(Nguồn: Phan Văn Tân 2011, Khí hậu Việt Nam ) Theo kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam 2016 thì lượng mưa trung bình năm có xu thế giảm ở phía Bắc và tăng ở phía Nam. Mưa cực đoan có xu thế tăng mạnh ở khu vực Nam Trung Bộ và Tây nguyên trong khi lại giảm đáng kể
ở Đồng Bằng Bắc Bộ. Ngoài ra số lượng các cơn bão mạnh cũng có xu hướng tăng, ảnh hưởng của El Nino và La Nina cũng tăng mạnh hơn. Nhìn từ bản đồ lượng mưa trung bình 33 năm (Hình 3.9) cho thấy các khu vực có xu hướng tăng lượng mưa lại chính là những nơi đang có lượng mưa bình quân năm cao nhất trong cả nước. Ngược lại, những khu vực giảm lượng mưa lại là những nơi có lượng mưa thấp nhất trong cả nước [7]. Rõ ràng xu thế trên cho thấy mối nguy cơ tiềm ẩn của việc phân bố lượng mưa không đều có thể dẫn tới tình trạng cháy rừng, hạn hán gia tăng. Song song với đó mưa lũ, và mưa cực đoan cũng có thể làm ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của lớp phủ thực vật tại Việt Nam.
3.2.2. Tương quan r (Pearson) giữa lượng mưa và NDVI
Trong thực tế, sự suy giảm NDVI chịu ảnh hưởng bởi rất nhiều những nguyên nhân. Các hoạt động khai thác rừng, hay chuyển đổi sử dụng đất nhằm các mục tiêu phát triển kinh tế có thể làm biến mất hay phá hủy thảm thực vật trong tự nhiên một cách nghiêm trọng. Do đó để tìm hiểu xem có hay không sự tương quan giữa lượng mưa trung bình năm và NDVI, hệ số r ( Pearson) cho mỗi pixel quan sát được tính toán nhằm xác định khu vực thay đổi lớp phủ thực vật do ảnh hưởng của lượng mưa trung bình năm (Hình3.10).
Hình 3.10. Bản đồ mức độ tương quan r (Pearson) giữa lượng mưa và NDVI (1982-2014)
Kết quả cho thấy, hầu hết toàn bộ khu vực phía Bắc cho đến Quảng Bình có mức độ tương quan giữa lượng mưa trung bình năm và NDVI trung tính -0.45 < r < 0.45. Khu vực phía nam Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, một phần Tây Nguyên và Nam Bộ có tương quan giữa NDVI và lượng mưa trung bình năm. Hệ số tương quan r tiếp tục được kiểm định với mức ý nghĩa 95% (p < 0.05) và được tổ hợp với bản đồ xu thế biến động NDVI theo thời gian (p < 0.1) đã thực hiện trước đó để tìm hiểu xem cụ thể là lượng mưa tăng hoặc giảm sẽ làm biến động sinh khối NDVI ra sao.
Kết quả (hình 3.11) cho thấy sự ảnh hưởng của lượng mưa tới lớp phủ thực vật có ý nghĩa thống kê không nhiều. Chỉ từ khu vực Bắc Trung Bộ trở vào mới cho thấy sự ảnh hưởng của lương mưa tới lớp phủ thực vật vùng này. Ngoài những khu vực khi lượng mưa trung bình tăng làm suy giảm thực vật, thì rất nhiều vùng lại thay đổi theo chiều hướng tích cực. Liên hệ với thực tiễn có thế thấy lượng mưa trung bình chưa thực sự là một chỉ số rõ ràng để ước tính hết được sự ảnh hưởng của biến đổi lượng mưa theo thời gian dài làm thay đổi lớp phủ thực vật.
