Nghiên cứu về phục hồi rừng ngập mặn trên thế giới

6. Bố cục của luận án

1.3.1. Nghiên cứu về phục hồi rừng ngập mặn trên thế giới

Đối mặt với nhiều nguyên nhân gây suy giảm cả về diện tích và chất lượng

RNM, đã có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đề cập và quan tâm đến việc phục hồi RNM. Tuy nhiên, tỷ lệ thành công trong công tác phục hồi RNM là còn rất thấp do các yếu sinh thái trên bãi triều không phù hợp với đặc tính sinh lý của CNM, ngoài ra những vấn đề về xã hội cũng là rào cản rất lớn để phục hồi RNM thành công (Feller và cộng sự, 2017) [55]. Bốn lý do chính để phục hồi RNM được

xác định gồm: tính bảo tồn, tạo cảnh quan, sản xuất bền vững và bảo vệ bờ biển, (Field, 1999) [54].

Theo quan điểm của Field (1998) [53], phục hồi RNM là sự thiết lập lại các

đặc điểm cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái. Mục đích của việc phục hồi RNM cần phải rõ ràng và các nỗ lực cần được tập trung vào các khu vực RNM bị chặt phá hoặc suy thoái trước đây (Sharma và cộng sự, 2017) [95]. Đồng quan điểm với nhóm tác giả này, hiện nay phục hồi RNM được nhiều tổ chức quốc tế quan tâm và

đầu tư như: Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc (UNEP) [108]; Tổ chức

Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO) [51]; Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa

Liên Hiệp Quốc (UNESCO); Chương trình nghiên cứu và quản lý hệ sinh thái RNM khu vực châu Á và Thái Bình Dương của UNDP/UNESCO (RAS/79/002),...

Theo Hamilton và Snedaker (1984) [97], việc tăng cường phát triển và phục hồi hệ sinh thái RNM tại các nơi mất rừng, chưa có rừng và tại các nơi có điều kiện lập

địa khó trồng với mục đích phòng hộ phải được quan tâm, đặc biệt chú ý đến việc xây dựng các phương án quản lý, sử dụng và phát triển RNM. Mục tiêu chung của các dự án phục hồi RNM là phục hồi cấu trúc và chức năng của các khu RNM đang

20

Các nỗ lực hiện nay để phục hồi RNM đang bị suy thoái cũng đã được quan tâm nghiên cứu. Những nỗ lực chủ yếu này bao gồm trồng rừng bằng cây con, các quá trình thủy động lực học liên quan đến lắng đọng trầm tích và xói mòn. Đây đều là các yếu tốđóng vai trò quan trọng trong việc xác định sự thiết lập thành công hay không của cây con. Lewis (2005) [70] đã nhấn mạnh rằng trồng RNM trên bất kỳ

bãi bồi trống thuận tiện nào đều là không khôn ngoan. Tác giả đã có nghiên cứu về

kỹ thuật phục hồi hệ sinh thái RNM, để phục hồi thành công hệ sinh thái này đòi

hỏi cần phải có hiểu biết về thủy văn. Thay đổi thủy văn là một trong những nguyên nhân chính làm suy thoái RNM; tuy nhiên, việc trồng lại RNM là hoạt động phục hồi chính và có rất ít thông tin về cách các loài tiên phong có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm chiếm và phát triển của các loài CNM. Đã có đáng kể những diện tích RNM trên thế giới được phục hồi thành công nhờ quan tâm đến phục hồi thủy

văn kết hợp phục hồi sinh thái như ởở Florida, Hoa Kỳđã có 12.000 ha RNM được phục hồi thành công bằng phương pháp này (Rey và cộng sự, 2012) [87] và phục hồi thủy văn ở Indonesia, (Brow và cộng sự, 2014) [40]. Marchand (2015) [74]

cũng kết luận rằng: thành phần loài CNM phù hợp với điều kiện thủy văn cụ thể tại mỗi vùng và các yếu tố tự nhiên cùng với nguồn cây giống được tuyển chọn kỹ sẽ là

cơ sở cho sự thành công của các dự án phục hồi RNM.

