOC nước có nguồn gốc từ nguồn nội sinh ngoại sinh (dịng chảy sơng, từ lượng rơi thực vật RNM trầm tích) Kết nghiên cứu xác định nồng độ KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) 45 POC đo vào mùa khô cao so với mùa mưa tất chế độ triều (Hình 3) Nồng độ POC phân tích triều lên cao nồng độ đo đỉnh triều triều xuống Vào chu kì nước lớn hai mùa, giá trị POC thu vào mùa khô mùa mưa 13,74 ± 5,12 mgC L-1 10,16 ± 3,18 mgC L-1, khơng có khác biệt giá trị POC hai mùa (P > 0,05) Vào chế độ nước ròng, biên độ triều ổn định xuất vài đỉnh triều nhỏ hình thành ngày nên nồng độ POC phụ thuộc chủ yếu vào mùa, với giá trị mùa khô cao gấp đôi mùa mưa, tương ứng 12,40 ± 1,91 mgC L-1 5,89 ± 0,56 mgC L-1 Có khác biệt giá trị POC xác định hai mùa chế độ nước rịng (P < 0,05) Hình Biến động hàm lượng thơng số POC, DOC, DIC theo chu kì thủy triều vào hai mùa năm (Kí hiệu đường nét liền: biên độ thủy triều; nét chấm: thông số tương ứng) Biến động hàm lượng chất hữu hịa tan DOC có xu hướng trái ngược với độ lớn mực nước triều hai chế độ triều hai mùa năm Nồng độ DOC cao đo triều thấp với giá trị trung bình 2,59 ± 0,35 mgC L-1 Ở trạng thái triều lên triều xuống, nồng độ DOC cao so với triều đạt đỉnh Giá trị DOC trung bình mùa mưa cao so với mùa khơ khơng có khác biệt hai mùa (P > 0,05) Ở chế độ nước lớn, giá trị DOC trung bình mùa khơ mùa mưa tương ứng 2,11 ± 0,28 mgC L-1 2,38 ± 0,34 mgC L-1 Tại chế độ nước ròng, giá trị trung bình hai mùa thấp chế độ nước lớn, với giá trị 1,89 ± 0,40 mgC L-1 mùa khô 2,03 ± 0,44 mgC L-1 mùa mưa Hàm lượng carbon vô hịa tan DIC có 46 xu hướng biến đổi với hàm lượng POC DOC Các giá trị cao phân tích triều xuống triều thấp, sau đến triều lên thấp mức triều cao Các giá trị thu thủy triều xuống thấp cao giá trị triều cao từ 1,2 – 2,8 lần Tỉ lệ cho thấy khống hóa hợp chất hữu đất RNM diễn mạnh mẽ dẫn tới làm giảm oxi hịa tan, làm tăng nồng độ khí CO2 hòa tan nước lỗ rỗng làm giảm giá trị pH nước Lượng khí CO2 hịa tan nước (pCO2 ) có khác biệt lớn trạng thái thủy triều khác (P < 0,05, Hình 4) Khí CO2 hịa tan nước vào mùa khơ có giá trị trung bình cao mùa mưa khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê (P > 0,05) Giá trị pCO2 tăng dần thủy triều rút xuống đặc biệt cao KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) (4400 ppm) triều thấp nước lỗ rỗng hịa tan CO2 giải phóng từ q trình khống hóa hơ hấp sinh vật đất rừng Giá trị đo triều thấp cao giá trị đo triều cao lớn khoảng lần, giá trị đo vào chu kì nước rịng cao chu kì nước lớn hai mùa năm Nồng độ khí CO2 hịa tan nước cao triều xuống nguồn carbon vô mang khỏi RNM mà nghiên cứu giới tìm hiểu để xác định cách tương đối xác (ước tính > 50% tổng carbon hữu suất RNM (Steven Bouillon cs., 2008) Hình Khí CO2 hịa tan nước lạch vào chu kì thủy triều mùa năm (Kí hiệu đường nét liền: biên độ thủy triều; nét chấm: nồng độ khí CO2 hịa tan nước) Các kết nghiên cứu cho thấy rằng, nồng độ POC DOC nước biến đổi không ngừng theo không gian, thời gian nguồn cung thông số nước Đối với hệ sinh thái RNM, nồng