Hình 3.11. Bản đồ ảnh hưởng của lượng mưa tới biến động NDVI với mức ý nghĩa thống kê p < 0.05
Bảng 3.2. Thống kê 10 tỉnh có diện tích bị suy giảm NDVI nhiều nhất do lượng mưa trung bình năm tăng
TT Tỉnh Diện tích (km2)
1 Gia Lai 2.320,64
2 Kon Tum 1.317,12
3 Quảng Nam 564,48
4 Đắk Lắk 344,96
5 Thừa Thiên - Huế 282,24
6 Đăk Nông 219,52
7 Bình Phước 156,80
8 Quảng Ngãi 156,80
9 Đồng Nai 94,08
10 TP. Hồ Chí Minh 94,08
Tại khu vực Tây Nguyên chịu ảnh hưởng rõ ràng nhất khi lượng mưa trung bình 33 năm tăng đã làm giảm sinh khối thực vật. Trong khi đó theo chiều ngược lại thì việc tăng lượng mưa lại làm cho sinh khối thực vật tăng tại một số tỉnh như Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Kon Tum, Đồng Tháp, Long An. Kết quả nghiên cứu cũng không tìm thấy mối lên hệ có ý nghĩa khi lượng mưa giảm với sự biến động NDVI trên toàn lãnh thổ Việt Nam. Theo nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến thiên tai, lũ lụt, lũ quét và hạn hán ở Việt Nam của L.B, Huỳnh [10] thì trong giai đoạn 3 thập kỉ qua trên toàn quốc đã xẩy nhiều đợt lũ lụt lớn ở Bắc Bộ năm 1996, 2002, 2008. Khu vực Trung Bộ năm 1998, 1999, 2007 và 2009; Nam Bộ năm 2000, 2001. Đặc biệt ở khu vực miền Trung thì năm nào cũng xảy ra lũ lớn trên diện rộng. Trận lũ tháng 9/2009 trên các sông từ Quảng Trị, đến Quảng Ngãi và Kon Tum được xem như là đặc biệt và được ghi vào lịch sử làm tổn thất vô cùng lớn ước tính lên đến 16.078 tỷ đồng. Trận bão số 11 (11/2009) đã xảy ra trên nhiều tỉnh từ Quảng Trị tới Ninh Thuận và Tây Nguyên. Các tỉnh từ Quảng Ngãi đến Khánh Hòa và Giai Lai đã xẩy ra lũ lớn, đặc biệt
lớn và lịch sử gây thiệt hại khoảng 5.796 tỷ đồng. Tại khu vực Nam Bộ, Đồng Bằng Sông Cửu Long cũng phải hứng chịu 7 trận lũ đặc biệt lớn vào năm 1984, 1991, 1994, 1996, 2000, 2001 và 2002. Thống kê cho thấy trung bình 4 năm lại xảy ra lụt lớn với mực nước đỉnh lũ lên đến hơn 4,5m tại Tân Châu, Sông Tiền. Năm 2000, 2001, 2002 trên sông Cửu Long xảy ra lũ lớn, mức lũ năm 2000 được ghi nhận là tương đương với trận lũ lịch sử 1961. Thậm chí có nhiều khu vực còn vượt mức lũ lịch sự và được xem là trận lụt nghiệm trong nhất trong vòng 85 trở lại. Thiệt hại do mữa lũ trong 3 năm liên tiếp ước tính gần 6000 tỷ đồng trong đó có tới 500. 000 ha lúa bị ngập, hư hại.
