3.1. Tác động của biến đổi khí hậu tới môi trƣờng tự nhiên, kinh tế xã hội biến đảo
3.1.1 Lựa chọn kịch bản BĐKH cho vùng biển đảo Bạch Long Vỹ
Để dự báo đƣợc tác động của BĐKH, học viên lựa chọn kịch bản BĐKH RCP 4.5 năm 2050 theo phiên bản năm 2016 của Bộ Tài nguyên Môi trƣờng với các lý do sau:
- Đây là kịch bản có đầy đủ tất cả sự biến đổi của các yếu tố về nhiệt độ, lƣợng mƣa và nƣớc biển dâng;
- Kịch bản BĐKH RCP là kịch bản đƣợc xây dựng dựa trên về mức độ phát thải, chú trọng đến nồng độ khí nhà kính hơn là các q trình phát thải, trong đó kịch bản RCP 4.5 là ở mức phát thải trung bình thấp. Ngày nay, BĐKH đang đƣơc các quốc gia trên Thế giới và Việt Nam quan tâm, chú trọng và cùng với đó là các biện pháp nhằm giảm thiểu BĐKH ngày càng đƣợc thực hiện nghiêm túc nên biểu hiện của nó ngày càng đƣợc hạn chế. Học viên lựa chọn kịch bản trên để phù hợp với xu hƣớng tại Việt Nam cũng nhƣ trên Thế giới. Đặc biệt là biển đảo Bạch Long Vỹ do nằm xa bờ với điều kiện phát triển kinh tế - xã hội cịn yếu nên hồn toàn phù hợp với kịch bản này.
- Năm 2050 là năm tầm nhìn của hầu hết các bản quy hoạch kinh tế- xã hội và cũng là năm giữa thế kỷ 21;
Các tác động của BĐKH đến môi trƣờng tự nhiên, kinh tế - xã hội của vùng nghiên cứu đƣợc tác giả đề cập đến tại 2 thời điểm: hiện trạng (năm 2016) và năm 2050 (theo kịch bản BĐKH RCP 4.5 phiên bản 2016 của Bộ Tài nguyên & Mơi trƣờng). Theo đó, vùng nghiên cứu sẽ có sự thay đổi về các yếu tố do biến đổi khí hậu nhƣ sau: mực nƣớc biển dâng trung bình 22 cm (14cm-32cm); nhiệt độ tăng 1,3 đến 1,40C và lƣợng mƣa tăng trung bình là 14,5%.
49
3.1.2 Tác động của BĐKH NBD gây biến động môi trường tự nhiên
3.1.2.1. Nước biển dâng gây ngập lụt và biến động đường bờ (DEM)
Quá trình BĐKH nƣớc biển dâng đã gây ra sự thay đổi về độ cao, độ sâu của đảo Bạch Long Vỹ (hình 3.1).
Hình 3. 1. Sơ đồ biến động đường bờ, độ cao, độ sâu đảo Bạch Long Vỹ theo kịch bản BĐKH NBD RCP 4.5 cho năm 2050 [1]
Q trình này cịn làm thay đổi vị trí đƣờng bờ biển, đƣờng bờ biển ăn sâu vào đất liền, cách bờ biển hiện nay khoảng 0,8km, đoạn ăn sâu nhất tại khu vực Phủ Thùy Châu và Đông Phƣơng Đầu khoảng 1,1km. Nhƣ vậy với kịch bản BĐKH NBD RCP 4.5 thì diện tích đảo Bạch Long Vỹ bị mất đi khoảng 15% diện tích.
50
Bên cạnh đó độ cao và độ sâu của khu vực biển đảo Bạch Long Vỹ cũng đã bị thay đổi. Do mực nƣớc dâng là 22cm nên độ sâu tăng lên tịnh tiến so với độ sâu hiện tại là 0,22m và ngƣợc lại là độ cao, bị giảm đi so với hiện tại là 0,22m. Nhƣ vậy dạng địa hình có độ cao 0 - 5m là dạng địa hình phổ biến nhất tại khu vực biển đảo Bạch Long Vỹ, tiếp theo là độ cao 5 - 10m chiếm khoảng 20% diện tích. Dạng địa hình có độ cao từ 30 - 60m ít phổ biến nhất trong khu vực nằm ở trung tâm đảo và chiếm diện tích rất nhỏ (Hình 3.2).
