Nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến nguy cơ cháy rừng là một vấn đề mang tính thời sự và hết sức cần thiết trong khung cảnh các quá trình BĐKH đang diễn ra mạnh mẽ trên quy mô toàn cầu như hiện nay và đặc biệt Việt Nam được đánh giá là một trong những nước chịu tác động mạnh từ các quá trình BĐKH toàn cầu nói chung, trong khu vực Đông Nam Á nói riêng. Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu ở nước ta về tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng trong những năm qua được tổng kết như sau :
Nguyễn Đăng Quế và Đặng Văn Thắng năm 2010, [18] [19] đã có những nghiên cứu bước đầu cho thấy, sự thay đổi nhiệt độ, lượng mưa làm gia tăng mức độ nghiêm trọng của cháy rừng. Nghiên cứu dựa trên các số liệu khí tượng từ thập kỷ 60, 70 của thế kỷ 20 và kịch bản biến đổi khí hậu - nước biển dâng để nghiên cứu những thay đổi dịch chuyển về nguy cơ cháy rừng ở bốn vùng Tây Bắc, Đông Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên. Kết quả cho thấy:
- Tại khu vực Tây Bắc, cháy rừng sẽ mở rộng vào cuối mùa (mùa cháy rừng tính từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau) và sẽ nghiêm trọng hơn. Vùng Tây Bắc vốn đã khô hạn theo kịch bản biến đổi khí hậu, tương lai lại càng khô hạn hơn. Nhiệt độ trong các tháng cuối mùa khô càng tăng cao. Nhiệt độ các tháng 3, 4 tăng cao nhất trong khi lượng mưa lại giảm nhanh vào 2 tháng này. - Bắc Trung Bộ, mùa cháy rừng sẽ đến sớm và kết thúc muộn hơn thường lệ. Bởi các nghiên cứu trên mô hình và các kịch bản biến đổi khí hậu
cho thấy, nền nhiệt độ khu vực này có xu hướng tăng cao trong khi lượng mưa lại giảm.
- Vùng Tây Nguyên, tình hình cũng trở nên nghiêm trọng khi nguy cơ tăng cao cả đầu mùa và cuối mùa. "Số ngày có nguy cơ cháy rừng cấp nguy hiểm và cực kỳ nguy hiểm có thể lên tới 29-31 ngày trong những tháng cao điểm".
- Khu vực Đông Bắc: nhiệt độ tăng cao song lượng mưa cũng tăng cao, nên độ ẩm được cải thiện. Số ngày có nguy cơ cháy cao có xu hướng giảm mạnh và mùa cháy rừng dự báo sẽ được thu hẹp.
Bế minh Châu (2011), đã nghiên cứu xu thế ảnh hưởng của BĐKH đến cháy rừng ở tỉnh Sơn La đã đưa ra kết luận: Các chỉ tiêu phản ánh nguy cơ cháy rừng ở tỉnh Sơn La đều tăng theo thời gian, mức tăng không đều ở các thập kỷ. Tới những năm 2020 các chỉ tiêu đều tăng trung bình từ 1,6 đến 9,1%, đến những năm 50 của thế kỷ này, các chỉ tiêu tăng từ 36,1 đến 99,0% nhưng đến những năm 2100, các chỉ tiêu này đều tăng cao, từ 63,0% đến xấp xỉ 155% [9].
Nghiên cứu của Vương Văn Quỳnh và cộng sự (2012) cho thấy quá trình BĐKH sẽ góp phần quan trọng làm gia tăng nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam. Ở khu vực Hà Nội số ngày có nguy cơ cháy rừng cao sẽ tăng thêm 10-15 ngày/năm vào thời điểm năm 2050 so với thời điểm năm 2010 [18].
Ở Việt Nam hiện nay những nghiên cứu về tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng còn rất ít, cũng chưa có tác giả nào đề xuất phương pháp nghiên cứu áp dụng chung cho toàn quốc. Một số nghiên cứu bước đầu, điển hình được một số chuyên gia GS. Vương Văn Quỳnh, PGS. Bế Minh Châu, PGS. Nguyễn Đăng Quế, PGS. Trần Quang Bảo thực hiện mới chỉ dừng lại ở mức độ thăm dò, mô phỏng, đánh giá xu hướng tác động của quá trình BĐKH đến nguy cơ cháy rừng của Việt Nam với quy mô nhỏ cho từng vùng nghiên cứu cụ thể.
