Phát triển nuôi tôm nước lợ tại huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An có thể dẫn đến những thay đổi không mong muốn về sử dụng đất và lớp phủ, đặc biệt là việc phá rừng ngập mặn để nuôi tôm. Bài viết trình bày nghiên cứu biến động sử dụng đất nuôi tôm nước lợ tại huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An bằng tư liệu ảnh viễn thám.
NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT NUÔI TÔM NƯỚC LỢ TẠI HUYỆN QUỲNH LƯU, TỈNH NGHỆ AN BẰNG TƯ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM Bùi Đắc Thuyết Trường Đại học Tài ngun Mơi trường Hà Nội Tóm tắt Phát triển nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An dẫn đến thay đổi khơng mong muốn sử dụng đất lớp phủ, đặc biệt việc phá rừng ngập mặn để nuôi tôm Do vậy, nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh Landsat để đánh giá nguồn gốc, biến động sử dụng đất nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, giai đoạn 2000 - 2020 Kết nghiên cứu cho thấy, khơng có trang trại ni tôm nước lợ vùng nghiên cứu năm 2000 Tuy nhiên, diện tích trang trại ni tơm nước lợ tăng lên 412,38 vào năm 2010 786,15 vào năm 2020 Mặc dù phần lớn đất chuyển đổi sang nuôi tôm từ đất làm muối, đất nông nghiệp, đất trống ao, đầm cải tạo thành ao ni tơm, phần diện tích rừng ngập mặn bị chặt phá, chuyển đổi sang nuôi tôm Quy hoạch quản lý chuyển đổi sử dụng đất sang nuôi tôm nước lợ cần thiết nhằm tiến tới phát triển bền vững vùng ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An Từ khóa: Ni tôm nước lợ; Biến động sử dụng đất; Rừng ngập mặn; Tư liệu ảnh Landsat Abstract Investigate land use change related to coastal shrimp farming in Quynh Luu district, Nghe An province using remotely sensed data Rapid development of coastal shrimp farming in Quynh Luu district, Nghe An province may lead to unrecognized and undesirable changes of land cover, land use patterns, especially the conversion of mangrove forests to shrimp farms This study therefore aims to investigate land use change related to coastal shrimp farming in Quynh Luu district, Nghe An province (2000 - 2020) using Landsat satellite data The results showed that there was no shrimp farm established in the study area in 2000; however, the total area of coastal shrimp farms increased by 412,38 in 2010 and 786,15 in 2020 Although most of shrimp farms were established on land for salt production, agriculture land, bare grounds and waterways, a part of mangrove forests was converted to shrimp farms there Planning and managing land use for coastal shrimp farming are required in order to move towards sustainable coastal development in Quynh Luu district, Nghe An province Keywords: Coastal shrimp farming; Land use change; Mangrove forest; Landsat imagery Đặt vấn đề Nuôi tôm nước lợ nước ta có bước phát triển đáng kể, diện tích sản lượng ni hai thập kỷ qua, đóng góp phần khơng nhỏ việc phát triển kinh tế đất nước, tạo công ăn việc làm, tăng thêm thu nhập cho cộng đồng cư dân ven biển tăng giá trị kim ngạch xuất Theo số liệu báo cáo Tổng cục Thủy sản, diện tích ni tơm nước lợ nước ta năm 2020 742.483 với sản lượng thu hoạch đạt 900.000 tấn, kim ngạch xuất tôm đạt 3,7 tỷ USD Việt Nam 05 quốc gia đứng đầu giới (Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam, Indonesia, Ecuador) sản lượng tôm nuôi [1] Cũng nhiều tỉnh ven biển nước, nghề nuôi tôm nước lợ Nghệ An phát triển mạnh mẽ, mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho nhiều hộ dân phát triển kinh 318 Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường phát triển bền vững tế - xã hội địa phương ven biển Các vùng ni tơm tập trung huyện, thị như: Quỳnh Lưu, Hoàng Mai, Diễn Châu, Nghi Lộc thành phố Vinh Trong đó, huyện Quỳnh Lưu địa phương có diện tích ni tơm lớn tỉnh Theo số liệu báo cáo Chi cục Thủy sản Nghệ An, diện tích ni tơm nước lợ tồn tỉnh năm 2020 2.234 ha, sản lượng tơm nuôi thu khoảng 7.896 Như vậy, so với quy hoạch “Phát triển thủy sản tỉnh Nghệ An đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030” UBND tỉnh Nghệ An phê duyệt năm 2015 [2], diện tích ni tơm tỉnh vượt xa so với quy hoạch (1.450 vào năm 2020) sản lượng tôm nuôi lại thấp nhiều so với quy hoạch đề (10.000 vào năm 2020) Điều cho thấy, việc phát triển chuyển đổi diện tích sử dụng đất ni tơm nước lợ Nghệ An không theo định hướng quy hoạch chung phát triển thủy sản tỉnh Thực tế, số viết phản ánh tình trạng người dân phá rừng ngập mặn, chuyển đổi sử dụng đất sang nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu thời gian vừa qua [3, 4, 5] Do vậy, việc quản lý, đánh giá chuyển đổi sử dụng đất sang nuôi tơm nước lợ huyện Quỳnh Lưu nói riêng tỉnh Nghệ An nói chung cần thiết Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ, ứng dụng công nghệ viễn thám đánh giá nguồn gốc, biến động sử dụng đất, lớp phủ, thành lập đồ chuyên đề sử dụng rộng rãi nhiều nơi giới, có Việt Nam Dữ liệu viễn thám có tính chất đa thời gian, đa phổ, phủ trùm diện tích rộng nên có khả cung cấp thơng tin cách nhanh chóng, xác, hiệu quả, tiết kiệm thời gian, công sức nghiên cứu đánh giá trạng biến động sử dụng đất, lớp phủ mặt đất Thực tế, liệu ảnh viễn thám ứng dụng đánh giá trạng biến động sử dụng đất liên quan đến nuôi tôm ven biển, đặc biệt, việc chuyển đổi từ rừng ngập mặn sang nuôi tôm nước lợ nước ta [6, 7] Do vậy, nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh Landsat đa thời gian nhằm đánh giá biến động sử dụng đất nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, góp phần vào việc quản lý hiệu tài nguyên thiên nhiên làm sở cho việc quy hoạch tổng hợp vùng ven bờ huyện Quỳnh Lưu theo định hướng phát triển bền vững Phương pháp nghiên cứu 2.1 Địa điểm nghiên cứu Hình 1: Bản đồ địa điểm nghiên cứu huyện Quỳnh Lưu xã nuôi tôm ven biển Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường phát triển bền vững 319 Nghiên cứu thực huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An (Hình 1), huyện có diện tích ao, đầm ni tơm nước lợ lớn tỉnh Các trại nuôi tôm tập trung xã Quỳnh Bảng, Quỳnh Thanh, An Hòa, Quỳnh Lương,… dọc theo lạch, sông, như: Sông Mai Giang, Sông Hầu Sông Thái 2.2 Dữ liệu sử dụng nghiên cứu Để đánh giá biến động sử dụng đất nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, liệu ảnh vệ tinh Landsat 5, Landsat Landsat chụp vùng nghiên cứu sử dụng (Bảng 1) Nguồn liệu ảnh thu thập từ sở liệu USGS trang Web https:// earthexplorer.usgs.gov/ Bảng Dữ liệu ảnh viễn thám Landsat sử dụng nghiên cứu TT Mã số ảnh LE71270472000149SGS00 LT51270472010056BKT00 LC81270472020068LGN00 Path/ Row 127/47 127/47 127/47 Ngày chụp 28/05/2000 25/02/2010 08/03/2020 Độ phân giải (m) 30 x 30 30 x 30 30 x 30 Bên cạnh nguồn liệu ảnh vệ tinh Landsat, nguồn liệu khác Google Earth, Google Maps, đồ số hay thông tin sơ cấp liên quan đến trạng nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An thu thập, sử dụng 2.3 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành thực địa khảo sát vùng nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An