độ hai thông số biến đổi mạnh theo biên độ thủy triều Hoạt động thủy triều diễn hàng ngày, không mang theo lượng vào vùng đất ngập nước ven biển mà cịn tạo tính nhịp điệu đời sống sinh vật vùng (Vũ Trung Tạng, 2009) Khi thủy triều lên cao, nước biển tràn vào sàn RNM, q trình hịa tan trao đổi chất diễn liên tục Carbon hữu trầm tích hịa tan khí CO2 q trình hơ hấp động vật đáy hịa tan vào nước tạo thành q trình khống hố nguồn cung cấp DIC cho môi trường nước biển ven bờ 3.3 Trao đổi carbon thành phần môi trường với khí Dịng khí CO2 phát thải mạnh trạng thái triều thấp chu kì nước rịng (Hình 4) Giá trị pCO2 trạng thái triều xuống triều thấp đo vào mùa khô cao so với mùa mưa Kết thu nghiên cứu có xu hướng với kết nghiên cứu Borges & Kone, (2008); Tokoro cs., (2014) Call KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) 47 cs., (2015) Các tác giả xác định mối tương quan tuyến tính thuận dịng khí CO2 nước tổng carbon vơ hịa tan (DIC) Tóm lại, giá trị CO2 phát thải từ môi trường nước vào khí có liên quan chặt chẽ với thơng số lí hóa nước, đặc biệt thơng số DIC Nồng độ khí CO2 phát thải từ giao diện nước khơng khí tăng cao thủy triều xuống thấp chịu ảnh hưởng mạnh mẽ trình sinh địa hóa diễn mơi trường đất RNM, nồng độ CO2 phát thải ổn định thủy triều lên thủy triều cao 3.4 Carbon xanh tích luỹ rừng ngập mặn Kết hợp giá trị carbon tính diện tích RNM, nghiên cứu hồn chỉnh tính tốn tổng carbon tích lũy, tồn lưu trao đổi giao diện đất - nước - khơng khí RNM Carbon tích lũy HST RNM bao gồm hai thành phần: carbon từ suất sản phẩm RNM carbon mang vào từ dòng nước triều Trong phần suất sinh khối rừng, carbon tồn ba thành phần bản: carbon lượng rơi (vật rơi rụng), carbon sinh khối gỗ carbon rễ Carbon lượng rơi rừng Trang tính nghiên cứu 2,32 MgC ha-1 năm-1 (chiếm 34,47% tổng suất sinh khối rừng) Tương ứng carbon sinh khối gỗ sinh khối rễ 2,03 2,38 MgC ha-1 năm-1 (tỉ lệ tương ứng 30,16% 35,36%) Tỉ lệ thành phần carbon suất sinh khối nghiên cứu có tương đồng chặt chẽ với giá trị tổng hợp nghiên cứu (Steven Bouillon cs., 2008) cho tổng giá trị carbon suất sinh khối RNM toàn giới (với tỉ lệ tương ứng 31,34; 30,88 37,79% cho lượng rơi, sinh khối gỗ sinh khối rễ ngập mặn) Thành phần carbon thứ hai mang vào HST RNM POC, DOC DIC từ dòng nước triều Sau tính tốn tỉ lệ mang vào mang diện tích rừng trồng qua lạch triều, lượng carbon mang vào RNM bao gồm DOC POC với giá trị trung bình tương ứng 0,07 6,71 MgC ha-1 năm-1 (Bảng 2) Như vậy, tổng carbon mang vào RNM hàng năm 13,51 MgC ha-1 năm-1, carbon suất sinh khối rừng 6,73 MgC ha-1 năm-1 (49,82%) carbon từ dòng nước triều 6,78 MgC ha-1 năm-1 (50,18%) Bảng Tổng carbon mang vào mang khỏi HST RNM Giá trị trung bình độ lệch chuẩn tính theo đơn vị MgC ha-1 năm-1 Thành phần đầu vào Trung bình Độ lệch chuẩn Trung bình Độ lệch chuẩn Lượng rơi 2,32 0,21 Lượng rơi mang 0,26 0,01 Sinh khối gỗ 2,03 0,18 Tồn lưu đất 6,91 0,98 Sinh khối rễ 2,38 0,40 CO2 phát thải từ đất 1,75 0,76 DOC 0,07 0,11 CO2 phát thải từ nước 0,15 0,03 POC 6,71 4,70 DIC 4,06 3,49 Tổng