Hình 3. 2. Sơ đồ nguy cơ ngập nước vùng biển đảo Bạch Long Vỹ theo kịch bản BĐKH NBD RCP 4.5 cho năm 2050 [1] 3.1.2.2. Tác động của BĐKH đến sự phân bố trầm tích tầng mặt
Trong vùng biển đảo Bạch Long Vỹ, quy luật phân dị trầm tích theo kích thƣớc hạt thể hiện rõ nét theo hƣớng từ ven đảo ra xa đảo, tức là từ nơng đến sâu thì kích thƣớc hạt mịn dần. Vùng đáy biển bao quanh đảo là vùng lộ đá gốc, khơng có trầm tích tầng mặt. Tiếp theo là phân bố các trƣờng sạn, sạn cát, cát
51
sạn,... cho đến bột cát theo độ sâu đáy biển tăng dần. Thành phần sạn của các trƣờng trầm tích ven bờ có thành phần tƣơng tự nhƣ các đá ở đảo bởi lẽ nó là sản phẩm phá hủy kiến tạo và phong hóa vật lý của các đá gắn kết cấu thành đảo Bạch Long Vỹ vận chuyển xuống. Càng ra xa đảo, ở độ sâu lớn dần thành phần sạn có sự góp mặt của kết von laterit và vụn vỏ sinh vật.
Dựa vào kết quả tính tốn, khi nƣớc biển dâng 22cm, đƣờng bờ thay đổi khơng nhiều do địa hình của đảo, thay đổi nhiều nhất ở khu neo đậu tàu và khu vực phia Bắc đảo. Đây là 2 khu vực bị ngập vào sâu nhất và cũng là nơi đang có nhiều nguy cơ ơ nhiễm bởi rác thải. Dựa vào chế độ thủy động lực vùng biển đảo Bạch Long Vỹ từ 0 - 30m, chúng tơi có thể xác định đƣợc 3 khu vực có hƣớng dịng chảy khác nhau ảnh hƣởng tới sự phân bố các trƣờng trầm tích là khu vực phía tây bắc đảo, khu vực tây nam và khu vực phía đơng đảo.
Khu vực phía bắc, tây bắc, trầm tích sạn có diện nhỏ phân bố ở phía bắc, độ sâu 25 - 35m nƣớc, trầm tích cát lẫn sạn phân bố ở phía tây bắc có diện tích lớn thứ 2 trong khu vực nghiên cứu ở độ sâu 30m nƣớc, phía ngồi trƣờng cát sạn tính từ đảo Bạch Long Vỹ và trƣờng trầm tích cát bột có cấp hạt mịn nhất trong khu vực nghiên cứu. Do ảnh hƣởng của chế độ thủy động lực, các trƣờng trầm tích khu vực này có xu hƣớng dịch chuyển theo hƣớng tây nam. Căn cứ vào độ lớn của dòng chảy, mực nƣớc biển dâng và tổng hợp các vectơ động lực, sự phân bố trầm tích ở khu vực này chủ yếu theo hƣớng tây nam, với độ lớn dịch chuyển so với hiện trạng (hiện nay) khoảng 80m.
Khu vực nam, tây nam đảo, trƣờng trầm tích sạn có diện phân bố nhỏ, độ sâu 20 - 30m nƣớc, trƣờng trầm tích cát sạn có diện tích phân bố lớn nhất khu vực nghiên cứu phân bố ở độ sâu từ 25 - 30m nƣớc, trầm tích cát phân bố độ sâu 18 - 25m nƣớc, bao quanh là trƣờng cát lẫn sạn, một phần nhỏ trầm tích cát bột. Ảnh hƣởng của chế độ thủy động lực, các trƣờng trầm tích ở khu vực này có xu hƣớng dịch chuyển theo hƣớng tây, tây bắc khoảng 100 - 120m so với hiện trạng.