Vị trí số điểm khảo sát xác định tọa độ thiết bị hệ thống định vị toàn cầu (Garmin GPS72) Đây sở cho việc phân loại, giải đốn ảnh Hình 2: Các bước xử lý phân tích liệu ảnh vệ tinh Landsat 320 Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường phát triển bền vững Phương pháp xử lý ảnh vệ tinh gồm bước sau: (i) thu thập liệu ảnh bước tiền xử lý ảnh; (ii) phân tích giải đoán ảnh; (iii) xử lý sau phân loại đánh giá độ xác phương pháp phân loại; (iv) thành lập đồ chuyên đề sử dụng đất nuôi tôm ven biển khu vực nghiên cứu; (v) đánh giá biến động sử dụng đất nuôi tôm ven biển điểm nghiên cứu (Hình 2) Các phần mềm chuyên dụng ENVI 5.2 ArcGIS10.2 sử dụng để xử lý, phân tích ảnh thành lập đồ sử dụng đất nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu, Nghệ An Trong nghiên cứu này, xã ven biển huyện Quỳnh Lưu (Hình Hình 4) tách triết từ ảnh vệ tinh Landsat, để thực bước nghiên cứu, xử lý ảnh Các số thực vật hay số chuẩn hóa khác biệt thực vật (NDVI) số chuẩn hóa khác biệt nước cải tiến (MNDWI) sử dụng phân loại ảnh Bên cạnh phương pháp phân loại có kiểm định, phương pháp xử lý ảnh viễn thám mắt (với hỗ trợ từ liệu thực địa, liệu Google Earth, Google Maps) sử dụng giải đoán ảnh vùng nghiên cứu Các lớp/đối tượng nghiên cứu mô tả Bảng Bảng Mô tả lớp giải đốn ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu Lớp Trang trại nuôi tôm Mô tả giải đốn Dạng hình khối với cấu trúc dạng hình vng hình chữ nhật ao ni tơm, bờ ao có phổ phản xạ mạnh, nước ao có màu xanh nhạt, bao gồm ao, kênh chứa nước lớn thường nằm gần kênh, lạch cung cấp nước Thực vật đất ngập nước Bao gồm rừng ngập mặn thực vật vùng đất ngập nước nội địa Màu xanh đậm, thường xuất bãi triều, ven kênh, lạch, sông Thủy vực Sông, kênh, lạch màu xanh nhạt, cấu trúc dạng dải, tông ảnh sẫm đến sáng Khác Bao gồm: đất nông nghiệp (màu xanh canh tác trồng cây, tông ảnh mịn); đất làm muối (bãi đất ướt, màu đục sẫm, cấu trúc gồm nhiều hình dạng chữ nhật dài hẹp, xen kẽ kênh dẫn nước dải phản xạ mạnh bờ); khu dân cư (màu trắng đốm, tôn ảnh sáng, xen kẽ nhiều xanh) đất trống (hình dạng khơng cố định, màu trắng đất khô, cát bồi nâu sẫm đất ướt) Đánh giá nguồn gốc, biến động sử dụng đất nuôi tôm ven biển năm 2000, 2010 2020 thực việc thiết lập ma trận biến động lớp sau phân loại so sánh theo cặp điểm ảnh (pixel-by-pixel) để xác định vùng chuyển đổi mục đích sử dụng đất sang nuôi tôm nước lợ Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Phân loại sử dụng đất vùng nghiên cứu từ tư liệu ảnh vệ tinh Landsat Kết phân tích ảnh vệ tinh Landsat theo lớp đất sử dụng (nuôi tôm nước lợ, thực vật đất ngập nước, thủy vực, đối tượng khác) trình bày Hình Kết đánh giá độ xác từ ảnh phân loại năm 2020 cho thấy, độ xác chung đạt 84,1 % hệ số Kappa 0,7976 cho thấy, phương pháp áp dụng kết phân loại nghiên cứu đáng tin cậy Qua phân tích tư liệu ảnh vệ tinh Landsat năm 2000, 2010 2020 cho thấy, khơng có trang trại nuôi tôm nước lợ khu vực nghiên cứu năm 2000 (Hình 3a) Tuy nhiên, diện tích nuôi tôm nước lợ tăng lên đáng kể năm 2010 2020 (Hình b, c) Tổng diện tích đất sử dụng trang trại nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu năm 2010 412,38 ha, tập trung xã Quỳnh Bảng, Quỳnh Thanh, Quỳnh Lương An Hòa Năm 2020, tổng diện tích đất sử dụng trang trại ni tơm nước lợ tồn huyện tăng lên gần gấp đôi (786,15 ha) trang trại nuôi tôm phát triển thêm nhiều xã ven biển khác (như Quỳnh Thọ, Quỳnh Hưng, Quỳnh Diện, Quỳnh Thuận,…) so với năm 2010 Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường phát triển bền vững 321 Hình 3: Bản đồ sử dụng đất ni tơm ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An theo liệu ảnh Landsat: (a) năm 2000, (b) năm 2010 (c) năm 2020 3.2 Đánh giá biến động sử dụng đất nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu Kết phân tích ảnh vệ tinh Landsat 2000 2010 cho thấy, tổng 412,38 trang trại nuôi tôm Quỳnh Lưu năm 2010, phần lớn đất chuyển đổi từ nguồn đất canh tác khác (241,38 ha, chiếm 59 %), như: đất nông nghiệp, đất làm muối, đất trống,… Tiếp đến thủy vực (như ao, đầm) có sẵn, cải tạo chuyển sang ni tơm (153,36 ha, chiếm 37 %) Diện tích đất chuyển đổi từ rừng ngập mặn (năm 2000) sang trang trại nuôi tôm (năm 2010) chiếm % (17,64 ha) tổng diện tích trang trại ni tơm (Hình 4a, 5a) Trong giai đoạn 2010 - 2020, tổng diện tích trang trại nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu tăng thêm 373,77 Kết phân tích cho thấy phần lớn diện tích đất chuyển đổi sang ni tơm từ đất có nguồn gốc thủy vực (như đầm, ao) đất canh tác khác (như đất làm muối, đất trống) Tuy nhiên, có 53,82 rừng ngập mặn bị chuyển đổi sang trang trại nuôi tôm huyện Quỳnh lưu từ năm 2010 đến năm 2020 (Hình 4b, 5b) Qua Hình 5b cho thấy việc chuyển đổi từ rừng ngập mặn sang ao, hồ nuôi tôm giai đoạn 2010 - 2020 xảy hầu hết xã ven biển huyện Quỳnh Lưu Tuy nhiên, 322 Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường phát triển bền vững tập trung gần khu ni tơm tập trung huyện, như: Quỳnh Bảng, Quỳnh Thanh, Quỳnh Lương, Quỳnh Đôi, Quỳnh Yên (dọc theo Sông Hầu hay Sông Mơ) Như vậy, kết nghiên cứu phù hợp với nội dung số viết tình trạng phá rừng ngập mặn chuyển sang nuôi tôm huyện Quỳnh Lưu, Nghệ An thời gian qua [3, 4, 5] Hình 4: Bản đồ chuyển đổi sử dụng đất nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An theo liệu ảnh Landsat: (a) 2000 - 2010, (b) 2010 - 2020 Hình 5: Diện tích (ha) tỷ phần (%) loại đất sử dụng bị chuyển đổi thành trang trại nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An theo giai đoạn: (a) 2000 - 2010, (b) 2010 - 2020 Như vậy, nghề nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An phát triển thời gian 2000 - 2020, đặc biệt giai đoạn 2010 - 2020 Phát triển nuôi tôm nước lợ mạng lại nhiều lợi ích tạo công ăn việc làm, nâng cao thu nhập đời sống cho người dân địa phương đầu tư cho nuôi tôm thường mang lại hiệu kinh tế cao Ví dụ, nghiên cứu Nguyễn Văn Toàn Lê Nữ Minh Phương (2018) huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế cho thấy, trang trại ni tơm sau 3,5 - 04 năm thu hồi chi phí đầu tư thu nhập bình quân hàng năm trang trại nuôi tôm bán thâm canh đạt 70,62 triệu đồng, trang trại ni tơm thâm canh có thu nhập trung bình hàng năm cao gấp 03 lần (212,81 triệu đồng) [8] Do vậy, việc chuyển đổi vùng đất trũng thấp, canh tác không hiệu cho hiệu kinh tế thấp (như đất làm muối) sang đất nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu làm tăng lợi nhuận, hiệu kinh tế sử dụng đất xã ven biển Tuy nhiên, phát triển nuôi tơm nước lợ nhanh thiếu quy hoạch dẫn đến tác động tiêu cực tới môi trường sinh thái ảnh hưởng lớn đến phát triển bền vững nghề nuôi tôm Đặc biệt, việc chặt phá, chuyển đổi số khu rừng ngập mặn sang nuôi Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường phát triển bền vững 323 tôm gây tác động xấu tới môi trường sinh thái rừng ngập mặn có vai trị lớn, bãi đẻ, bãi dinh dưỡng mơi trường sống nhiều lồi động vật thủy sinh (như tơm, cua, cá, thân mềm,…) lồi cạn (như chim, trùng,…) Ngồi