đầu vào 13,51 5,60 Tổng đầu 13,13 5,27 Thành phần đầu Carbon mang khỏi HST RNM bao gồm nhiều thành phần: carbon mang theo dòng nước triều (micro export: DIC, DOC, POC), carbon mang từ lượng rơi (macro export) carbon 48 phát thải dạng khí CO2 qua giao diện đất – khơng khí giao diện nước – khơng khí Theo kết tính tốn Bảng 2, tổng giá trị carbon mang từ RNM hàng năm 6,22 MgC KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) ha-1 năm-1 Carbon mang khỏi RNM dạng lượng rơi tính 0,26 ± 0,01 MgC ha-1 năm1 So với suất lượng rơi RNM, carbon mang theo lượng rơi chiếm tỉ lệ nhỏ, tương ứng với 11,21% tổng suất lượng rơi Kết nghiên cứu cho thấy HST RNM có khả giữ lại phần lớn suất lượng rơi bề mặt sàn rừng (88,79%) Cùng với chu kì thủy triều lên xuống hàng ngày, trầm tích lắng đọng từ dịng triều hình thành nên lớp đất sàn RNM có nhiều hệ vi sinh vật động vật không xương sống khác cua cáy loại Các loài tiêu thụ lượng rơi chất dinh dưỡng đất RNM tạo nên xáo trộn sinh học thông qua việc giải phóng chất thải chúng hình thành hang đào, đường dẫn đất từ vận chuyển carbon hữu tích lũy tầng đất DIC thành phần mang khỏi RNM với tỉ lệ lớn nhất, tương ứng với giá trị tính toán 4,06 ± 3,49 MgC ha-1 năm-1 (chiếm 65,70% tổng carbon mang ra), sau đến carbon phát thải từ bề mặt đất vào khơng khí dạng khí CO2 với giá trị trung bình 1,75 ± 0,76 MgC ha-1 năm-1 (chiếm 28,32% tổng carbon mang ra) Như DIC CO2 phát thải từ đất hai thành phần (94%) phát thải carbon vào mơi trường nước khơng khí xung quanh, cịn lại phần nhỏ (6%) carbon phát thải bề mặt nước carbon mang theo lượng rơi Từ kết phân tích trên, nghiên cứu tổng hợp giá trị carbon tồn lưu đất (6,91 ± 0,98 MgC ha-1 năm-1) với tổng carbon mang từ thành phần (6,22 ± 3,99 MgC ha-1 năm-1) thấy tỉ lệ carbon tồn lưu đất cao so với carbon mang Tổng hai giá trị tương ứng 13,13 ± 5,27 MgC ha-1 năm-1 thấp tổng carbon tích lũy HST RNM carbon mang vào từ dòng nước triều (13,51 ± 5,60 MgC ha-1 năm-1) Sự chênh lệch hai giá trị tính tốn (0,38 MgC ha-1 năm-1) bao gồm carbon phát thải dạng CH4 , q trình carbonat hóa carbon hữu trầm tích, sai số tính tốn Tóm lại, carbon tồn lưu đất chiếm tỉ lệ lớn (6,91 MgC ha-1 năm-1) giai đoạn rừng Trang (18-20 tuổi) Tuy nhiên, carbon tồn lưu đất bị khống hóa chuyển dịch thành dạng carbon vơ dịch chuyển vào mơi trường khơng khí mơi trường nước Sau tính tốn dạng carbon mang vào mang khỏi RNM, carbon tích lũy đất sinh khối rừng Trang lại 7,29 MgC ha-1 năm-1 KẾT LUẬN Kết nghiên cứu tính tốn giá trị carbon xanh tích lũy cân carbon HST RNM tốc độ tồn lưu, tích lũy thực tế theo thời gian Carbon xanh tích luỹ sinh khối, tồn lưu carbon đất RNM tương ứng 208,18 MgC ha-1 Carbon đầu vào RNM bao gồm sinh khối, lượng rơi, POC DOC, POC có giá trị lớn với 6,71 MgC ha-1 năm-1 Carbon mang khỏi RNM lớn carbon khoáng hoá, DIC, với giá trị 4,06 MgC ha-1 năm-1, tiếp đến khí CO2 phát thải từ đất (1,75 MgC ha-1 năm-1) phần nhỏ từ lượng rơi Tính cân carbon đầu vào carbon đầu ra, giá trị carbon xanh tích lũy đất sinh khối rừng Trang lại 7,29 MgC ha-1 