Nhằm kiểm chứng lại kết quả nghiên cứu một số pixel ngẫu nhiên có sự suy giảm NDVI do lượng mưa tăng được tiến hành tra cứu dữ liệu lượng mưa trong 33 năm để phát hiện những dị thường (Hình 3.12). Tại khu vực Quảng Nam theo kết quả chiết xuất dữ liệu có thể thấy liên tiếp trong những năm 2007, 2009, 2010, 2011 lượng mưa trung bình năm tăng cao kỉ lục > 4000 mm so với thời điểm năm 1982, lượng mưa trung bình năm chỉ đạt 2272mm. Kết quả hồi cứu dữ liệu trong quá khứ đã giải thích cho nguyên nhân trên do năm 2007, 2009, 2010, 2011 Quảng Nam liên tục chịu ảnh hưởng nặng nề của các trận lũ lịch sử [11]. Kết quả cho thấy sự tương đồng với nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong hơn 10 năm trở lại đây có sự gia tăng khá rõ của các hiện tượng thiên tai [4], [10]
Hình 3.12. Kết quả kiểm chứng số liệu khu vực lớp phủ thực vật bị suy giảm do lượng mưa trung bình năm tăng
3.3. Suy giảm sinh khối NDVI do các nguyên nhân khác
Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra được những vùng bị suy giảm sinh khối không phải do thay đổi lượng mưa trung bình năm với p < 0,1 (Hình 3.13). Những khu vực này bị suy giảm sinh khối chủ yếu do nguyên nhân chính là các hoạt động phát triển kinh tế, khai thác rừng không hợp lý, gia tăng sản xuất hay chuyển đổi sử dụng đất. Từ kết quả trên bản đồ có thể nhận thấy khu vực Tây Bắc và Tây Nguyên là vùng có sự suy giảm sinh khối NDVI từ những nguyên nhân khác rất mạnh. Khu vực đồng bằng sông Cửu Long và Bắc Trung Bộ cũng bị suy giảm, điều này tương đương với với bốn khu vực được ưu tiên trong Chương trình hành động quốc gia chống sa mạc hóa giai đoạn 2006 – 2010, định hướng đến năm 2020 (NAP 2006).
Tình trạng ngập úng vì nước biển dâng do biến đổi khí hậu cũng sẽ là một nguyên nhân lớn gây suy giảm lớp phủ thực vật tại các khu vực ven biển. Theo kịch bản BĐKH và nước biển dâng 2016 nếu mực nước biển tăng thêm 100 cm thì 16,8% diện tích đồng bằng sông Hồng có nguy cơ bị ngập. Đồng bằng Sông Cửu Long là khu vực có nguy cơ ngập cao nhất lên tới 38,9% diện tích. Nguy cơ ngập do nước biển dâng sẽ đe dọa thậm chí là xóa sổ nhiều diện tích đất canh tác khiến cho lớp phủ thực vật cũng như hệ sinh thái bị đe dọa và tổn thương nặng nề. Nhiều khu vực được dự báo sẽ xảy ra hạn hạn thiếu nước ngọt do tình trạng xâm nhập mặn diễn biến phức tạp, ăn sâu vào đất liền.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận
Thông qua ứng dụng GIS, viễn thám và xử lý thống kê, nghiên cứu đã xem xét được sự biến động thảm thực vật và lượng mưa trong giai đoạn dài (1982-2014). Nghiên cứu đã chỉ ra được ảnh hưởng của lượng mưa trung bình năm tới sự thay đổi sinh khối thực vật tại Việt Nam bao gồm cả mặt tích cực và tiêu cực. Các khu vực có nguy cơ thoái hóa đất đai do suy giảm lớp phủ thực vật dài hạn cũng được xác định và thống kê. Kết quả cho thấy, Tây Nguyên và Tây Bắc có diện tích bị suy giảm lớp phủ thực vật nhiều nhất với diện tích lên tới 20.352,64 km2 và 13.861,12 km2 . Khu vực Nam Trung Bộ là nơi có mức độ suy giảm lớp phủ thực vật thấp nhất 4,045.44 km2.
