THÔNG TIN TÀI LIỆU
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 Lún - thách thức lâu dài rừng ngập mặn vườn Quốc Gia Xuân Thủy Lê Xuân Thuyên1,*, Phạm Vũ Ánh2, Phạm Văn Cự3, Nguyễn Viết Cách2, Lê Đình Anh Vũ1 Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Thành phố Hồ Chí Minh Vườn Quốc Gia Xuân Thủy Đại học Quốc Gia Hà Nội, 144 Xuân Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 13 tháng 12 năm 2017 Chỉnh sửa ngày 24 tháng năm 2018; Chấp nhận đăng ngày 07 tháng năm 2018 m : Là hệ sinh thái vị trí tiên phong,nơi tiếp giáp biển-lục địa nhiệt đới, nênrừng ngập mặn phải đối diện nhiều nguy đến từ biển, đặc biệt tác động biến đổi khí hậu nước biển dâng Lún vấn đề địa phương làm trầm trọng thêm tác động tai biến Bài báo trình bày kết trắc lún nông thực kỹ thuật bàn xoay (SET-MH) Cục Địa chất Hoa Kỳ phát triển, vùng lõi VQG Xuân Thủy Kết đo cho thấy từ thời điểm 30/12/2012 tốc độ sa bồi trung bình 2,9 cm/năm tốc độ lún -3,4 cm/năm Phương pháp quan trắc lún vốn đơn giản chi phí thấp cung cấp thêm nhiều thơng tin bổ ích giúp xác định rõ xu hướng chung vùng ven biển đồng sông Hồng giúp hoạch định việc bảo vệ khu dự trữ sinh ven biển đồng Từ khóa: Rừng ngập mặn, lún nông, kỹ thuật SET-MH Mở đầu tâm ý hạn chế tác động bão biển, nước dâng tràn [19] kiểm chứng qua tai biến: động đất-sóng thần xảy Acer (Indonesia) vào năm 2004 siêu bão Haiyan quét qua Phillipine, 11/2013 RNM hệ sinh thái có khả tích lũy cacbon cao [8] giúp giảm thiểu gia tăng nồng độ khí nhà kính Tóm lại, RNM có giá trị nhiều mặt, dịch vụ hệ sinh thái RNM có giá trị tăng nhanh số hệ sinh thái toàn cầu, từ 13.786 lên 193.843 USD/ha, tương ứng giá tính vào năm 1997 2011 [6] Rừng ngập mặn (RNM) hệ sinh thái vùng gian triều ven biển nhiệt đới thường có chế độ lượng thấp [11][12] Đây hệ sinh thái có vai trị quan trọng chu trình vật chất tự nhiên, có suất sinh học cao dẫn đầu toàn cầu [26], nơi sinh sản nhiều loài thủy sinh, thủy sản RNM quan _ Tác giả liên hệ ĐT.: 84-907475341 Email: https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4221 L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 Tuy là tiên phong, đối diện với tác động sóng gió biển, ngập nước mặn thường xuyên, khả chống chịu rừng ngập mặn có giới hạn định [11] Trên thực tế RNM Xuân Thủy phân bố khu vực có nguy cao lâu dài bão nước biển dâng [20] Báo cáo Ban liên phủ Biến đổi khí hậu – IPCC [16] nhiều nghiên cứu khác nhấn mạnh tới nguy chìm ngập vùng đất thấp ven biển [32], đặc biệt châu thổ nơi có đất yếu [13][37] Một mặt nước biển dâng lên, đất bị lún xuống nơi có đất yếu, gây tình trạng chìm ngập thực tế trở nên nhanh nghiêm trọng nhiều[13] Lún tiến trình biến dạng tự nhiên khối đất đá tác dụng trọng lực thân hay có gia tải áp lên Ở người ta phân biệt lún sâu lún nông Lún sâu thường xảy liên quan tới việc xẹp vỉa nước ngầm hay dầu sâu hàng chục, hàng trăm mét bị bơm rút khai thác, kể chuyển động kiến tạo [13] Quy mô lún khai thác nước ngầm tính tốn kiểm sốt [13], làm chậm ngưng lại việc bù dung tích chất lỏng bị lấy Cịn lún nơng liên quan tới q trình cố kết nước tự nhiên khối trầm tích trẻ vốn có bề dày vài chục mét diễn với tốc độ nhanh nhiều so với lún sâu trầm tích cổ bên [24][38] ngồi tầm kiểm sốt Vì vậy, tiến hành quan trắc để xác định xu biến đổi lâu dài bề mặt địa hình Có nhiều giải pháp đo, quan trắc lún, từ trắc đạc địa hình định kỳ theo mốc định, tới kỹ thuật xây dựng giếng quan trắc hay sử dụng kỹ thuật viễn thám [10] Mỗi giải pháp mạnh hạn chế riêng Hiện tại, kỹ thuật đo lún SET-MH xem đơn giản có chi phí thấp nên áp dụng có hiệu châu thổ sông Mississippi [33] RNM nhiều nơi [22][24][28] Khi tích hợp kỹ thuật đo lún từ vị trí với GIS viễn thám ta mơ hình hóa phạm vi lún dự báo diễn biến bề mặt địa hình phạm vi rộng