Kết luận:
(1) - Trên thế giới, phương pháp tiếp cận chung của các tác giả trong nghiên cứu tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng là: (1) Xây dựng các chỉ số phản ánh nguy cơ cháy rừng theo điều kiện khí hậu; (2) Sử dụng chỉ số này để đánh giá tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng theo các kịch bản BĐKH; (3) Nguy cơ cháy rừng được đánh giá qua số ngày có nguy cơ cháy rừng cao và rất cao trong tháng hay trong năm.
(2) - Ở Việt Nam hiện nay những nghiên cứu về Phương pháp nghiên cứu tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng là còn khá mới và chưa có nhiều công trình được thực hiện.
1.4. Nhận xét chung
+ Trên thế giới các nghiên cứu đã chứng minh quá trình BĐKH là sự thực và đang tiếp tục diễn ra. Tác động của nó sẽ ảnh hướng tới nhiều ngành, lĩnh vực và các vùng lãnh thổ. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về BĐKH trong lĩnh vực lâm nghiệp là khá mới mẻ và chưa có nhiều công trình được thực hiện. Vì vậy, việc thực hiện đánh giá tác động của BĐKH trong Lâm nghiệp và đề xuất các giải pháp ứng phó là thực sự cần thiết và cấp bách.
+ Hiện nay vẫn chưa có phương pháp dự báo cháy rừng chung cho toàn thế giới, mỗi quốc gia, mỗi khu vực đều nghiên cứu và phát triển các phương pháp dự báo cháy rừng riêng. Ở Việt Nam hiện sử dụng chỉ tiêu khí tượng tổng hợp của Nesterop có điều chỉnh hệ số K cho các địa phương để dự báo cháy rừng trên toàn quốc. Tổng quan tài liệu cũng cho thấy, hiện ở Việt Nam chưa có phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo các chỉ tiêu khí hậu.
+ Phương pháp tiếp cận chung của các tác giả trong nghiên cứu tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng là: (1) Xây dựng các chỉ số phản ánh nguy cơ cháy rừng theo điều kiện khí hậu; (2) Sử dụng chỉ số này để đánh giá tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng theo các kịch bản BĐKH; (3) Đánh giá nguy cơ cháy rừng qua số ngày có nguy cơ cháy rừng cao và rất cao trong tháng hay trong năm.
+ Hiện nay ở nước ta chưa có tác giả nào thực hiện nghiên cứu đánh giá tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng trên quy mô toàn quốc, cũng như đề xuất đươc phương pháp đánh giá tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam.
Từ những kết luận được rút ra trong quá trình nghiên cứu tổng quan, cho phép tác giả xác định ba vấn đề chính sẽ được giải quyết trong đề tài luận án:
(1) Nghiên cứu xác định chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam. (2) Xây dựng “Phương pháp đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam”. (3) Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam. Chỉ số khí hậu dùng để phản ánh nguy cơ cháy rừng được xác định trong đề tài luận án cần có những đặc điểm sau: (1) – Được xác định thông qua các chỉ tiêu khí hậu (nhiệt độ trung bình, lượng mưa trung bình), (2) – Phản ánh được sự ảnh hưởng của điều kiện khí hậu những tháng liền trước đến nguy cơ cháy rừng ở tháng dự báo, (3) – Liên hệ chặt với đặc điểm phân hóa mùa mưa của khu vực dự báo.
