Hak, K. Nadaoka và A. Collin đã nghiên cứu sự thay đổi đặc điểm tại dải ven biển tỉnh Kiên Giang dựa trên dữ liệu ảnh Landsat và Google Earth. Các kết quả nghiên cứu giải thích sự biến đổi đường bờ, thay đổi lớp phủ trong nhiều năm và ảnh hưởng của hoạt động nhân sinh đến sự thay đổi này.

1. Khu vực nghiên cứu

Khu vực ven biển tỉnh Kiên Giang từ Hòn Đất xuống An Minh  có đường bờ biển dài 113 km và  1.780 km² đất liền (hình 1). Độ cao trung bình vùng ven biển này tương đối thấp, dao động từ 0.2 – 0.5 m trên mức trung bình của khu vực. Nơi đây có một vành đai rừng ngập mặn mỏng và một hệ thống đê kè rất hạn chế. Chính vì vậy vùng này dễ bị tác động bởi sóng và thủy triều mặc dù chiều cao sóng trung bình (0.3m) và biến đổi thủy triều (0.56m) ở khu vực này không lớn. Những tác động  sẽ ảnh hưởng tới hoạt động kinh tế xã hội chủ yếu là nuôi trồng thủy sản, trồng lúa kết hợp nuôi tôm, trồng mía và các cây trồng khác.

Trong một nghiên cứu của GIZ năm 2012 đã chỉ sự xói mòn bờ biển và bồi tụ ở vùng ven biển này có nguyên nhân chính bởi các tác động tự nhiên mà chủ yếu là chiều cao sóng và mưa. Từ năm 2009 đến năm 2010, khoảng 30km đường bờ biển của khu vực bị xói lở nghiêm trọng. Hậu quả dẫn đến  các thảm thực vật ven biển, khu vực  ao nuôi, các hệ thống đê bị hư hại nặng và 19 làng ven biển bị ảnh hưởng trực tiếp (Duke et al, 2010.). Bên cạnh các tác động tự nhiên thì các hoạt động do con người như sử dụng không đúng các loại phân bón và thuốc trừ sâu, khai thác quá mức nguồn nước ngầm cũng là những nhân tố quan trọng có thể gây ra suy thoái ven biển trong khu vực này.

2. Phương pháp và dữ liệu

Để đánh giá biến động đường bờ và thay đổi sử dụng đất ven biển các tác giả đã sử dụng dữ liệu ảnh Landsat (1989 – 2014) kết hợp với ảnh Google Earth độ phân giải cao. Ngoài ra các thông tin kinh tế xã hội năm 1996 và 2000-2013 được trích từ niên giám thống kê tỉnh Kiên Giang và niên giám thống kê Việt Nam cũng được sử dụng như thông tin phụ trợ cho việc đánh giá tác động của các hoạt động kinh tế xã hội.

Từ ảnh vệ tinh, tác giả đã trích xuất đường bờ biển trong các năm 1989, 1995, 2001, 2003, 2011, và 2014 bằng các công cụ trong phần mềm ENVI 5.0. Ngoài ra tác giả cũng đã lập được bản đồ phân loại lớp phủ vào các năm 1995, 2001, 2003, và 2014 có kiểm định dựa trên dữ liệu google earth. Theo đó loại hình bề mặt bao gồm: mặt nước; đất trống; khu vực thành thị; bùn, đá, cát và đất; rừng ngập mặn; vùng trồng lúa; thực vật ngập nước và thảm thực vật khác.