năm-1 Đây giá trị lớn cho thấy vai trò quan trọng RNM việc lưu trữ carbon xanh HST TÀI LIỆU THAM KHẢO Cục thống kê Nam Định (2021) Niên giám thống kê tỉnh Nam Định 2020 Nhà xuất Thống kê Ha, T H (2019) LATS "Nghiên cứu khả tích lũy trao đổi Carbon Rừng ngập mặn trồng Vườn Quốc gia Xuân Thủy" Thuyloi University Trung tâm Hải văn (2021) Bảng thủy triều - Tập Nhà xuất Khoa học Công nghệ Quốc gia KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) 49 Alongi, D M (2009) Synthesis In The energetics of mangrove forests (pp 163–177) Springer Press Borges, A V, & Kone, Y J (2008) Dissolved inorganic carbon dynamics in the waters surrounding forested mangroves of the Ca Mau Province (Vietnam) Estuarine, Coastal and Shelf Science, 77, 409–421 https://doi.org/10.1016/j.ecss.2007.10.001 Bouillon, S., Borges, A V., Castañeda-Moya, E., Diele, K., Dittmar, T., Duke, N C., Kristensen, E., Lee, S Y., Marchand, C., Middelburg, J J., Rivera-monroy, V H., Smith, T J., & Twilley, R R (2008) Mangrove production and carbon sinks: A revision of global budget estimates Global Biogeochemical Cycles, 22(2), 1–12 Call, M., Maher, D ., Santos, I ., Ruiz-Halpern, S., Mangion, P., Sanders, C J., Erler, D V, Oakes, J ., Rosentreter, J., Murray, R., & Eyre, B D (2015) Spatial and temporal variability of carbon dioxide and methane fluxes over semi-diurnal and spring – neap – spring timescales in a mangrove creek Geochimica et Cosmochimica Acta, 150, 211–225 Donato, D C., Kauffman, J B., Murdiyarso, D., Kurnianto, S., Stidham, M., & Kanninen, M (2011) Mangroves among the most carbon-rich forests in the tropics Nature Geoscience, 4(5), 293–297 https://doi.org/10.1038/ngeo1123 Giri, C., Ochieng, E., Tieszen, L L., Zhu, Z., Singh, A., Loveland, T., Masek, J., & Duke, N (2011) Status and distribution of mangrove forests of the world using earth observation satellite data Global Ecology and Biogeography, 20(1), 154–159 Ha, T H., Marchand, C., Aimé, J., Dang, H N., Phan, N H., Nguyen, X T., & Nguyen, T K C (2018) Belowground carbon sequestration in a mature planted mangroves (Northern Viet Nam) Forest Ecology and Management, 407, 191–199 Indriyani, L., Bana, S., Yasin, A., Sudia, L B., Kahirun, Midi, L O., & Hardin (2020) The Potential of Carbon xanh Stocks and Carbon Dioxide Absorption in Mangrove Forests to Support Low Carbon Emission Development in Southeast Sulawesi Province, Indonesia International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, 10(6), 2526–2535 Mcnally, R., Mcewin, A., & Holland, T (2010) The potential for mangrove carbon projects in Viet Nam (Issue 2011) www.snvworld.org Nguyen, T K C., & Ha, T H (2021) Stand structure and above ground biomass of Kandelia obovata Sheue, H.Y Liu & J Yong mangrove plantations in Northern, Viet Nam Forest Ecology and Management, 483(October 2020), 118720 Pham, T H., & Tuan Sy Mai (2015) Vulnerability to climate change of mangroves in Xuan Thuy National Park, Vietnam Journal of Agricultural and Biological Science, 10(2), 55–60 Phan, H N., & Hoang, T