có độ tin cậy cao hiệu [33] Trong chúng tơi trình bày kết sơ quan trắc lún nông thảm rừng ngập mặn VQG Xuân Thủy, vùng lõi Khu Dự trữ sinh Châu thổ Sơng Hồng Đối ượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu Vườn Quốc gia Xuân Thủy rộng khoảng 15 ngàn hecta, nằm phía Nam cửa Ba Lạt, phần Đơng Nam huyện Giao Thủy tỉnh Nam Định Đây vùng đất trẻ, phần lớn diện tích phù sa sơng Hồng bồi đắp nên từ khoảng 1930 trở lại với tốc độ lấn biển nhanh, vào khoảng 100 m/năm [9] Rừng ngập mặn có lồi số loài rừng ngập mặn đưa từ nơi khác trồng [14] Địa hình khu vực nghiên cứu thấp phẳng, phủ bùn sét chảy nhãovới cấp hạt mịn sét bột chiếm ưu [39], rìa ngồi phía biển dải bãi cát Toàn khu vực vùng bán ngập, chịu ảnh hưởng chế độ nhật triều với biên độ triều cao 185 cm [21] 2.2 Đối tượng phương pháp nghiên cứu Tại VQG Xuân Thủy sử dụng kỹ thuật đo lún SET-MH (Surface Elevation Table – Marker Horizon) tạm dịch kỹ thuật bàn xoay, kỹ thuật quan trắc lún Cục Địa chất Hoa Kỳ phát triển từ 1993 thực 30 quốc gia, vùng lãnh thổ Các thông tin phương pháp đo mơ tả tài liệu [30] truy cập địa http://www.pwrc.usgs.gov/set/ Theo nguyên tắc chung ta ghi nhận đồng thời thay đổi tương đối bề mặt địa hình từ cánh tay địn xoay ngang quanh trụ mốc cố định trầm tích bồi (Hình 2, 3) L.X Thun nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 Hình Phân khu chức VQG Xuân Thủyvà vị trí quan trắc lún SET-MH (dấu vng đen gần rìa phía bắc vùng lõi) L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 Hình Sơ đồ nguyên tắc đo lún nông kỹ thuật SET-MH Tại vị trí quan trắc gồm có 03 trụ mốc cách 10 – 30 mét để thu liệu đồng có độ tin cậy cần thiết mức độ đại diện cao cho khu vực quan sát với hoạt động chung mạng quan trắc[30] Trụ mốc làm thép khơng rỉ đường kính phi 14 mm dùng búa máy búa chuyên dụng đóng theo chiều thẳng đứng xuyên (có thể sâu tới vài chục mét) qua tầng trầm tích Holocene mềm nhão, xuống tới tầng trầm tích Pleistocene vốn trầm tích cố kết chặt cứng Đầu mặt đất trụ mốc có gắn gá nối kết với cánh tay đòn tiến hành đo Bộ kết cấu cánh tay địn xoay quanh trụ mốc lại cố định theo vị hướng xác định từ lần đo đầu nhờ có rãnh khớp cố định (4 hướng) Khi đo, dùng vít vơ tận để điều chỉnh thăng cánh tay đòn theo bọt nước để bảo đảm cánh tay địn ln vị trí nằm ngang hướng Như cao trình cánh tay địn hướng đo ln bảo đảm thống theo trụ mốc đợt đo Cánh tay địn có lỗ để đưa thăm làm sợi thủy tinh (hạn chế co giãn nhiệt gây sai số) với độ dài xác định Đặt thăm qua lỗ cánh tay đòn đầu thăm vừa chạm với mặt đất, kẹp cố định đo độ dài phần thăm từ bề mặt cánh tay địn đến đầu mút cịn lại (hình 3a) Nếu đo theo hướng mốc ta có giá trị cao độ tương đối 36 điểm xung quanh bán kính độ dài cánh tay địn so với cao trình mốc, với trụ mốc lượt đo ta có 108 số đo Cơ cấu bảo đảm lần đo, đầu thăm đặt vị trí điểm tương ứng đo lần Việc thực phép đo lặp lại theo đợt đo cho phép theo dõi thay đổi cao độ bề mặt địa hình vị trí đo so cao trình trụ mốc Đồng thời, quanh trụ mốc ta tiến hành rải lớp bột đánh dấu (có thể dùng bột đá, bột bả tường màu trắng để dễ phân biệt với đất) 3- vị trí bất kỳ.Bột đánh dấu có cấp hạt tỷ trọng gần tương đồng với bùn cát tự nhiên nên hạn chế việc làm thay đổi hệ số nhám bề mặt trầm tích Mỗi đợt đo, dùng khoan đất loại nhỏ (kiểu khoan thổ nhưỡng thu nhỏ - dài khoảng 20 cm đường kính khoảng cm) để thăm (lặp lại 5-10 lượt) bề dày lớp trầm tích bồi phủ bên lớp bột đánh dấu rải từ lần đo trước (Hình 3c), rải bột lặp lại vị trí bên cạnh (Hình 3b) Lưu giữ số liệu thao tác đơn giản bảng tính Excel cho đồng loạt số liệu vị trí đợt đo với tham số ngày đo, số đo bề dày bồi tích số đo độ dài đầu mút thăm tới bề mặt cánh tay đòn nằm ngang-thể thay đổi cao độ bề mặt địa hình Sử dụng phép thống kê để xác định