Lewis (2016) [72] đã chỉ ra rằng có 5 bước để phục hồi RNM thành công: “(i). Tìm hiểu về sinh thái học cá thể của các loài cây RNM tại địa phương; đặc biệt là các mô hình (nhân ươm giống), quá trình phát tán và thiết lập cây con thành công; (ii). Hiểu điều kiện thủy văn thực tế kiểm soát sự phân bố, hình thành và phát triển thành công của các loài RNM mục đích; (iii). Đánh giá các biến đổi của môi trường RNM vốn có đã và đang ngăn cản tái sinh tự nhiên (phục hồi sau biến cố tác động, phục hồi rừng thứ sinh; (iv). Thiết kế chương trình phục hồi để phục hồi các loài CNM phù hợp với điều kiện thủy văn cụ thể, có thể chọn giống, gieo ươm và chăm sóc CNM trong vườn ươm; (v). Hoạt động phục hồi RNM cần tuân thủ nghiêm ngặt

các bước i-v để đảm bảo tỷ lệổn định hoặc tỷ lệtăng trưởng của cây con được thiết lập làm mục tiêu cho dự án. Việc phục hồi RNM nên bắt đầu sớm hơn nhiều so với

21

thời điểm rừng đã bị mất một cách nghiêm trọng. Nguyên nhân chính của căng

thẳng RNM tại nhiều nơi trên toàn cầu thường liên quan đến việc giảm dòng chảy

và trao đổi thủy triều. Dòng nước bị chặn có thể làm giảm lượng nước cấp không chỉ từ phía biển, mà còn dẫn đến độ mặn cao hơn và giảm phù sa khi dòng chảy bị

chặn vào đất liền. Xu hướng suy thoái RNM một cách có hệ thống sẽ dẫn đến suy thoái chức năng trong thời gian dài, điều này dẫn đến RNM chết đột ngột do các biến cố cấp tính gây ra.

Danielson và cộng sự (2017) [45] đánh giá khả năng phục hồi của RNM ở

Florida Coastal Everglades, Hoa Kỳ là không giống nhau khi có bão Wilma đổ bộ. Khảnăng chống chịu khác nhau này là kết quả của sự tổng hợp những thay đổi cục bộ về thủy văn, độ mặn và các tác động của bão. Khả năng phục hồi dài hạn của những cánh RNM ở khu vực cận nhiệt đới nhằm đáp ứng năng suất trước khi bị xáo trộn trong thời gian ngắn (<5 năm), điều này chứng tỏ khảnăng phục hồi của chúng kể cảtrong trường hợp xảy ra hiện tượng rụng lá nhiều do những tác động của thiên

nhiên. Cũng tại Florida, Hoa Kỳ, Marois và cộng sự (2017) [75] đã sử dụng phương pháp điều tra thực địa và viễn thám, để đánh giá điều kiện thủy văn trong quá khứ

và hiện tại của RNM ở ven lạch và hệ thống đầm lầy nước lợ của nó nằm trên bờ

biển vịnh Naples. Nghiên cứu chỉ ra rằng hệ thống thủy văn của khu vực này đã bị thay đổi đáng kể so với trạng thái tự nhiên trước đó chính những điều này ảnh

hưởng đến sự phân bố RNM tại khu vực.

Teutli-Hernández và cộng sự (2019) [104] đã thực hiện hành động phục hồi

đơn lẻ là tái kết nối/lưu thông nguồn nước. Kết quả cho thấy, diễn thế thứ sinh đã

xảy ra trong khu vực cần phục hồi RNM của Celestun (Yucatan, SE Mexico). Hai loài cây Batis maritima và Salicornia virginica có chức năng là “loài tiên phong” đã

xuất hiện, cư trú trên đất trống, sự tương tác qua lại của những loài này với môi

trường và điều chỉnh các điều kiện của nó (giảm độ mặn trong đất và tăng chất dinh

dưỡng), những sự thay đổi này từ 2 loài cây tiên phong đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm chiếm và phát triển của cây con ngập mặn.

22

Trong nghiên cứu của Chang và cộng sự (2020) [36], khi so sánh dòng chảy của thủy triều giữa một bãi ngập mặn phục hồi được bao phủ bởi cây con và một bãi bồi trống, nằm trong Vịnh Nhạc Thanh, Đông Nam Trung Quốc đã chỉ ra: động

năng nhiễu loạn trong cây con thay đổi rất ít theo hướng thẳng đứng, ngoại trừ sự gia tăng đột ngột ở đỉnh tán. So sánh giữa vùng cây con ngập mặn và vùng bãi bồi trống, cường độ dòng chảy ngang trong cây con ngập mặn chỉ giảm một cách hạn chế từ bãi bồi, trong khi mật độ động năng nhiễu loạn giảm đáng kể. Do đó, các

phát hiện chủ yếu vềảnh hưởng của dòng chảy thủy triều đối với cây con RNM là

làm thay đổi vận tốc và cường độnăng lượng hỗn loạn trong cây con.