Khu vực phía đơng, đơng bắc trƣờng trầm tích cát sạn phân bố với diện tích khá lớn, thƣờng phân bố bao quanh diện lộ đá gốc, song song với đƣờng đẳng sâu, trầm tích cát bùn sạn phân bố ở 25 - 30m nƣớc, trầm tích cát phân bố phía ngồi trầm tích cát lẫn sạn ở độ sâu 20 - 28m nƣớc, cát bùn lẫn sạn chỉ gặp ở phía đơng
52
đảo, phân bố thành 3 diện nhỏ, cộng sinh với trƣờng cát bùn sạn hoặc cát bột ở độ sâu 25 - 30m nƣớc. Dịng chảy chủ yếu theo hƣớng đơng bắc, các trƣờng trầm tích cũng có xu hƣớng dịch chuyển theo hƣớng dòng chảy với khoảng cách dịch chuyển so với hiện trạng khoảng 150 - 170m.
3.1.2.3. Tác động của BĐKH đến các hệ sinh thái tại đảo Bạch Long Vỹ
a. Biến động hệ sinh thái trên đảo
Theo dự báo khi nƣớc biển dâng lên 22cm thì diện tích tồn đảo bị ngập trong nƣớc là 0,4415 km2. Dựa trên bản đồ DEM khi mực nƣớc biển dâng 22cm thì khi vực đảo Bạch Long Vỹ đƣợc nhận định ở khu âu cảng nƣớc biển lấn sâu thêm trung đoạn rộng nhất là 230m ở phía tây âu cảng, phía đơng mực nƣớc biển dâng khoảng 110m, nơi ảnh hƣởng đến đƣờng giao thơng và khu dân cƣ có mức ngập khoảng 43m so với đƣờng kè bờ hiện trạng. Phía bắc Đơng Phƣơng Đầu nƣớc biển lấn sâu ở chỗ nhiều nhất khoảng 140m; tuy nhiên khu vực này dân cƣ sinh sống rất ít và chƣa có sự đầu tƣ phát triển ở khu vực này nên mức độ tác động xấu không lớn. Xung quanh đảo nƣớc ngập khoảng 20-80m ảnh hƣởng một phần nhỏ đến ngƣời dân sống nơi đây.
Bằng phƣơng pháp chồng lớp và xác định vùng ngập, chúng tôi đã xác định đƣợc sự biến động diện tích của các HST trên đảo nhƣ sau (hình 3.3, bảng 3.1):
Bảng 3. 1. Biến động diện tích của các hệ sinh thái trên đảo Bạch Long Vỹ theo kịch bản RCP 4.5 năm 2050 STT Đối tƣợng Diện tích trƣớc khi nƣớc dâng (m2) Diện tích cịn lại sau khi nƣớc dâng (m2) Biến động diện tích (m2)
1 Đảo nổi khi mực triều cao nhất (3.9m) 178 145,92 - 32,08
2 Hệ sinh thái rừng trên đảo 60 55,65 - 4,35
3 Hệ sinh thái cây bụi và trảng cỏ 78,3 68,57 - 9,73
4 Hệ sinh thái dân cƣ 38,7 29,75 - 8,95
5 Hệ sinh thái bãi triều cát 5.3 8 + 2,7
53
Hình 3. 3. Sơ đồ biến động các hệ sinh thái trên đảo Bạch Long Vỹ theo kịch bản BĐKH NBD RCP 4.5 cho năm 2050 [1]
Nhƣ vậy, khi NBD 22cm, diện tích hệ sinh thái rừng trên đảo sẽ bị mất đi là 4,35 m2, hệ sinh thái cây bụi và trảng cỏ mất đi 9,73 m2 và HST dân cƣ mất 8,95 m2. Trong khi đó HST bãi triều rạn đá khơng có sự biến động nào về diện tích cịn HST bãi triều cát thì tăng lên 2,7 m2.