giá trị thay đổi trung bình cao độ địa hình (E) từ số liệu đo từ thăm, tương ứng số liệu bề dày bùn cát bồi lớp bột đánh dấu (A) từ tất vị trí mốc Tóm lại, ta có mốc thời gian khởi điểm (ngày/ tháng/năm) đợt đo, tương ưng chuỗi liệu A E theo đợt đo.Trường hợp |E| - |A|> khu vực quan trắc nâng, cịn ngược lại bị lún chìm Thơng thường chuỗi số liệu đo sau khoảng năm L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 đạt độ ổn định, tin cậy để tính tốn [28][29][30] Từ giá trị tích lũy |E| - |A| biết thời gian khởi điểm ta suy tốc độ lún hay nâng trung bình bề mặt ban đầu Số liệu từ liệu chiết xuất dùng cho nhiều phân tích khác nhau, tùy theo mục đích người sử dụng [30] Trong báo này, từ số liệu bồi lún lũy kế theo thời gian ta tính đường khuynh hướng để minh giải giá trị A E theo đơn vị thời gian năm Như vậy, phương pháp SET-MH cho phép thu số liệu xác định đồng thời tốc độ trầm tích tốc độ lún khu vực quan trắc Điểm kỹ thuật đáng quan tâm lựa chọn địa điểm quan trắc cần lựa chọn vị trí tương đối đồng vi địa hình, thảm phủ, quản lý an tồn lâu dài nhằm hạn chế tối đa tác độngkhông mong muốn hoạt động nhân sinh, không lựa chọn nơi có nguy bị sạt lở (thời gian quan trắc không đủ dài).Đây dụng cụ khí, điều chỉnh tay, nên việc đọc liệu nên có người chun đảm nhiệm để hạn chế sai số thay đổi nhân nhân cảm nhận mắt khác độ cân bọt nước - thủy chuẩn di chuyển hướng cố định cánh tay đòn, ghi nhậnbề dày trầm tích bồi Tại vườn QG Xuân Thủy lắp đặt 03 mốc đo lún SET-MH từ 30/12/2012 vị trí hình 1, thảm Sú (Aegiceras corniculatum) cao khoảng 2-3 mét đất bùn sét xung quanh cịn có số Bần chua (Sonneratia caseolaris) ven rìa lạch nước cạn Đây khu vực rừng đặc trưng vùng lõi VGQ lại thích hợp cho việc tiến hành quan trắc lâu dài gần trạm quản lý VQG nên hạn chế tác động nhân sinh không mong muốn làm xáo trộn ảnh hưởng tới chất lượng số liệu Tọa độ vị trí tương ứng là: N 20o 14' 37.9''- E 106o 34' 17.3''; N 20o 14' 37.3'' - E 106o 34' 16.8'' N 20o 14' 36.6'' - E 106o 34' 17.0'' Các trụ mốc kết nối cứng liên tục từ đoạn trụ dài 1,2m tất đóng tới độ sâu tương ứng 14,1 m, 14,4 m 14,4 m trụ 1, Hình Thực đo lún VQG Xuân Thủy: a) đo cao độ mặt đất so với trụ mốc, đo không tiếp xúc trực tiếp mặt đất để hạn chế xáo trộn; b) rải bột trắng làm dấu để xác định bề dày trầm tích vào đợt đo tiếp theo; c) dùng khoan đất thăm đo bề dày trầm tích bồi 6 L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 Kế Kết tổng hợp khuynh hướng bồi tích lún vị trí quan trắc thu qua đợt đo từ 30/12/2012 đến 22/9/2917, trình bày sơ đồ hình Lấy hệ số góc từ phương trình đường khuynh hướng nhân với 365 (ngày) ta có giá trị trung bình năm Từ kết biểu diễn hình cho thấy suốt thời gian quan trắc tốc lún trung bình - 0,0917 x 365 = -3,4 (cm/năm), tốc độ sa bồi thấp đạt 0,0785 x 365 = 2,9 (cm/năm) So sánh tốc độ sa bồi (A) lún (E) ta thấy |E|>|A|thể xu hướng chung thời gian năm tháng cao độ mặt đất khu vực nghiên cứu bị hạ thấp xuống khoảng 0,5 cm/năm Hình Biểu đồ thể đường khuynh hướng theo giá trị đo bồi/lún lũy kế theo thời gian kết tính tốn giá trị trung bình (từ hệ số góc đường khuynh hướng) tốc độ bồi (giá trị dương) tốc độ lún (giá trị âm) mốc đo lún hảo luận Tại vị trí đầu cồn Lu, kề bên cửa Ba Lạt bẫy trầm tích ngắn hạn nghiên cứu trước [42] cho tốc độ bồi tán RNM cao cm/năm cao gần 10 lần so với tốc độ trầm tích dài hạn (khi chưa hình thành bãi triều RNM) Nhưng tốc độ trầm tích trung bình gần năm vị trí quan trắc lún SET – MH (hình 4), cách vị trí nghiên cứu nêu khoảng 0,8 km theo đường sơng Trà, lớn gần lần Tuy thực tế có biến thiên lớn số liệu đo tốc độ bồi vị trí đo Điều hợp lý ln có khác biệt phương pháp đo (bẫy khay mặt bùn không phản ánh đầy đủ tiến trình diễn tự nhiên khác biệt hệ số nhám dòng di đẩy) có