Kết quả tính toán chỉ số tương quan r (Pearson) giữa lượng mưa và NDVI cho thấy ảnh hưởng của lượng mưa tới biến động lớp phủ thực vật không nhiều. Sự ảnh hưởng của lượng mưa tới biến động lớp phủ thực vật chỉ bắt đầu xuất hiện từ khu vực Bắc Trung Bộ trở vào cho đến Nam Bộ. Các khu vực bị suy giảm NDVI do tăng lượng mưa trung bình năm cũng có thể được xem xét để tìm hiểu những hạn chế về mặt tự nhiên như: địa hình, hạ tầng cơ sở để tìm ra những giải pháp tối ưu nhằm tăng sức chống chịu và khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu.
Ngoài ra, các khu vực bị suy giảm năng suất sinh khối có ý nghĩa thống kê không phải do thay đổi lượng mưa cũng đã được xem xét để có thể hỗ trợ cho những nghiên cứu mở rộng về sau nhằm tìm hiểu nguyên nhân của sự suy giảm sinh khối đó là gì. Kết quả chỉ ra khu vực Tây Bắc và Tây Nguyên là vùng có sự suy giảm sinh khối NDVI từ những nguyên nhân khác do các hoạt động như phát triển kinh tế, khai thác rừng không hợp lý, gia tăng sản xuất hay chuyển đổi sử dụng đất.
Những khu vực gia tăng NDVI nhiều nhất trong 34 năm xuất hiện ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ, Nam Bộ cho thấy sự phát triển mạnh mẽ về hoạt động sản xuất nông nghiệp của Việt Nam trong giai đoạn 1982-2014.
Kết quả đánh giá biến động NDVI liên năm dài hạn từ bộ dữ liệu VIPPHEN_EVI2
cho khu vực Việt Nam sẽ bổ sung thêm một nguồn tài liệu tham khảo phục vụ cho các hoạt động nghiên cứu về biến đổi khí hậu tác động đến lớp phủ thực vật. Việc sử dụng đa dạng các nguồn dữ liệu viễn thám ở nhiều mốc thời gian, độ phân giải sẽ tăng hiệu
lực và tính tin cậy với các nhận định, dự báo về tác động của biến đổi khí hậu đến từng tỉnh thành, từng vùng hay toàn lãnh thổ Việt Nam.
Khuyến nghị
Việc nghiên cứu những tác động của biến đổi khí hậu thông qua GIS, Viễn thám kết hợp tính toán thống kê cho thấy nhiều tiềm năng như có khả năng theo dõi và dự báo liên tục theo thời gian. Khả năng đánh giá nhanh chóng trên diện rộng với những số liệu thống kê rõ ràng liên tục cho thấy ưu điểm của phương pháp này. Hiện tại nguồn tư liệu ảnh viễn thám đã và đang được chia sẻ và khai thác miễn phí nhiều hơn cả về số lượng, chủng loại do đó trong giai đoạn sắp tới cần có nhiều các nghiên cứu, đặc biệt là về sự biến động lớp phủ thực vật gắn với các đại lượng đặc trưng của khí hậu để phát hiện ra những mối liên hệ của ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu tới thảm thực vật tự nhiên. Những nghiên cứu này có thể sẽ là cơ sở khoa học trong việc đề ra các giải pháp giảm thiểu và thích ứng với tác động của biến đổi khí hậu.
Hơn nữa, các đánh giá nên được thực hiện trên nhiều nguồn dữ liệu, đặc biệt với những độ phân giải tốt hơn để cải thiện độ chính xác của kết quả nghiên cứu. Những thay đổi trong thảm phủ thực vật theo thời gian cần có tính liên nghành không chỉ ở các diễn biến xảy ra trong tự nhiên như quá trình thoái hóa đất, hoang mạc hóa và sa mạc hóa hay sự gia tăng về các tình trạng phá rừng, thiên tai như hỏa hoạn, lũ lụt cũng mà còn liên quan tới phát triển kinh tế, chính trị, xã hội...
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Cổng Thông tin điện tử Chính phủ (Truy cập 03/06/2018). Giai đoạn 1976- 1985: Đất nước thống nhất, xây dựng và bảo vệ tổ quốc XHCN.
http://www.chinhphu.vn/portal/page/portal/chinhphu/noidungchinhsachth anhtuu?categoryId=798&articleId=2891.