54
Dựa vào các kết quả dự báo biến động của điều kiện môi trƣờng, đƣờng bờ, độ cao, độ sâu và đặc điểm phân bố trầm tích đã đƣợc trình bày ở phía trên, chúng tơi dự báo đƣợc vị trí phân bố, mức độ suy thoái của các HST rạn san hô đảo Bạch Long Vỹ theo các kịch bản RCP 4.5 nhƣ sau:
* Dự báo biến động
Các điều kiện môi trƣờng nhƣ nhiệt độ, độ muối, độ chiếu sáng, chất đáy v.v., ở quanh đảo Bạch Long Vỹ hiện nay rất thuận lợi cho san hô và rạn san hô phát triển. Tuy nhiên, do ảnh hƣởng của sóng, dịng chảy mà mức độ phát triển của rạn có khác nhau ở các phía khác nhau. Nếu xét trên 3 cạnh của đảo ta thấy rằng: rạn và san hô tạo rạn phát triển phong phú nhất ở phía tây bắc đảo, với số lồi dao động trong khoảng 67 - 82 loài và độ phủ đạt tới 34 - 94 bề mặt đáy. Cịn ở phía đơng và nam đảo, số lồi ít hơn từ 16 - 27 lồi, độ phủ của san hơ cũng thấp, chỉ khoảng 3 - 7% bề mặt đáy, ở phía đơng ra xa khoảng 300 - 500 mét, độ phủ có tăng lên, khoảng 15 - 20%. Từ đó cho thấy hệ sinh thái rạn san hơ ở mặt tây bắc đảo có ƣu thế hơn hẳn mặt phía đơng và phía nam đảo.
Các kết quả nghiên cứu đã phát hiện đƣợc 94 lồi san hơ thuộc 28 giống, 12 họ sống ở vùng nƣớc quanh đảo. Do đáy biển xung quanh đảo Bạch Long Vỹ hình thành bởi đá cát kết, là giá thể lý tƣởng cho san hô bám và phát triển. Tuy san hô cứng phân bố khắp xung quanh đảo, nhƣng chúng chỉ tạo thành rạn san hô trong vùng biển dọc theo cạnh phía tây đảo. Mặc dù lớp san hơ cịn mỏng, chƣa làm biến đổi đáng kể địa hình đáy biển nhƣng cũng đã tạo nên một lớp phủ nền đáy dày, mỏng khác nhau, đặc biệt dày hơn ở gần 2 đầu phía bắc và tây nam đảo. Cho đến nay, bƣớc đầu đã xác định đƣợc san hô cứng ở quanh đảo phân bố tới độ sâu khoảng 26 - 27m. Dƣới sâu hơn là đáy cát và san hô mềm chiếm ƣu thế, san hô cứng chỉ lác đác, không đáng kể.
Theo phân tích của các nhà khoa học, nhiệt độ trung bình của bề mặt nƣớc biển sẽ tăng lên do hiện tƣợng nóng lên tồn cầu và nhƣ vậy hầu hết rạn san hô đang sống ở điều kiện nhiệt độ cao hơn so với điều kiện tối ƣu của chúng. Hiện tƣợng nhiệt độ ngày càng tăng đang ảnh hƣởng đến các rạn san hô ở Bạch Long Vỹ, làm
55
san hơ bị bệnh và có thể bị chết hàng loạt. Một số rạn đang ở tình trạng bị giảm sự đa dạng hoặc năng suất sản xuất vì nhiều lồi khơng thể chịu đƣợc nhiệt độ cao hơn. Hoặc nếu sống sót đƣợc trong điều kiện nhiệt độ tăng thì chúng cũng sẽ bị mắc nhiều bệnh và suy giảm khả năng sinh sản. Cộng thêm san hô mất đi làm sản lƣợng cá giảm và giảm giá trị du lịch.
Đối với các rạn san hô ở khu vực đảo Bạch Long Vỹ, tác động quan trọng nhất là mƣa, bão, lũ lụt. Bão có thể phá huỷ san hô ở vùng rạn nông, nhất là đối với nhóm san hơ dạng cành. Nhiều san hơ chết nát vụn, độ phủ san hô sống giảm mạnh sau bão. Bão còn gây xáo trộn bùn do đa số các rạn san hơ đều nằm vùng đáy nơng, phía ngồi có nhiều bùn. Bão to gây sóng làm quấy đục đƣa bùn phủ lên rạn. Thêm vào đó là bão kèm theo mƣa to làm nhạt độ muối ven bờ, ngăn cản ánh sáng vào trong nƣớc, ảnh hƣởng tới quá trình quang hợp của tảo cộng sinh, phá vỡ cân bằng ngay trong san hơ.