khác biệt định tốc độ trầm tích theo khơng gian thời gian q trình trầm tích tự nhiên Nếu ta có mạng lưới đo hợp lý đủ rộng làm rõ khuynh hướng Những số liệu ban đầu thu cho thấy tốc độ lún nông vùng lõi VQG Xuân Thủy cao, tương đồng với kết khác khu vực Đông Nam Á[28] gần với giá trị quan trắc lún RNM Nam Bộ nhóm nghiên cứu ĐH Khoa học Tự nhiên – ĐHQG thành phố HCM tiến hành Cần Giờ (Hình 6), Cù Lao Dung (Sóc Trăng) Mũi Cà Mau Về nguy bị chìm ngập nước biển dâng, theo kết tổng hợp Alongi [1] RNM an tồn trước nguy bị chìm ngập mà tốc độ trầm tích rừng lớn tốc nước biển dâng L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 (giá trị ≥1) Theo kịch tính tốn Bộ Tài ngun Mơi trường [19] tốc độ nước dâng trung bình ven biển vịnh Bắc Bộ từ 1993 đến 2014 2,5mm/năm mực nước toàn Biển Đơng tăng trung bình 4,05 ± 0,6mm/năm Tuy số thiên nhỏ bởitheo cơng bố khác tốc độ nước dâng biển Đơng lớn gấp gần lần số này, 7,6 mm/năm (!) [35] Nếu chấp nhận giá trị nước dâng lâu dài khu vực 2,5mm/năm [19] hay chí 7,6 mm/nămthì với tốc độ bồi tích xác định xấp xỉ 2,9cm/năm từ nghiên cứu rõ ràng tương lai RNM Xuân Thủy an toàn hệ số so sánh theo Alongi >1, có nghĩa chí RNM cịn lấn nhanh biển nhờ có tốc độ trầm tích vượt trội Tuy nhiên, điều không thực tế loạt ảnh viễn thám bao quát toàn vùng Hải Hậu - Giao Thủy, đoạn tiếp giáp với VQG Xuân Thủy phía Nam, cho thấy từ năm 2010 đến bờ biển chuyển từ trạng thái bồi tích ưu sang xen kẽ bồi tụ - xói lở [34] Vật liệu từ vùng xói lở làm gia tăng tương ứng tốc độ tái trầm tích cách cục theo không gian thời gian, đặc biệt vùng xa sau đường bờ theo kiểu trầm tích dâng tràn (washover) Nhưng kết xác định tốc độ trầm tích dài hạn (trung bình kỷ) theo phân bố đồng vị chì 210Pb dư lõi trầm tích nơng lấy vị trí khu vực lõi VQG cho giá trị trung bình 0,78 cm/năm [40]và tới khoảng 1,46 cm/năm [42]là thấp nhiều so với tốc độ trầm tích trung bình xác định điểm quan trắc từ 2012 Thực tế người ta xác định tốc độ nước biển dâng thực tế (effective sea-level rise) gồm thành phần tốc độ lún, bồi tích nước biển dâng để đánh giá đầy đủ nguy chìm ngập châu thổ [13] Giá trị điểm quan trắc VQG Xuân Thủy khoảng 7,5 mm/năm (với giá trị bồi tích xem thiên lớn từ quan trắc này) lún đóng góp nhiều vào tốc độ nước dâng/chìm ngập thực tế Số liệu quan trắc SETMH cho thấy quan hệ Alongi đề xuất [1] trầm tích với nước biển dâng thực tế (gồm tốc độ lún cộng thêm mực nước biển dâng khu vực 2,5mm) ởkhoảng 0,85.Giá trị rõ xuất nguy cao RNM (có lẽ gần với diễn biến thực tế nêu) nguồn sa bồi thấp yếu tố giới hạn cần ý cải thiện Kết nghiên cứu khẳng định rõ vai trò quan trọng nguồn phù sa bồi để bù lún, làm giảm tốc độ dâng nước thực tế vị trí quan trắc, tương tự kết đánh giá chung toàn vùng [28].Và có lẽ thách thức lớn khu vực VGQ Xuân Thủy cho toàn vùng bờ châu thổ sông Hồng lâu dài Lượng bùn cát lắng đọng hồ chứa thủy điện Hịa Bình (bậc tích nưới cuối hạ lưu sơng Hồng) từ năm 1989 làm sụt giảm bùn cát đưa vùng cửa sông, ven biển Thiếu bùn cát bồi đắp bù lún mà cao trình mặt đất lại hạ thấp nhanh châu thổ nguy chủ yếu nơi tương lai [25] trước hết RNM chúng vị trí tiên phong [11][28] nên khó sống sót bị ngập sâuvà nhanh [12] Hậu suy giảm phù sa cịn chưa bật rõ độ trì hỗn (delay) tồn hệ thống Diễn biến tổng lượng phù sa qua trạm Hà Nội giảm liên tục từ 1960 đặc biệt giảm nhanh từ thời gian sau năm 2000 Trong giai đoạn 2010-2015, lượng phù sa hàng năm khoảng 10% so với 1960 [4] Theo số liệu đo đặc thống kê lượng phù sa qua lắng động cửa Ba Lạt sụt giảm đáng kể có liên quan tới việc vận hành hồ thủy điện Thác Bà, Hịa Bình, vấn đề nhiều vùng ven bờ châu thổ sông Hồng [43] Các biểu tiêu cực thiếu hụt bùn cát lộ rõ tương lai tới lan rộng theo vùng ven biển, vấn đề ghi nhận nhiều châu thổ khác [7][36] Điều có nghĩa hội thời gian, khơng nhiều, để hành động, có giải pháp quản lý vấn đề có liên quan trước xảy biến cố lớn phát sinh từ sụt giảm phù sa Liên quan tới lún, thiếu hụt phù sa dẫn đến đất, ta tham khảo ví dụ điển hình châu thổ sơng Mississippi Số liệu tổng hợp từ đo đạc từ năm 1932 đến 2002 cho thấy diện L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 tích châu thổ sơng Mississippi bị thu hẹp lại gần ½ mà lượng bùn cát sơng tải bị giảm [41] bị bẫy lại nhiều hồ đập thượng nguồn, lưu ý tốc độ lún nơng (Hình 7) đo SET-MH chậm với kết đo Xuân Thủy Để cứu vãn tình hình, người ta phải tiến hành nhiều dự án “lái phù sa” sông Mississippi trở lại bồi đắp để cứu vùng đất ngập nước rừng ngập châu thổ sông [27] RNM có lượng sinh khối ngầm đất cao [8], khối vật chất cịngóp phần giữ đất, đặc biệt giúp nâng cao mặt đất tán rừng, hạn chế phần tiến trình ngập, giảm tác hại cho vùng nội địa phía sau [22] Vì lý cộng thêm khả cản sóng gió biển màviệc trồng bảo vệ RNM xem giải pháp cơng trình xanh hiệu bảo vệ bờ biển có nguy bị lún chìm [3] [17] [18], xu hướng bảo vệ bờ tương lai [2] Well Coleman [44] lưu ý sinh khối rễ ngầm RNM 10 tuổi giúp làm nâng cao bề mặt đất cao thêm tới cm so với đối chứng RNM Amazon (Hình 5) Điều khẳng định qua kết quan trắc dài 25 năm SET-MH Caribê [23] RNM trì phát triển tốt Tuy sinh khối RNM vĩ độ cao, Hậu Lộc Xuân Thủy [16] thấp so với RNM mọc vùng gần xích đạo [8], dù sinh khối ngầm chúng có vai trị định giúp trì cao trình mặt đất VQG Xuân Thủy, rừng trưởng thành tác dụng lớn Tại VQG Xuân Thủy, lượng hữu trầm tích có nguồn gốc từ RNM tăng cao rõ ràng trầm tích RNM [39] Kết nghiên cứu gần cho thấy lượng cacbon đất rừng Vẹt cao gấp khoảng lần so với đất khơng có rừng, thảm rừng Vẹt 18 tuổi bổ sung vào đất, gồm phần tích lũy từ rễ ngầm đất lượng vật rụng bị chôn vùi cao, khoảng 6,94 Mg cacbon hữu cơ/ha/năm[15] Hình Tác động tích cực RNM, đặc biệt sinh khối phần thân rễ ngầm góp phần nâng cao đất, giảm ngập [44] Hình Khác biệt tốc độ lún nơi có rừng Đước (hơn 30 năm tuổi) nơi bị rừng (đất trống) bão Durian (12/2006), RNM Cần Giờ L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 Một quan trắc lún RNM Cần Giờ (kết chưa cơng bố) cho thấy rõ vai trị phần sinh khối ngầm RNM làm thay đổi tốc độ lún chìm đất Tại khu RNM Đước trồng từ 1980, cao khoảng 15 mét, bị bão Durian quét qua (ngày tháng 12 năm 2006) làm gãy đổ hoàn toàn khoảng rừng thành vùng đất trống rộng khoảng hecta Việc quan trắc lún SETMH bắt đầu sau kiện này, vị trí cách khoảng 150 mét, nơi có rừng từ 6/2010 từ 6/2011 khu đất trống nêu kết cho thấy tốc độ lún diễn có khác biệt lớn (Hình 6) đất trống RNM bị gãy đổ (chuỗi điểm màu đỏ) sau bão nơi RNM nguyên vẹn (chuỗi điểm màu xanh lơ) Tốc độ lún đất rừng rõ ràng thấp so với nơi đất trống có khuynh hướng chậm lại theo thời gian Từ kết ban đầu trình bày viết ta thấy lún nguy lớn gây chìm ngập đất địa điểm nghiên cứu Tuy vậy, quy mô vùng chìm ngập thực tế phạm vi VQG Xuân Thủy câu hỏi lớn Để hiểu rõ nguy cho vùng bờ cần phải có thêm thơng tin chi tiết, từ nhiều vị trí cụ thể có thời gian quan trắc đủ dài muốn đánh giá tác động nước biển dâng [31] Vì vậy, kết quan trắc lún vị trí (với mốc đo) chưa cho phép ta xây dựng hoàn chỉnh tranh bồi lún nguy lâu dài toàn VQG này, hay rộng khu dự trữ sinh sông Hồng Nếu xây dựng mạng lưới nhiều điểm kết hợp với cơng nghệ GISviễn thám xác định đặc trưng dòng bùn cát ven bờ, đặc trưng thảm phủ ta phân tích nhiều thơng tin bổ ích sống động tương lai khu vực, qua ví dụ Hiệu sử dụng mạng lưới đo lún SET-MH kiểm chứng với mạng lưới hàng ngàn điểm bố trí tồn cầu [28][29][30] Số liệu đo lún SET-MH từ 20 năm qua vùng ven biển bang Louisiana châu thổ sông Mississippi giúp xây dựng sơ đồ phân bố tốc độ lún (hình 