2. Cổng Thông tin điện tử Chính phủ (Truy cập 03/06/2018). Một số thông tin địa lý Việt Nam.
http://chinhphu.vn/portal/page/portal/chinhphu/NuocCHXHCNVietNam/ ThongTinTongHop/dialy.
3. Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường (1999). Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6495-1:1999 (ISO 11074 -1 : 1996) về chất lượng đất - từ vựng - phần 1: thuật ngữ và định nghĩa liên quan đến bảo vệ và ô nhiễm đất.
4. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, (2010). Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến các mối hiểm họa liên quan và chương trình quản lý hậu quả rủi ro thiên tại ở Việt Nam.
5. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2012). Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8409:2012 Quy trình đánh giá đất sản xuất nông nghiệp.
6. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012). Thông tư 14/2012/TT-BTNMT, Ban hành quy định kỹ thuật điều tra thoái hóa đất.
7. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016). Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam.
8. Lê Thị Thu Hiền, (2013). Áp dụng chỉ số thực vật (NDVI) của ảnh Landsat đánh giá hoang mạc hóa tỉnh Bình Thuần. Tạp chí Các khoa học về Trái Đất.
9. Phạm Việt Hòa, Lê Quang Toan, Vũ Hữu Long, Nguyễn Thị Quỳnh Trang, Tống Sĩ Sơn, Nguyễn Vũ Giang, (2014). Khả năng ứng dụng ảnh vệ tinh độ phân giải trung bình - Modis trong giám sát chất lượng rừng Tây Nguyên. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
10. Lê Bắc Huỳnh, Bùi Đức Long, (2017). Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu. Hội thảo BĐKH-VACNE 2017.
11. Vũ Thị Thu Lan (2012). Nghiên cứu biến động của thiên tại (lũ lụt và hạn hán) ở tỉnh Quảng Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Tạp chí Các khoa học về Trái đất.
12. Mai Trọng Nhuận, Phan Văn Tân, Võ Thanh Sơn, Ngô Đức Thành, Phạm Văn Cự, (2012). Những kiến thức cơ bản về biến đổi khí hậu. NXB Đại học Quốc gia.
13. OECD, (2015). Chính sách Nông nghiệp Việt Nam 2015. Nhà xuất bản PECD, PARIS.
14. Mai Hồng Quân (2016). Bài học từ việc mất rừng ở khu vực Tây Nguyên và giải pháp bảo vệ rừng tại Việt Nam. Tạp chí môi trường.
15. Vũ Mạnh Quyết, (2019). Đánh giá thoái hóa đất đai dựa trên năng suất sinh khối cho vùng hạ lưu sông Mê Kông. NXB Nông nghiệp.
16. Nguyễn Ngọc Thạch (2005). Cơ sở Viễn thám. ĐH KHTN – ĐHQGHN. 17. Tổng cục Lâm Nghiệp, (2016). Báo cáo tổng kết công tác năm 2016 và
triển khai nhiệm vụ trọng tâm năm 2017.
18. Viện Chính sách và Chiến lược Phát triển Nông nghiệp Nông thôn, (2005).
Phát triển Nông nghiệp Nông thôn trong quá trình cải cách và công nghiệp hóa của Việt Nam. Chuyên đề phát triển và hội nhập
Tiếng Anh
19. Bai ZG, Dent DL, Olsson L and Schaepman, (2008). Global Assessement of Land Degradation and Improvement. ISRIC – World Soil Information, Wageningen
20. Bai ZG, Dent DL, Olsson L and Schaepman, (2008). Proxy global assessment of land degradation. Soil Use and Management.
21. Bhunia G S, Kumar Shit P, Pourghasemi H R, (2019). Soil organic carbon mapping using remote sensing techniques and multivariate regression