Để phục hồi RNM thành công, ngoài những hiểu biết về điều kiện thủy văn,

thì cần có những đánh giá về biến đổi của môi trường đã và đang tác động đến tái sinh tự nhiên. Kamali và cộng sự (2011) [66] trong một nghiên cứu về phục hồi RNM tại Malaysia cho rằng trồng RNM là một trong những biện pháp phục hồi RNM phổ biến tại nơi đây, tuy nhiên cách tiếp cận thường không thành công, để

một dự án phục hồi RNM thành công không nhất thiết phải bao gồm công tác trồng rừng. Khi các yếu tố gây căng thẳng được loại bỏ và xuất hiện các điều kiện môi

trường thích hợp như thủy văn, khu vực lặng gió, đặc biệt là ở khu vực có bãi triều (trống), RNM suy thoái có thể phục hồi bằng các quá trình tái sinh tự nhiên. Một đê

chắn sóng tách rời được xây dựng hướng ra biển tại bờ biển để che chắn cho khu vực phục hồi khỏi tác động của sóng, ngăn chặn sự xói mòn đang diễn ra và thúc

đẩy sự lắng đọng của trầm tích để nâng thể nền đến độ cao phù hợp cho sự thiết lập của CNM tái sinh tự nhiên. Sự xuất hiện của đê chắn sóng đã tạo điều kiện thuận lợi có thể (thu hút) các cây con tái sinh tự nhiên, tạo điều kiện tái lập và phục hồi tự

nhiên của hệ sinh thái RNM mà không cần trồng.

Những hiểu biết về điều kiện thủy văn và các nhân tố môi trường khác sẽ

giúp cho việc lựa chọn loài CNM trong công tác phục hồi rừng nhân tạo thành công. Áp dụng lý thuyết này, từnăm 1987 đến năm 1992, Malaysia đã trồng được khoảng 4.300 ha RNM với loài cây trồng chính là Đước đôi và Đưng. Thái Lan cũng là nước chọn 2 loài cây này là loài cây chủ yếu để trồng phục hồi RNM (Aksornkoae (1996) [22] và Havanond (1984) [60] và kết quả cho tỷ lệ sống rất cao lên tới trên 80 % và trên

23

90 % tương ứng với Đước đôi và Đưng. Cùng với quan điểm này, các tác giả Chan (1996) [35], Robin Lewis (2006) [71] cũng như Baba và Chan (2009) [25] đều cho rằng chọn loài cây trồng rừng phù hợp là một trong những yếu tố quan trọng quyết

định sự thành công trong công tác trồng phục hồi RNM. Hashim và cộng sự (2010) [59] trong một nghiên cứu về phục hồi bờ biển tại Malaysia đã kết hợp với kế hoạch phục hồi RNM bịtàn phá nơi đây, kết quả cho thấy việc phục hồi RNM tại khu vực này không những bảo vệ bờ biển khỏi xói mòn mà còn cải thiện được các điều kiện kinh tế - xã hội và sinh thái cho cộng đồng địa phương.

Ngoài thành phần loài, trong công tác phục hồi RNM, Baba và Chan (2013) [25] còn quan tâm tới lập địa của vùng phục hồi, thời vụ trồng, các nhân tố giới hạn và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh được áp dụng. Những yếu tố khác cũng có ảnh hưởng không nhỏđến khảnăng phục hồi RNM như yếu tố sinh học: khảnăng

chịu mặn, khả năng phát tán nguồn vật liệu giống và vật hậu; yếu tố vật lý như:

loại đất, sóng biển, độ mặn, chế độ thủy triều. Ngoài ra, tác giả còn cho rằng không nhất thiết phải trồng cây theo cự ly cách đều một cách truyền thống mà có thể trồng theo đám và theo giai đoạn tùy vào điều kiện cụ thể. Trồng theo đám được thực hiện ở những tiểu vùng thuận lợi nhất để từ đó tạo điều kiện cho việc phục hồi tiếp theo tại các vùng lân cận, trồng theo giai đoạn thường được áp dụng

trên các điều kiện lập địa khó khăn. Tại RNM Sundarbar (Ấn Độ, Bangladesh), từ năm 2013 người ta đã chọn ra 4 loài cỏ bản địa để phục hồi những bãi bồi là

Porteresia coarctata, Myriostachya wightiana, Paspalum vaginaltum và

Sporobolus virginicus. Tất cả đều đạt tỷ lệ sống cao đến 80 – 90 % trong ba năm đầu theo dõi (2013 – 2016), và có gần 6000 m2 diện tích đã được phục hồi nhờ sự

phát triển của những loại cỏ này, điều này đã cung cấp khả năng bảo vệ, phục hồi bãi bồi đến độ cao thích hợp cho việc thúc đẩy tái sinh tự nhiên của CNM bắt đầu

quá trình hình thành RNM trong các điều kiện suy thoái (Begam và cộng sự, 2017) [33]. Wodehouse và Rayment (2019) [116] cũng cho rằng: “Việc lựa chọn

địa điểm thường bị chi phối bởi mong muốn chọn được khu vực trung tâm, diện tích lớn để đạt được mục tiêu đủ diện tích trồng rừng hơn là mục tiêu khả năng

24

đi kèm với thành công lớn hơn mức trung bình. Vì thế, người ta cho rằng chỉ

khoảng 16 % các nỗ lực trồng CNM là thực sự cần thiết”.