7) để hoạch định chương trình tổng thể bảo vệ vùng bờ [27] Đây mô hình hữu ích cho học tập, áp dụng để bảo vệ vùng đất thấp ven biển Tp Houston Tốc độ lún chìm (mm/năm) Châu thổ Mississippi Hình Quy mô lún (lún nông) vùng ven biển bang Louisiana châu thổ sông Mississippi (Hoa Kỳ), điểm đen trăm vị trí quan trắc lún nông kỹ thật SET-MH thiết lập từ 20 năm qua [33] Kế luận Cho đến nay, lún vấn đề cịn quan tâm, đặc biệt vùng đất thấp ven biển vốn có nguy bị chìm ngập nước biển dâng Số liệu lún giúp ta đánh giá tốc độ nước biển dâng thực tế vùng bờ biển số liệu tính tốn điểm quan trắc cho thấy tốc độ cao lần so với tốc độ nước dâng công bố khu vực Quan trắc 10 L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 lún bồi kỹ thuật SET-MH RNM Xn Thủy cho thấy,ngồi nước biển dâng lún thiếu hụt bùn cát bồi đắp nguy lớn tầm khu vực đe dọa tới tương lai RNM RNM hệ sinh thái có giá trị cao bảo vệ đểphát triển tốt, đặc biệt khơng cản trở dịng bùn cát tới bồi đắp, rừng lớn mạnh tạo thêm sinh khối ngầm giúp nâng cao trình đất để giảm bớt nguy chìm ngập RNM vùng ven biển Mặt khác, SET-MH giải pháp quan trắc lún nông đơn giản rẻ tiền, có độ tin tốt nên triển khai rộng rãi khu vực Việc mở rộng mạng lưới đo đạc, quan trắc lún/bồi tích phù sa VQG Xn Thủy nói riêng tồn phạm vi khu dự dự trữ sinh đồng sông Hồng việc làm cần thiết để hoạch định lâu dài quy mơ lún chìm/ngập giải pháp bảo tồn hệ sinh thái Lời cảm ơn Các tác giả cảm ơn hỗ trợ hiệu từ VQG Xuân Thủy, ĐHQG Thành phố Hồ Chí Minh cho nhiệm vụ quan trắc lún thực đồng sông Hồng, đặc biệt lời cám ơn tới Cục Địa chất Hoa Kỳ (USGS) hỗ trợ kỹ thuật quan trắc lún kỹ thuật SET-MH Các tác giả cảm ơn ý kiến đóng góp người phản biện giúp hồn thiện nội dung báo [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] ài liệu ham khảo [1] D M Alongi, The Impact of Climate Change on Mangrove Forests, Current Climate Change Reports (2015) 30 [2] Ariana E.SuttonGrier,KaterynaWowk,HollyBamford, Future of our coasts: The potential for natural and hybrid infrastructure to enhance the resilience of our coastal communities, economies and ecosystems,Environmental Science and Policy51(2015) 137 [3] Bas W Borsje, Bregje K van Wesenbeeck,Frank Dekker,Peter Paalvast, Tjeerd J Bouma,Marieke [12] [13] [14] M van Katwijk, Mindert B de Vries, How ecological engineering can serve in coastal protection, Ecological Engineering 37(2011) 113 P T X Binh, L T P Quynh, L N Da, D T Thuy, Recent change (2000-2015) of total suspended solid flux of the Red river: Impact of dam/reservoir impoundment in the upstream river basin,Proceeding of the Third International Conference on Estuarine Coastal and Shelf Study – ECSS, 2017, HCMC Nov 2017 D R Cahoon, J.C Lynch, Vertical accretion and shallow subsidence in a mangrove forest of southwestern Florida, USA, Mangroves and Salt Marshes (1997) 173 R Costanza, R Groot,P Sutton, Sander van der Ploeg, S.J Anderson,Ida Kubiszewski, S Farber, R K Turner, Changes in the global value of ecosystem services, Global Environmental Change 26 (2014) 152 B.R Couvillion, J.A Barras, G.D Steyer, W Sleavin, M Fischer, H Beck, N Trahan., Griffin B., Heckman D., Land area change in coastal Louisiana from 1932 to 2010: USGS- Scientific Investigations Map 3164, scale 1:265,000, (2011), 12 p [8] D.C Donato, J B Kauffman, D Murdiyarso, K Sofyan, Melanie Stidham, Markku Kanninen, Mangroves among the most carbon-rich forests in the tropics,Nature Geoscience (2011) 293 D M.Duc, M T.Nhuan, C V Ngoi, An analysis of coastal erosion in the tropical rapid accretion delta of the Red River, Vietnam,Journal of Asian Earth Sciences43 (2002) 98 L.E Erban, S M Gorelick, H A Zebker, S Fendorf, Release of arsenic to deep groundwater in the Mekong Delta, Vietnam, linked