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
Phù hợp với mục tiêu nghiên cứu luận án xác định những nội dung nghiên cứu cụ thể sau:
2.1.1. Nghiên cứu xây dựng chỉ tiêu khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng
+ Nghiên cứu đặc điểm biến đổi của các chỉ tiêu khí hậu + Nghiên cứu chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng
+ Nghiên cứu đặc điểm biến đổi nguy cơ cháy rừng theo điều kiện khí hậu
+ Nghiên cứu lựa chọn chỉ tiêu khí hậu và ngưỡng phân cấp phản ánh cấp độ của nguy cơ cháy rừng
2.1.2. Nghiên cứu phương pháp đánh giá tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng
+ Nghiên cứu đặc điểm biến đổi của chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng theo không gian
+ Nghiên cứu đặc điểm biến đổi của chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng theo thời gian
+ Nghiên cứu đặc điểm biến đổi của nguy cơ cháy rừng theo loại trạng thái rừng
+ Nghiên cứu phương pháp đánh giá tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng
2.1.3. Đánh giá tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng theo kịch bản BĐKH trung bình B2
+ Nghiên cứu đặc điểm biến đổi nguy cơ cháy rừng ở các địa phương khác nhau
+ Nghiên cứu xác định đặc điểm nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam năm 2020
+ Nghiên cứu xác định đặc điểm nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam năm 2050
+ Nghiên cứu xác định đặc điểm nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam năm 2090
2.1.4. Đề xuất giải pháp ứng phó với tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng
Các giải pháp ứng phó với tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng được xây dựng và đề xuất theo các phương pháp của tài liệu hướng dẫn
“Đánh giá tác động của biến đối khí hậu và xác định các giải pháp thích ứng” [26] và dựa trên các kết quả nghiên cứu về tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng của luận án.
2.2. Phương pháp tiếp cận
2.2.1. Cách tiếp cận hệ thống
Theo quan điểm hệ thống BĐKH và cháy rừng vừa là hiện tượng tự nhiên vừa là hiện tượng kinh tế xã hội. BĐKH và cháy rừng là hiện tượng tự nhiên, bởi vì nó diễn ra theo những quy luật của tự nhiên và chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác trong hệ thống tự nhiên như: khí hậu, thời tiết, loại rừng, địa hình, thổ nhưỡng v.v... BĐKH và cháy rừng cũng là một hiện tượng kinh tế - xã hội vì sự xuất hiện và mức độ nguy hiểm của nó thường gắn liền với các hoạt động kinh tế của con người như: phát triển các hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp, thủy sản, công nghiệp, khai thác tài nguyên khoáng sản… Tựu chung, tất cả các yếu tố và hoạt động này đã góp phần gây nên quá trình BĐKH toàn cầu nói chung và ở Việt Nam nói riêng như hiện nay. Theo các kết quả nghiên cứu và dự báo thì quá trình BĐKH sẽ diễn ra ngày càng phức tạp và có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường sống, cũng như các hoạt động sản xuất, phát triển của loài người. Nghiên cứu các kịch bản BĐKH và ảnh hưởng của nó đến nguy cơ cháy rừng được xem là một cách giải quyết tối ưu cho công tác dự báo và đề xuất các giải pháp ứng phó
với những tác động tiêu cực của BĐKH đến quá trình phát triển của ngành lâm nghiệp trong tương lai.
2.2.2. Cách tiếp cận đa ngành
BĐKH và cháy rừng là hiện tượng tự nhiên, nhưng cũng là hiện tượng kinh tế xã hội. Vì vậy, những giải pháp giảm thiểu tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng cũng phải bao gồm cả những giải pháp khoa học công nghệ và cả những giải pháp kinh tế xã hội. Những giải pháp này sẽ liên quan đến cả lâm nghiệp, nông nghiệp, thuỷ lợi, địa chính, giao thông, môi trường, văn hoá, giáo dục, quốc phòng v.v... Chúng được xây dựng trên cơ sở những kiến thức khí tượng học, thuỷ văn học, lâm sinh học, dân tộc học, xã hội học, kinh tế thể chế, công nghệ thông tin, môi trường và phát triển v.v... Chúng được lồng ghép với nhau, hỗ trợ và bổ sung cho nhau để đạt được mục tiêu đặt ra và giảm đến mức thấp nhất những chi phí của xã hội. Những kiến thức đơn ngành thường không đầy đủ hoặc phiến diện khi giải quyết các vấn đề liên quan đến nhiều ngành, nhiều cấp và đòi hỏi kiến thức của nhiều lĩnh vực khác nhau. Vì vậy, nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng và đề xuất các giải pháp ứng phó là một trong những vấn đề phức tạp, liên quan đến nhiều ngành, nhiều cấp, nhiều lĩnh vực khác nhau cần được giải quyết trên quan điểm đa ngành.
2.2.3. Cách tiếp cận nghiên cứu phát triển
Trong nghiên cứu này các giải pháp ứng phó với ảnh hưởng của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng luôn hướng vào mục tiêu phát triển kinh tế xã hội và được lồng ghép với những hoạt động phát triển kinh tế xã hội khác. Vì vậy, việc nghiên cứu chúng mang tính chất của những nghiên cứu phát triển với trình tự logic chung là: phân tích thực trạng tác động của BĐKH theo kịch bản trung bình B2 đến nguy cơ cháy rừng ở các địa phương, xác định thực trạng, nguyên nhân và xây dựng giải pháp ứng phó phù hợp với hoàn cảnh địa phương.
2.3. Cơ sở dữ liệu của luận án
Trong luận án để phục vụ quá trình nghiên cứu và hoàn thiện báo cáo, tác giả đã sử dụng các nguồn tư liệu cụ thể như sau:
1. Hệ thống 66 ô tiêu chuẩn điển hình đại diện cho các trạng thái rừng đặc trưng được lựa chọn nghiên cứu.
2. Kịch bản BĐKH do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố công bố năm 2009.
3. Tham khảo hệ thống số liệu về đặc điểm cấu trúc, vật liệu cháy dưới rừng, số liệu khí tượng, phương pháp nghiên cứu, kết quả nghiên cứu của các công trình nghiên cứu đã công bố:
- Đề tài Cấp nhà nước: Nguyên cứu các giải pháp sử dụng rừng để chắn sóng ven biển và giảm lũ ở Việt Nam. Chủ trì đề tài: GS. Vương Văn Quỳnh. Thời gian thực hiện: 2009 – 2010. Thuộc chương trình khoa học công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên. Mã số: KC08.31/06-10.
- Nhiệm vụ: Điều tra, đánh giá tác động, xác định các giải pháp ứng phó, xây dựng và triển khai các kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH trong lĩnh vực lâm nghiệp. Chủ trì nhiệm vụ: TS. Phạm Minh Thoa. Thời gian thực hiện: 2010 – 2012. Nhiệm vụ nghiên cứu của Bộ NN&PTNT.
- Dự án Tổng Điều tra Kiểm kê rừng toàn Quốc giai đoạn 2013 – 2015 thực hiện trên địa bàn các tỉnh Hà Tĩnh, Đăk Lăk, Đăk Nông. Do Trường Đại học Lâm nghiệp là đơn vị thực hiện.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp xây dựng chỉ tiêu khí hậu phản ánh nguy cơ cháyrừng rừng
2.4.1.1. Phương pháp xác định đặc điểm biến đổi của các chỉ số khí hậu
Đặc điểm biến đổi của các chỉ tiêu khí hậu của các địa phương được xác định theo số liệu quan trắc về nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa tại các trạm Khí tượng Quốc Gia trong giai đoạn 1980 - 1999 và kịch bản BĐKH trung bình B2 do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố năm 2009. Phân bố các trạm Khí tượng Quốc Gia được lựa chọn nghiên cứu thể hiện trong hình 2.2.
Hình 2.2. Vị trí các trạm Khí tượng Quốc Gia phục vụ nghiên cứu
2.4.1.2. Phương pháp xác định chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng * Công thức dự báo nguy cơ cháy rừng của Nesterop
Hiện nay, ở nước ta nguy cơ cháy rừng của một ngày cụ thể ở phần lớn các khu vực được xác định theo chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P của Nesterop với công thức như sau:
d t i13 n 1 i i13 5i x P ∑ = =K (2.1) Trong đó:
- P5i là chỉ tiêu khí tượng tổng hợp tính cho ngày thứ i,
- K là hệ số có giá trị bằng 1 khi lượng mưa ngày thứ i nhỏ hơn 5mm, và có giá trị bằng 0 khi lượng mưa ngày lớn hơn hoặc bằng 5mm,
- ti13 là nhiệt độ không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (oC), - di13 là độ hụt bão hòa tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (mb),
- n là số ngày không mưa hoặc có mưa nhưng nhỏ hơn 5 mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 5 mm.
* Chỉ số ngày có nguy cơ cháy cao
Nguy cơ cháy rừng của một ngày cụ thể được xác định theo giá trị của chỉ số P5i. Ngày mà P5i từ 7.500 – 10.000 được gọi là ngày có nguy cơ cháy