Để bảo tồn và phục hồi RNM, Chính phủ của các quốc gia trên thế giới cần

xác định rõ, RNM là một nguồn tài nguyên kinh tế và xã hội có giá trị, chính vì lý

do đó con người sẽcó xu hướng bảo vệ nguồn tài nguyên có tầm quan trọng về mặt kinh tế, (Alongi, 2002) [28]. Để tăng diện tích RNM tại đồng bằng Indus ở Pakistan cần có các biện pháp kỹ thuật được áp dụng đồng thời, bao gồm tăng cường trồng và bảo vệ rừng thông qua các hoạt động tăng cường nhận thức của người dân địa phương

về tầm quan trọng của RNM, (Giri và cộng sự, 2011) [56]. Việc lồng ghép các nhu cầu sinh kế của con người theo cách cân bằng các mục tiêu bảo tồn sẽđưa ra các giải pháp

để dẫn đến tính bền vững lâu dài của RNM trên toàn thế giới, (Romañach và cộng sự, 2018) [90]. Ranjan và cộng sự (2019) [84] cũng cho rằng: việc phục hồi RNM thông qua sự tham gia của cộng đồng hứa hẹn sẽthu được nhiều lợi ích về môi trường, đồng thời giúp cộng đồng địa phương tăng cường sinh kế thông qua việc tạo ra các khoản chi trả từ các dịch vụ hệ sinh thái. Phục hồi RNM kết hợp với hình thức sản xuất thủy sản của người dân, sẽ cải tạo được các đầm nuôi trồng thủy sản bị bỏ hoang khô cằn. Bằng cách cải thiện hệ thống thoát nước trong đầm trầm tích sẽ được tăng cường và ổn

định điều này cho phép trầm tích ở các đầm được tích tụ, và sự mở rộng ra biển có thểđược tạo ra bằng cách phục hồi hình thái bờ biển, Van Bijsterveldt (2020) [112].

Để đánh giá quá trình phục hồi rừng thành công hay không, cần theo dõi tình

hình sinh trưởng và sự phân bố của RNM, công việc này đòi hỏi phải có các phương pháp đáng tin cậy với ưu điểm thực hiện nhanh chóng cũng như đạt giải pháp tối ưu

hóa chi phí và độ chính xác (K. Rogers và cộng sự, 2017) [89]. Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa (NDVI) là một chỉ số viễn thám được sử dụng phổ biến để theo dõi

sinh trưởng cây trồng, quản lý đất nông nghiệp và dựđoán sản lượng cây trồng, (Li và cộng sự (2019) [73]. Sử dụng NDVI còn rất hữu ích để phân loại khu vực có RNM và không có RNM, (Kwongwonjan và cộng sự, 2012) [83]. Alatorre và cộng sự (2016) [26] đã đánh giá sự tiến hóa theo thời gian của hoạt động thực vật tại RNM ở ven biển Đông Nam của Vịnh California (Mexico) – nơi thu được chuỗi thời gian của NDVI, thông qua phân tích đa thời gian của ảnh Landsat TM từnăm

25

1990 đến năm 2010, tác giả cho rằng: việc mất RNM trong giai đoạn (1990 - 2010)

có liên quan đến việc hình thành các đầm tôm trong khu vực nghiên cứu, mối quan hệ giữa những thay đổi trong chỉ số viễn thám và các nhân tốmôi trường cho phép

đánh giá hiệu quả các tác động môi trường chính, có thể được sử dụng cho quy hoạch và quản lý vùng ven biển.

Jia và cộng sự (2018) [63] đã ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên cứu về phục hồi RNM ở Trung Quốc từ năm 1973 đến năm 2015. Kết quả

cho thấy: 1) Trên quy mô quốc gia, RNM giảm từ 48.801 ha xuống 18.702 ha trong

giai đoạn 1973-2000, sau đó phục hồi một phần và diện tích tăng lên là 22.419 ha

vào năm 2015; 2) Ở mỗi khu bảo tồn, diện tích RNM tăng lên ngay sau khi khu bảo tồn được thành lập. Theo phân tích của tác giả, trong thời gian đầu, việc khai hoang nông nghiệp đã làm mất RNM; ngược lại, gần đây, các hành động bảo vệ và trồng

RNM đã thúc đẩy rất nhiều đến quá trình phục hồi RNM. Với những nỗ lực phục hồi RNM của Trung Quốc, kể từnăm 2000, sự tàn phá trực tiếp của con người hiếm khi xảy ra ở đây và mối đe dọa lớn đối với RNM ởnơi đây đó là các thảm họa thiên

nhiên và các tường chắn sóng nhân tạo hiện có. Pimple và cộng sự (2020) [253] tại