to pumping-induced land subsidence, PNAS, 110 (2013) 13751 J C Ellison, Vulnerability assessment of mangroves to climate change and sea-level rise impacts,Wetlands Ecology and Management 23 (2015)115 J C Ellison,Geomorphology and sedimentology of mangrove In Coastal wetlands: An integrated ecosystem approach, Elservier, 2009 J P Ericson, C J VÖrÖsmarty, S L Dingman, L G Ward, M Meybeck, Effective sea-level rise and deltas: causes of change and human dimension implications, Global and planetary change 50 (2006)63 H T Hải, H T T Nhàn, Hiện trạng đa dạng sinh học vườn quốc gia Xuân Thủy, NXB Hồng Đức, 2015 L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 [15] H T Hien, C Marchand, J Aime, D H Nhon, P N Hong, N X Tung, N T K Cuc, Belowground carbon sequestration in a mature planted mangroves (Northern Viet Nam), Forest Ecology and Management 407 (2018) 191 [16] P V Hieu, L V Dung,N T Tue,K Omori, Will restored mangrove forests enhance sediment organic carbon and ecosystem carbon storage? Regional Studies in Marine Science 14 (2017) 43 [17] T Hiroshi, Design Considerations of Artificial Mangrove Embankments for Mitigating Coastal Floods – Adapting to Sea-level Rise and Longterm Subsidence, Nat Hazards Earth Syst Sci Discuss., doi:10.5194/nhess-2017-61 [18] T Hiroshi, M Takahito, F Daisuke, E Miguel, K Shota, Mangrove forest against dyke-breakinduced tsunami on rapidly subsiding coasts, Nat Hazards Earth Syst Sci., 16, (2016) 1629 [19] IPCC, Working Group II: Impacts, Adaptation and Vulnerability, 2014 [20] T.C Jennerjahn, E Gilman, K.W Krauss, L.D Lacerda, I Nordhaus, E Wolanski, Mangrove Ecosystems: A Global Biogeographic Perspective,Springer, 2017 [21] Kịch dự báo biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ Tài nguyên Môi trường, 2016 [22] K.W Krauss, K L McKee., C E Lovelock, D R Cahoon, N Saintilan, R Reef, C Luzhen, How mangrove forests adjust to rising sea level, New Phytologist 202 (2014) 19 [23] K.W Krauss, C N Cormier, M J Osland, M L Kirwan, S L Camille, A Janet Nestlerode, R.J Marc, F.S Andrew, C.S Amanda, D.D Darrin, J E Harvey, Alejandro E Almario, Created mangrove wetlands store belowground carbon and surface elevation change enables them to adjust to sea-level rise, Scientific Reports (2017) DOI:10.1038/s41598-017-01224-2 [24] N V Kỳ, L X Thuyên, Đ H Hải, Đ.V Lĩnh, Lún mặt đất đồng sông Cửu Long: phải khai thác nước đất? Tạp chí Địa Chất, số 352-354 (2015) [25] Liviu Giosan, Syvitski J., Constantinescu S., Day J., Protect the world’s deltas, Nature 516 (2014) 31 [26] LOICZ report 25, 1993 [27] Louisiana’s 2012 Coastal Master Plan http://coastal.la.gov/a-common-vision/2012coastal-master-plan/ [28] C.E Lovelock, D.R Cahoon, D A v, G.R Guntenspergen, K.W Krauss, R Reef, K Rogers, [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] 11 M L Saunders, F Sidik, A Swales, N Saintilan, L X Thuyen, T Triet, The vulnerability of IndoPacific mangrove forest to sea-level rise, Nature 526 (2015) 559 Lower Mekong Monitoring Network: Assessing the Impacts of Dams and Climate Change on Mekong Wetlands http://www.pwrc.usgs.gov/set J.C Lynch, P Hensel, D R Cahoon, The surface elevation table and marker horizon technique: A protocol for monitoring wetland elevation dynamics National Park Service, Fort Collins, Colorado, 2015 National Academy of Engineering, Responding to the Threat of Sea Level Rise: Proceedings of a Forum, Washington- National Academies Press, 2017 doi: https://doi.org/10.17226/24847 R.J Nicholls, A Cazenave, Sea-Level Rise and Its Impact on Coastal Zones, Science 328 (2010) 1517 H.J Nienhuis, T.E Törnqvist, K.L Jankowski, A.M Fernandes, M.E Keogh, A New Subsidence Map for Coastal Louisiana, GSA Today, 2017 P Q Sơn, N Đ Anh, Diễn biến xói