Các hoạt động kinh tế xã hội là một trong những nguyên nhân quan trọng gây áp lực lên môi trường sống vùng đới bờ. Để đánh giá các tác động này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng hệ số phân tích đa tiêu chí MFA. Theo đó, hai nhóm chỉ tiêu được sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho MFA bao gồm:  thứ nhất  là thông tin về các loại che phủ đất được trích dẫn từ ​​các kết quả lập bản đồ độ che phủ đất cho các năm 1995, 2001, 2003, và 2014, cộng với diện tích nuôi thủy sản thu được từ niên giám thống kê của tỉnh Kiên Giang và Việt Nam;  nhóm thứ hai bao gồm dữ liệu hàng năm về mật độ dân số và một số kết quả đầu ra kinh tế như sản xuất nuôi trồng thủy sản, sản xuất lúa gạo, và sản lượng các ngành công nghiệp của 6 huyện nằm trong khu vực nghiên cứu.

3. Kết quả và thảo luận

3.1 Biến đổi đường bờ

Phân tích tương quan đường bờ từ 1989 đến nay cho thấy quá trình xói lở và bồi tụ đường bờ biển của khu vực nghiên cứu đã thay đổi đáng kể. Xói mòn xảy ra ở bờ biển phía bắc và phía nam, trong khi bờ biển trung tâm là tương đối ổn định, ngoại trừ khu vực huyện An Biên đã bồi ra đáng kể.  Hơn nữa, khu vực và thời điểm xói mòn và bồi tụ ở mỗi khu vực rất khác nhau.

Tốc độ xói lở giai đoạn 1989 – 2014 trung bình là 9.5m/năm, mức xói cao nhất 44.5m/năm (từ năm 1989  đến 1995) chủ yếu tại bờ biển huyện Hòn Đất (vùng (i) hình 2).

Tốc độ xói trong các giai đoạn rất khác nhau, điển hình trong ba giai đoạn năm 1995-2001, 2001-2003, và 2011-2014  có tốc độ xói tương ứng 12,5 m, 22,5 m, và 28m/năm. Có thể thấy tốc độ xói lở ngày càng tăng, đặc biệt là trong giai đoạn 2001-2003 đây là kết quả của việc chuyển đổi nhanh chóng loại hình sử dụng đất do sự bùng nổ trong việc sản xuất,  nuôi trồng thủy sản.

Tốc độ xói  ở các khu vực cũng khác nhau tùy vào từng giai đoạn. Từ năm 1989-2014, xu hướng  xói mòn chuyển từ phía Bắc xuống phía Nam. Đáng chú ý, từ 1989-2001, xói lở bờ biển là chủ yếu ở phía Bắc (Hình. 3 (a)), trong khi từ năm 2001 trở đi, xói mòn chủ yếu tập trung ở phía Nam (Hình. 3 (b)) – nơi tiếp giáp với các khu vực nhanh chóng bị xâm chiếm bởi các hoạt động nuôi tôm sau cải cách kinh tế của chính phủ Việt Nam trong những năm đầu thập niên 2000.

Mặt khác, trong khu vực bồi tụ (vùng (iii) –  hình 2), tốc độ bồi tụ trung bình giữa năm 1989 và 2014 là 15.7 m/năm. Tốc độ bồi tụ lớn nhất là 47.6m/năm xảy ra từ 1989 đến 1995.

Mức bồi tụ trong giai đoạn 1995-2001 và 2011-2014 lần lượt là 13m/năm và 11,5m/năm. Không có sự bồi tụ xảy ra trong thời gian 2000-2003; ngược lại, sự gia tăng đột ngột về xói lở bờ biển đã được tìm thấy trong thời gian này. Chúng ta nhận thấy rằng các khu vực bồi tụ nằm gần khu vực xói mòn chủ yếu ở phía nam (Hình 2) và cũng giáp với các khu vực vùng ven biển đã bị thay đổi nghiêm trọng do hoạt động nuôi trồng thủy sản. Điều đó có nghĩa sự chuyển loại hình canh tác đất vào nuôi trồng thủy sản trong thời gian 2000-2003 đã có ảnh hưởng đáng kể đến xói lở bờ biển.