Thêm vào đó, các dịng vật chất từ đất liền đổ xuống sau các trận mƣa lớn kéo dài làm hạ thấp độ muối và tăng thêm độ đục… Nhiều lồi san hơ khơng chịu đƣợc nên chết rất nhanh.
* Mức độ suy thối HST rạn san hơ tại đảo Bạch Long Vỹ
Kết hợp giữa kết quả cho điểm của DATP4 [47], nghiên cứu của đề tài BĐKH23 [38] và kết quả nghiên cứu của chính tập thể tác giả, chúng tôi đã xác định trọng số của hai ngun nhân gây suy thối rạn san hơ nhƣ sau:
Theo PGS.TS Đỗ Công Thung và các cộng sự trong nghiên cứu mức độ suy thối san hơ tại Hạ Long - Cát Bà, năm 2015-2016 nguyên nhân do hoạt động du lịch, do hoạt động NTTS và tai biến thiên nhiên ứng với 2 điểm và nguyên nhân do hoạt động GTVT, ô nhiễm môi trƣờng ứng với 3 điểm. Đến năm 2030, sau 15 năm thì chỉ có hai ngun nhân là hoạt động du lịch và tai biến thiên nhiên tăng lên 3 điểm, trọng số của các ngun nhân cịn lại vẫn giữ ngun. Chúng tơi đồng ý với quan điểm này và nhận thấy các kết quả này là phù hợp với HST san hô tại Bạch Long Vỹ.
56
Đối với năm 2050, sau khoảng thời gian khá dài, việc tích lũy các độc tố gây ô nhiễm môi trƣờng cũng nhƣ cƣờng độ và tần suất các cơn bão đƣợc cho là sẽ tăng mạnh. Chính vì vậy, chúng tôi xác định điểm trọng số cho các nguyên nhân do ô nhiễm môi trƣờng năm 2050 ứng với 4 điểm; nguyên nhân do tai biến thiên nhiên năm 2050 ứng với 3 trọng số; nguyên nhân do hoạt động giao thông vận tải khơng thay đổi cịn nguyên nhân hoạt động du lịch và NTTS thì cùng tăng lên là 3 điểm (bảng 3.2).
Nhƣ vậy, năm 2015-2016 sẽ có 12 điểm, năm 2030 có 15 điểm và năm 2050 là 16 điểm.
Bảng 3. 2. Bảng trọng số của ngun nhân gây suy thối san hơ đảo Bạch Long Vỹ
S TT
Các yếu tố gây suy thoái Năm 2015-2016 Năm 2030 Năm 2050 1 Hoạt động du lịch ++ +++ +++ 2 Hoạt động NTTS ++ +++ +++
3 Giao thông vận tải +++ +++ +++
4 Ơ nhiễm mơi trƣờng +++ +++ ++++
5 Tai biến tự nhiên ++ +++ +++
T ổng
12 15 16
Theo đề tài KC.09.26/06-10 ―Đánh giá mức độ suy thoái các HST vùng ven bờ biển Việt Nam và đề xuất các giải pháp quản lý bền vững‖ [665] mức độ suy thoái hệ sinh thái rạn san hơ bình qn là 1,27%/năm và mức độ suy thoái ứng mỗi mỗi điểm là 0,08%.
Vì vậy, chúng ta có thể xác định đƣợc mức độ suy thối dựa vào số điểm đã cho của từng năm, khoảng thời gian cần dự báo và mức độ suy thối HST rạn san hơ tƣơng ứng với mỗi trọng số.
Nhƣ vậy mức độ suy thối trung bình cho năm 2050 là: 0,08 *16* 35 = 44,8 % (hình 3.3).
57
3.1.2.4. Tác động của BĐKH NBD đến môi trường
a. Môi trƣờng nƣớc
Do chất lƣợng môi trƣờng nƣớc biển và chế độ thủy động lực có tƣơng quan