S (1993) Mangroves of Vietnam Sherman, R E., Fahey, T J., & Martinez, P (2003) Spatial patterns of biomass and aboveground net primary productivity in a mangrove ecosystem in the dominican republic Ecosystems, 6(4), 384– 398 https://doi.org/10.1007/s10021-002-0191-8 Tạng, V T (2009) Cơ sở sinh thái học Nhà xuất Giáo dục Nho, N.T., Marchand, C., Strady, E., Huu-Phat, N., & Nhu-Trang, T T (2019) Bioaccumulation of some trace elements in tropical mangrove plants and snails (Can Gio, Vietnam) Environmental Pollution, 248, 635–645 Thomas, S (2014) Carbon xanh: Knowledge gaps, critical issues, and novel approaches Ecological Economics, 107, 22–38 50 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) Tokoro, T., Hosokawa, S., Miyoshi, E., Tada, K., Watanabe, K., Montani, S., Kayanne, H., & Kuwae, T (2014) Net uptake of atmospheric CO2 by coastal submerged aquatic vegetation Global Change Biology, 20, 1873–1884 Abstract: BLUE CARBON IN MANGROVE ECOSYSTEM AT XUAN THUY NATIONAL PARK Blue carbon accumulates in ocean ecosystems and coastal ecosystems, including mangrove ecosystems The blue carbon in this study was carried out in the mangrove forest area of Xuan Thuy National Park The study used many different methods to evaluate and quantify the value of accumulated and exchanged carbon to calculate the value of accumulated carbon in mangroves Study results show that mangroves have a total accumulated blue carbon of 208.18 MgC ha-1, of which the carbon stored below ground accounts for over 81% of the total Carbon exchange in water depends largely on the tidal cycle and the seasons of the year (rainy season, dry season) This trend is similar to the value of carbon emitted from sediment and water to the atmosphere The study calculated the total carbon input and output of mangroves were 13.51 ± 5.60 MgC ha-1 year-1 and 13.13 ± 5.27 MgC ha-1 year-1, respectively From these values, the study determined that the carbon accumulated in biomass and sediment of the mangroves was 7.29 MgC ha-1 year-1 This is a very large cumulative blue carbon value Research results show that mangroves are a blue carbon sink and reduce carbon emissions to the atmosphere Keywords: Blue carbon, mangroves, carbon accumulation, Xuan Thuy National Park Ngày nhận bài: 10/4/2022 Ngày chấp nhận đăng: 28/5/2022 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 79 (6/2022) 51 ... cho ngập mặn phát triển Nghiên cứu viết tập trung vào giá trị carbon xanh HST RNM khu vực Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ Do đó, mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định: (i) giá trị carbon xanh tích luỹ sinh. .. 18 19 20 Carbon xanh sinh Carbon xanh mặt đất khối mặt đất (MgC (trong sinh khối rễ ha-1) đất) MgC ha-1) 35,44 159,45 37,15 166,66 39,16 169,02 Carbon xanh tích lũy mặt đất tổng carbon sinh khối... khả tích lũy trao đổi Carbon Rừng ngập mặn trồng Vườn Quốc gia Xuân Thủy" Thuyloi University Trung tâm Hải văn (2021) Bảng thủy triều - Tập Nhà xuất Khoa học Công nghệ Quốc gia KHOA HỌC KỸ THUẬT