ra, rừng ngập mặn cịn có vai trị hệ lọc sinh học để xử lý chất thải, kể chất thải từ trang trại nuôi tôm Hơn nữa, rừng ngập mặn giúp cho việc bảo vệ, chống sạt lở vùng ven biển bể chứa cacbon, giúp giảm lượng khí phát thải nhà kính, giảm tác nhân gây biến đổi khí hậu Do vậy, việc chặt phá, chuyển đổi rừng ngập mặn sang nuôi tôm cần kiểm soát nghiêm ngặt huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An Kết luận Qua nghiên cứu biến động sử dụng đất liên quan đến nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, giai đoạn 2000 - 2020 tư liệu ảnh vệ tinh Landsat cho thấy, diện tích đất ni tơm nước lợ điểm nghiên cứu tăng lên đáng kể, đạt 412,38 năm 2010 786,15 năm 2020 Phần lớn nguồn gốc đất chuyển đổi sang trang trại nuôi tôm từ đất làm muối, đất nông nghiệp, đất trống, thủy vực (ao, đầm) Tuy nhiên, khu vực nghiên cứu tồn tình trạng, phần diện tích rừng ngập mặn bị phá, chuyển đổi sang nuôi tôm, đặc biệt giai đoạn 2010 - 2020 Do vậy, cần có định hướng, quy hoạch quản lý việc chuyển đổi sử dụng đất sang nuôi tôm nước lợ, nhằm tiến tới phát triển bền vững vùng ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] FAO (2021) Statistics: Global Aquaculture Production 1950-2014 (online query) http://www.fao.org/ fishery/statistics/global-aquaculture-production/query/en [2] UBND tỉnh Nghệ An (2015) Phê duyệt quy hoạch phát triển thủy sản tỉnh Nghệ An đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 Quyết định số 6343/QĐ-UBND ngày 30/12/2015 [3] Việt Khánh (2015) Phá rừng phịng hộ để ni tơm https://nongnghiep.vn/pha-rung-phong-ho-denuoi-tom-d149013.html [4] Phan Sáng (2017) Tàn phá cánh rừng ngập mặn xanh ngút ngàn để nuôi tôm https://vtc.vn/tan-phaca-canh-rung-ngap-man-xanh-ngut-ngan-de-nuoi-tom-ar344348.html [5] Văn Trường (2018) Nhiều diện tích rừng phịng hộ ven Sơng Mơ bị biến thành hồ nuôi tôm https:// baonghean.vn/nhieu-dien-tich-rung-phong-ho-ven-song-mo-bi-bien-thanh-ho-nuoi-tom-195653.html [6] Beland, M., Goita, K., Bonn, F & Pham, T T H (2006) Assessment of land-cover changes related to shrimp aquaculture using remote sensing data: A case study in the Giao Thuy district, Vietnam International Journal of Remote Sensing, 27, 1491 - 1510 [7] Bui T.D., Maier S.W & Austin C.M (2014) Land cover and land use change related to shrimp farming in coastal areas of Quang Ninh, Vietnam using remotely sensed data Environmental Earth Sciences, 72, 441 - 455 [8] Nguyễn Văn Toàn, Lê Nữ Minh Phương (2018) Đầu tư hiệu đầu tư nuôi tôm huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Kinh tế Phát triển, 127 (5A), 39 - 51 Ngày chấp nhận đăng: 10/11/2021 Người phản biện: TS Nguyễn Thị Hải Yến 324 Nghiên cứu chuyển giao, ứng dụng khoa học công nghệ sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường phát triển bền vững ... động sử dụng đất nuôi tôm ven biển huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, liệu ảnh vệ tinh Landsat 5, Landsat Landsat chụp vùng nghiên cứu sử dụng (Bảng 1) Nguồn liệu ảnh thu thập từ sở liệu USGS trang... đích sử dụng đất sang nuôi tôm nước lợ Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Phân loại sử dụng đất vùng nghiên cứu từ tư liệu ảnh vệ tinh Landsat Kết phân tích ảnh vệ tinh Landsat theo lớp đất sử dụng (nuôi. .. lợ nước ta [6, 7] Do vậy, nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh Landsat đa thời gian nhằm đánh giá biến động sử dụng đất nuôi tôm nước lợ huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An, góp phần vào việc quản lý hiệu