Cũng theo kết quả của một nghiên cứu được tiến hành bởi Duke et al. (2010), tỷ lệ xói mòn ở một số khu vực dọc bờ biển Kiên Giang đạt 24m/năm trong giai đoạn 2009 – 2010. Phát hiện này, kết hợp với kết quả nghiên cứu hiện tại, có thể cho thấy sự xói mòn bờ biển ở tỉnh Kiên Giang là nghiêm trọng và liên tục xấu đi. Hơn nữa, mặc dù hiện tượng xói mòn ở khu vực này được xem là một sự kiện tự nhiên (GIZ, 2012), thì cường độ ngày càng tăng của nó đang chịu ảnh hưởng trực tiếp từ con người, đặc biệt là những thay đổi lớn trong việc sử dụng đất ven biển đã xảy ra giữa năm 2000 và 2003. Hơn nữa, những tác động của con người vẫn không thay đổi đáng kể trong các chương trình bảo vệ bờ biển  được tiến hành những năm  gần đây (xây dựng hệ thống đê biển, hàng rào bảo vệ nhân tạo, và trồng lại rừng ngập mặn thuộc Dự án Dự trữ sinh quyển Kiên Giang  của GTZ).

3.2 Thay đổi lớp phủ

Kết quả phân loại sử dụng đất được kiểm tra với hệ số Kappa là 86,67% – 0,85, 81,87% – 0,79, 93,65% – 0,92, và 90.33% – 0.89 tương ứng cho  các năm 2014, 2003, 2001, và 1995. Trên cơ sở đó các bản đồ phân loại được thành lập cho khu vực nghiên cứu theo các năm khác nhau (hình 4)

Dựa trên những kết quả phân loại, độ che phủ đất trong khu vực nghiên cứu thay đổi đáng kể từ năm 1995 đến năm 2014 .

Năm 1995, loại hình lớp phủ chủ yếu là: thảm thực vật, đất trống và khu vực trồng lúa, trong khi vào năm 2014, diện tích trồng lúa đã trở thành phổ biến, tiếp theo là loại thực vật khác, mặt nước và các loại che phủ đất khác. Các khu vực đất trống chiếm 34,17% tổng diện tích đất trong năm 1995 và giảm xuống còn 7,28% trong năm 2014.

Diện tích lúa tăng từ 18,84% năm 1995 lên 28,68% vào năm 2001, sau đó giảm xuống còn 25,21% năm 2003 và tăng lên  đỉnh điểm 41% trong năm 2014.

Theo xu hướng biến đổi thì diện tích trồng lúa, các khu vực nước mặt và thảm thực vật ngập nước  có liên quan đến sản xuất nuôi trồng thủy sản, tăng đáng kể từ năm 1995 đến năm 2014. Diện tích mặt nước tăng từ 0,32% lên 14,84%, trong khi diện tích thảm thực vật ngập nước giảm từ 2,42% xuống còn 6,07%. Điều đáng chú ý  xu hướng biến đổi bề mặt nước xuất hiện như là một bước nhảy đột ngột giữa năm 2001 và 2003 (từ 3,68% đến 9,14). Những kết quả này phù hợp với sự thay đổi của các khu vực sản xuất nuôi trồng thủy sản lấy từ niên giám thống kê của tỉnh Kiên Giang . Mặt khác, trong thời gian này các diện tích trồng lúa giảm đáng kể. Điều này có thể được giải thích bởi các hoạt động kinh tế xã hội, sự thay đổi theo định hướng từ trồng lúa sang nuôi trồng thủy sản giữa năm 2001 và 2003.

Diện tích rừng ngập mặn đã giảm đáng kể từ năm 1995 đến năm 2014. Rừng ngập mặn chiếm 3,61% tổng diện tích đất trong năm 1995 và giảm xuống còn 3,13% năm 2001, 2,43% năm 2003, và 2,05% trong 2014. Sự suy giảm tương đối cao, nếu xu hướng này vẫn tiếp diễn, các khu vực rừng ngập mặn sẽ biến mất sau 25 năm. Điều này do việc chuyển đổi mục đích sử dụng dất dọc theo bờ biển (Hình 5), sự biến mất của rừng ngập mặn phù hợp với sự gia tăng nhanh chóng của các bề mặt nội thủy và khu vực nuôi trồng thủy sản.

Bên cạnh những tác động của con người, sự xói lở bờ biển nghiêm trọng cũng có thể tác động thêm đến sự tàn phá của rừng ngập mặn dọc bờ biển.

3.3 Tác động của con người đến  sinh thái ven biển

Kết quả phân tích MFA  miêu tả mối quan hệ giữa biến đổi của khu vực rừng ngập mặn cùng với các chỉ tiêu kinh tế cơ bản. Hai yếu tố đầu tiên (F1 và F2) chiếm 93,36% tổng số biến đổi dữ liệu, các biến đổi tương quan lớn sẽ xuất hiện gần nhau trên đồ thị.

Như vậy có thể thấy khu vực rừng ngập mặn có biến đổi mạnh và tiêu cực so với các loại che phủ đất (với các chỉ số đều vượt ngưỡng ap = 0.05) bao gồm cả khu vực đô thị, mặt nước phía trong, khu vực nuôi trồng thủy sản, thảm thực vật ngập nước và các khu vực trồng lúa cùng các chỉ tiêu kinh tế, xã hội khác như dân số, sản xuất lúa gạo, … Dựa trên những kết quả này, sự gia tăng của mặt nước nội thủy (có thể là do sự gia tăng trong khu vực nuôi trồng thủy sản) là nhân tố chính dẫn đến sự suy thoái hệ sinh thái rừng ngập mặn trong khu vực nghiên cứu. Từ đó, có thể kết luận rằng việc chuyển đổi độ che phủ đất do các hoạt động kinh tế xã hội đã gây ra sự suy giảm đáng kể khu vực rừng ngập mặn. Hơn nữa, các hoạt động chuyên sâu có xu hướng tăng giá sản xuất, chẳng hạn như nuôi trồng thủy sản và tỷ lệ sản xuất lúa; kết hợp với việc ngày càng có nhiều người sinh sống, sự gia tăng này có thể tiếp tục làm trầm trọng thêm sự suy thái rừng ngập mặn.

4. Kết luận

Từ năm 1989 đến năm 2014, bờ biển  của khu vực nghiên cứu đã thay đổi bởi hiện tượng bồi đắp cùng các hoạt động của con người tập trung dọc bờ biển đặc biệt việc chuyển đổi đất ven biển thành đầm nuôi thủy sản từ năm 2000 – 2003.

Cũng trong giai đoạn này, tỷ lệ xói mòn bờ biển liên tục tăng lên, với các vùng xói mòn chuyển dần từ Bắc vào Nam, ngoài ra độ che phủ đất ven biển đã thay đổi đáng kể so với cùng kỳ.

Mật độ của rừng ngập mặn đã liên tục giảm từ năm 1995 trở đi. Việc chuyển đổi độ che phủ đất ven biển do các hoạt động phát triển kinh tế – xã hội ở khu vực này đã có tác dụng tiêu cực làm phá hủy môi trường của các khu vực rừng ngập mặn. Hơn nữa, các hoạt động kinh tế tập trung như nuôi thâm canh tôm và trồng lúa, phát triển công nghiệp, và số lượng ngày càng tăng của con người sinh sống có thể dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng hơn đến hệ sinh thái rừng ngập mặn. Mặc dù, một số chương trình nhằm bảo vệ các khu rừng ngập mặn đã được tiến hành ở vùng ven biển này, nhưng các chính sách này gần như không có hiệu quả trong việc ngăn chặn sự tàn phá hệ sinh thái rừng ngập mặn.

Xem chi tiết nghiên cứu tại: Bài báo 1 hoặc Bài báo 2

Hiền Lê