lở-bồi tụ ven biển Hải Hậu (Nam Định) vùng lân cận 100 năm qua sở phân tích tài liệu đồ địa hình tư liệu viễn thám đa thời gian, Tạp chí Các khoa học Trái đất 38 (2016) 118 R Rietbroek, S-E Brunnabend, J Kusche, J Schröter,C Dahle, Revisiting the contemporary sea-level budget on global and regional scales, PNAS 113 (2016) 1504 D.J Stanley, A.G Warrne, Nile delta in its destruction phase,Journal of Coastal Research, 14 (1998) 794 J P M.Syvitski, Deltas at risk,Sustainability Science (2008) 23 T E Törnqvist, D J Wallace, J E A Storms, J Wallinga, R L van Dam, M Blaauw, M S Derksen, C J W Klerks, C Meijneken, E M A Snijders, Mississippi Delta subsidence primarily caused by compaction of Holocene strata, Nature Geoscience (2008) 173 N T Tue, N T Ngoc, T D Quy, H Hamaoka, M T Nhuan, K Omori, A cross-system analysis of sedimentary organic carbon in the mangrove ecosystems of Xuan Thuy National Park, Vietnam, Journal of Sea Research 67 (2012) 69 N T Tue, T D Quy, A Amano, H Hamaoka, S Tanabe, M T Nhuan, K Omori Historical profiles of trace element concentrations in mangrove sediments from the Ba Lat Estuary, Red River, Vietnam, Water, Air, & Soil Pollution, 223 (2012) 1315 12 L.X Thuyên nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 34, Số (2018) 1-3 [41] R E Turner, The mineral sediment loading of the modern Mississippi River Delta: what is the restoration baseline? Journal of Coastal Conservation21 (2017) 867 [42] P Van Santen, P.G.E.F Augustinus, B.M Janssen-Stelder, S Quartel, N.H Tri, Sedimentation in an estuarine mangrove system, Journal of Asian Earth Sciences 29 (2007) 566 [43] V.D Vinh, S Ouillon, T.D Thanh, L.V Chu, Impact of the Hoa Binh dam (Vietnam) on water and sediment budgets in the Red River basin and delta, Hydrology and Earth System Sciences, 18 (2014) 3987 [44] T J Wells, M.J Coleman, Periodic mudflat progradation, northeastern coast of South America: a hypothesis,Journal of Sedimentary Research 51 (1981)1069 Shallow Subsidence –a long-term Challenge to Mangrove in the Xuan Thuy National Park Le Xuan Thuyen1, Pham Vu Anh2, Pham Van Cu3, Nguyen Viet Cach2, Le Dinh Anh Vu1 University of Science, Vietnam National University, Ho Chi Minh City National Park Xuan Thuy Vietnam National University, Hanoi Abstract: As a pioneer ecosystem located at land– water interface in the tropic, there exist always many risks from the seasideto mangroves, especially due to impacts of climate change and sea level rise Land subsidence is a local problem that can exacerbate the impacts of these geo-hazards.This contribution presents a result of shallow subsidence carried out by using SET-MH technique (developed by the United States Geological Survey) in the core zone of the National Park The measurement shows the average sedimentation rate of 2.9 cm /yr and the sinking rate of -3.4 cm / yr, since Dec 30th 2012 As a simple and low cost method could provide more useful information to help identify the generally sinking trend of coastal areas in the Red River Delta and also to protect its own biosphere reserve Keywords: mangrove, shallow subsidence, SET-MH technique ... tiên phong, đối diện với tác động sóng gió biển, ngập nước mặn thường xuyên, khả chống chịu rừng ngập mặn có giới hạn định [11] Trên thực tế RNM Xuân Thủy phân bố khu vực có nguy cao lâu dài bão... thảm rừng ngập mặn VQG Xuân Thủy, vùng lõi Khu Dự trữ sinh Châu thổ Sông Hồng Đối ượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu Vườn Quốc gia Xuân Thủy rộng khoảng 15 ngàn... lún từ vị trí với GIS viễn thám ta mơ hình hóa phạm vi lún dự báo diễn biến bề mặt địa hình phạm vi rộng có độ tin cậy cao hiệu [33] Trong trình bày kết sơ quan trắc lún nơng thảm rừng ngập mặn
Ngày đăng: 17/03/2021, 20:23
Xem thêm: