TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHOA HỌC BIỂN VÀ HẢI ĐẢO

ĐOÀN THỊ NỤ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
ĐẾN HỆ SINH THÁI KHU VỰC CÔN ĐẢO


HÀ NỘI - 2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHOA HỌC BIỂN VÀ HẢI ĐẢO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
ĐẾN HỆ SINH THÁI KHU VỰC CÔN ĐẢO

Chuyên ngành: Khí tượng thủy văn biển
Mã ngành
: 5240299

Sinh viên thực hiện : Đoàn Thị Nụ
Giáo viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Thị Quỳnh Anh


HÀ NỘI - 2017

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Đoàn Thị Nụ

5


MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BĐKH

Biến đổi khí hậu

ĐDSH

Đa dạng sinh học

NBD

Nước biển dâng

VQG

Vườn quốc gia

HST

Hệ sinh thái


Đất ngập nước

BQL

Ban quản lý

NN&PTNT

Nông nghiệp và phát triển nông thôn

6


DANH MỤC BẢNG
Bảng

Tên Bảng

Trang

Bảng 2.1

Danh sách tên các đảo

73

Bảng 2.2

Đặc trưng của các yếu tố khí hậu tại Côn Đảo

29

Bảng 3.1

Số lượng họ, giống, loài động thực vật phân bố ở vùng
biển Côn Đảo

33

Bảng 3.2

Hiện trạng rừng ngập mặn ở đảo nghiên cứu

34

Bảng 3.3

Quan hệ chất đáy và sự phân bố của thực vật ngập mặn tại
Côn Đảo

35

Bảng 3.4

Số lượng loài và chỉ số đa dạng loài (H’) tại các khu vực
nghiên cứu

38

Bảng 3.5

Côn Đảo

48

Bảng 3.10

Nước biển dâng theo các kịch bản A2, B2 và B1 ở khu vực
Mũi Kê Gà – Mũi Cà Mau

49

Bảng 3.11

Hiện trạng rạn san hô ở Côn Đảo

54

Bảng 3.12

Hiện trạng cỏ biển ở Côn Đảo

56

Bảng 3.13

Khái quát các tác động của BĐKH đến HST

60

7


37

Hình 3.2

Mức tăng của nhiệt độ không khí trung bình các mùa vào năm
2050 so với thời kỳ nền (1980-1999)

47

Hình 3.3

Xu thế biến đổi của lượng mưa mùa mưa trong tương lai tương
ứng với các kịch bản biến đổi khí hậu A2. B2 và B1tại trạm
Côn Đảo

49

Hình 3.4

San hô phiến và San hô khối bị tẩy trắng tại khu vực Hòn Cau,
Đầm Tre

55

8


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài

Côn Đảo là một quần đảo nằm ở phía Đông - Nam của Việt Nam, cách Vũng
Tàu 97 hải lý và cách thành phố Hồ Chí Minh 120 hải lý. Côn Đảo gồm có 16 hòn
đảo lớn nhỏ, trong đó đảo lớn nhất là đảo Côn Sơn, có diện tích 51 km 2. Ngày
nay, du lịch Côn Đảo trở nên rất phát triển bởi văn hóa cũng như thiên nhiên nơi
đây điển hình là Vườn quốc gia Côn Đảo có cả hệ sinh thái rừng và hệ sinh thái
biển, tài nguyên động vật và thực vật rất phong phú và đa dạng, có nhiều loài có
tầm quan trọng quốc gia hay quốc tế và nhiều loài đặc hữu. Côn Đảo không chỉ có ý
nghĩa quan trọng đối với Việt Nam mà còn có ý nghĩa quan trọng đối với khu vực
và quốc tế bởi nguồn gen phong phú, tính đa dạng và tham gia duy trì các loài quý
hiếm di cư như rùa biển, dugong, cá heo. Những kết quả điều tra nghiên cứu trước
đây đã khẳng định giá trị khoa học của khu hệ động thực vật của vườn quốc gia
(VQG) Côn Đảo, không chỉ mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn mà đã được các
nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm, chú ý và tạo điều kiện thuận lợi để
phát triển du lịch sinh thái. Như vậy, Côn Đảo là một trong những khu vực được ưu
tiên lựa chọn để thiết lập khu bảo tồn biển do vị trí quan trọng về lịch sử, chính trị,
kinh tế-xã hội và tính đa dạng sinh học cao. Dưới tác động của biến đổi khí hậu đã
làm suy giảm nghiêm trọng hệ sinh thái tại khu vực Côn Đảo. Vậy biến đổi khí hậu
đã ảnh hưởng như nào đến Việt Nam nói chung và đối với hệ sinh thái của Côn Đảo
nói riêng để từ đó đưa ra các giải pháp nhằm ứng phó. Đây chính là lí do tôi chọn
nghiên cứu đề tài “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hệ sinh thái khu
vực Côn Đảo”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được các yếu tố BĐKH tại khu vực Côn Đảo: nước biển dâng, nhiệt độ

trung bình, lượng mưa, các hiện tượng thời tiết cực đoan.
- Xác định được hệ sinh thái quan trọng tại khu vực Côn Đảo.
- Phân tích và đánh giá được tác động của BĐKH đến các hệ sinh thái tại khu vực
Côn Đảo.
- Đề xuất được định hướng quản lý, bảo tồn đa dạng sinh học tại khu vực Côn Đảo
trong bối cảnh BĐKH.

Thích nghi/ Thích ứng/ Thích hợp với biến đổi khí hậu là sự điều chỉnh hệ thống
tự nhiên hoặc con người đối với hoàn cảnh hoặc môi trường thay đổi, nhằm mục đích
giảm khả năng bị tổn thương do biến đổi khí hậu và tận dụng các cơ hội do nó mang
lại.
Giảm nhẹ biến đổi khí hậu là các hoạt động nhằm giảm mức độ hoặc cường độ
phát thải khí nhà kính.
Tính tổn thương/ Khả năng (bị) tổn thương do tác động của biến đổi khí hậu là
mức độ mà một hệ thống (tự nhiên, xã hội, kinh tế) có thể bị tổn thương do biến đổi
khí hậu, hoặc không có khả năng thích ứng với những tác động bất lợi của biến đổi
khí hậu.
Đánh giá tác động do biến đổi khí hậu là nghiên cứu xác định các ảnh hưởng
của biến đổi khí hậu lên môi trường và các hoạt động kinh tế - xã hội của địa
phương. Ngoài các ảnh hưởng bất lợi còn có thể có các ảnh hưởng có lợi. Đánh giá
tác động của biến đổi khí hậu cũng bao gồm việc xác định và đánh giá các giải pháp
thích ứng với biến đổi khí hậu.
12


Kịch bản biến đổi khí hậu là giả định có cơ sở khoa học về sự tiến triển trong
tương lai của các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, phát thải khí nhà kính, biến đổi
khí hậu và mực nước biển dâng. Lưu ý rằng, kịch bản biến đổi khí hậu khác với dự
báo thời tiết và dự báo khí hậu là nó chỉ đưa ra quan điểm về mối ràng buộc giữa
phát triển kinh tế - xã hội và hệ thống khí hậu.
1.1.2 Nguyên nhân gây biến đổi khí hậu
BĐKH đã và đang diễn ra trên phạm vi toàn cầu là một thách thức lớn đối với
môi trường toàn nhân loại trong đó có Việt Nam. Biểu hiện chủ yếu của BĐKH là
sự nóng lên toàn cầu mà nguyên nhân chính bắt nguồn từ sự phát thải quá mức vào
khí quyển các chất có hiệu ứng nhà kính do hoạt động kinh tế - xã hội trên Trái đất.
Kéo theo sự tăng lên của nhiệt độ toàn cầu từ những biến đổi mạnh mẽ của lượng
mưa và sự gia tăng các hiện tượng khí hậu, thời tiết cực đoan như lũ lụt, hạn hán…

giá mới nhất, than và dầu góp phần thải CO 2 gần tương đương nhau (khoảng 40%)
khí đốt khoảng 20% tuy mức thải CO 2 cho mỗi đơn vị khối lượng của từng loại
nhiên liệu có khác nhau.
Nhu cầu cần năng lượng của nhân loại ngày càng nhiều, trong đó năng lượng
hóa thạch chiếm phần lớn. Mặc dù năng lượng hạt nhân hoặc một số nguồn năng
lượng sạch khác có xu hướng tăng lên nhưng vẫn chỉ chiếm một phần nhỏ cho nhu
cầu năng lượng nói chung. Sử dụng nhiều năng lượng hóa thạch là nguyên nhân làm
tăng đáng kể nồng độ CO2 trong khí quyển, trong đó các nước phát triển đóng góp
phần lớn.
Như vậy, phát thải khí nhà kính là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến BĐKH hiện
nay, một sự thay đổi môi trường lớn lao nhất mà con người phải chịu đựng. Đây
cũng là lý do vì sao BĐKH là một vấn đề mang tính toàn cầu.
1.1.3 Biểu hiện của hiện tượng biến đổi khí hậu
Theo đánh giá lần thứ 4 của Ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC,
2007) đã nhận định rằng sự nóng lên của hệ thống khí hậu trái đất hiện nay là chưa
từng có, điều đó đã được minh chứng từ những quan trắc về sự tăng lên của nhiệt độ
không khí và đại dương trung bình toàn cầu, sự tan chảy băng và tuyết trên phạm vi
rộng lớn, sự dâng lên của mực nước biển trung bình toàn cầu.
a. Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng khoảng 0,74 OC trong thời kỳ 1906 - 2005,
tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đây.
Trong 10 năm qua (tính từ năm 2001), nhiệt độ trung bình cao hơn 0,5 0C so với giai
đoạn 1961 – 1990.

14


Nguồn: Văn phòng ban chỉ đạo ứng phó BĐKH và NBD
Hình 1.1 Thay đổi nhiệt độ toàn cầu giai đoạn 1860 – 1999

c. Lượng mưa

Lượng mưa có chiều hướng tăng lên trong thời kỳ 1900-2005 ở phía Bắc vĩ độ
30ºN, tuy nhiên lại có xu hướng giảm đáng kể từ năm 1970 ở vùng nhiệt đới. Lượng
mưa ở khu vực từ 10ºN đến 30ºN tăng lên từ năm 1900 đến 1950 ở vùng nhiệt đới
và giảm trong thời kỳ sau đó. Nhìn chung, lượng mưa có xu hướng biến đổi theo
mùa và theo không gian rõ rệt hơn hẳn so với nhiệt độ. Hiện tượng mưa lớn có dấu
hiệu tăng lên trong thời gian gần đây.
1.2 Các khái niệm, quan điểm liên quan đến hệ sinh thái
1.2.1 Hệ sinh thái
a. Khái niệm
Theo nhà sinh thái học người Anh, A.Tansley (1935) đề xuất khái niệm hệ sinh
thái (ecosystem): “sinh vật và thế giới vô sinh (không sống) ở xung quanh có quan
hệ khắng khít với nhau và thường xuyên có tác động qua lại”.
Theo Công ước đa dạng sinh học (CBD,1992) định nghĩa khái niệm về hệ sinh
thái có nghĩa là một phức hợp năng động của các cộng đồng thực vật, động vật và vi
sinh vật và môi trường không sống của chúng tương tác như một đơn vị chức năng.
Theo Định nghĩa của Christopherson (1997) về hệ sinh thái: Một hệ sinh thái
là một hệ thống tự nhiên bao gồm tất cả các thực vật, động vật và vi sinh vật (các
yếu tố sinh học) trong một khu vực hoạt động cùng với tất cả các yếu tố không sống
(abiotic) của môi trường.
Tổng hợp từ những khái niệm trên ta có thể hiểu hệ sinh thái là hệ thống các
quần thể sinh vật sống chung và phát triển trong một môi trường nhất định, quan hệ
tương tác với nhau và với môi trường đó.Theo độ lớn, hệ sinh thái có thể chia thành
hệ sinh thái nhỏ, hệ sinh thái vừa, hệ sinh thái lớn.
b. Cấu trúc của hệ sinh thái

16



+ Chuỗi thức ăn trong hệ;
+ Quá trình chuyển hoá năng lượng của hệ;
+ Các chu trình sinh địa hoá diễn ra trong hệ;
+ Các quá trình phát triển, tiến hoá và di truyền của hệ;
+ Sự phàn bố thành phần của hệ trong không gian và theo thời gian;
+ Các quá trình tự điều chỉnh của hệ.
Chức năng này đánh giá sự phát triển của mọi HST tự nhiên trên Trái đất,
trong đó mô tả mối quan hệ tự nhiên của sự sống và mối quan hệ hữu thiết giữa các
loài trong hệ về số lượng và chủng loại cũng như sự đánh giá thích nghi và tiến hoá.
Nếu thiếu một trong sáu phạm trù trên HST sẽ mất cân bằng và sự sống trong hệ bị
tiêu diệt
c. Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái
Theo BIODIVN (2006), trao đổi vật chất trong hệ sinh thái được chia làm
Chuỗi thức ăn
Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài
là một mắt xích của chuỗi.
Trong một chuỗi thức ăn, một mắt xích vừa có nguồn thức ăn là mắt xích phía
trước, vừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau.
Trong hệ sinh thái có hai loại chuỗi thức ăn
+ Chuỗi thức ăn gồm các sinh vật tự dưỡng, sau đến là động vật ăn sinh vật tự
dưỡng và tiếp nữa là động vật ăn động vật.

18


+ Chuỗi thức ăn gồm các sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ, sau đến các loài
động vật ăn sinh vật phân giải và tiếp nữa là các động vật ăn động vật.
Lưới thức ăn
Lưới thức ăn trong một quần xã gồm nhiều chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích
chung.

Theo BIODIVN (2006), đặc trưng cơ bản của hệ sinh thái tự nhiên là khả năng
tự lập lại cân bằng, nghĩa là mỗi khi bị ảnh hưởng bởi một nguyên nhân nào đó thì
lại có thể phục hồi để trở về trạng thái ban đầu. Đặc trưng này được coi là khả năng
thích nghi của hệ sinh thái. Khả năng tự thích nghi này phụ thuộc vào cơ chế cấu
trúc - chức năng của hệ, thể chế này biểu hiện chức năng của hệ trong mỗi giai đoạn
phát triển.
Như vậy, trong một hệ sinh thái luôn tồn tại mối quan hệ nhân quả giữa tính
ổn định và tính phong phú về tình trạng, về chủng loại trong thành phần của hệ sinh
thái với tính cân bằng của hệ sinh thái. Hệ sinh thái càng trưởng thành thì cân bằng
môi trường càng lớn.Hệ sinh thái đặc trưng cho sự cân bằng sinh thái nhất định
(biểu hiện sự tương quan về số lượng các loài, về chất lượng, về quá trình chuyển
hóa năng lượng, về thức ăn của toàn hệ … ). Nhưng nếu cân bằng bị phá vỡ thì toàn
hệ sẽ phải thay đổi.
Hệ sinh thái thực hiện chức năng tự lập lại cân bằng thông qua hai quá trình
chính (sự tăng số lượng cá thể và sự tự lập cân bằng) thông qua chu trình sinh địa hóa
học, giúp phục hồi hàm lượng các chất dinh dưỡng có ở hệ sinh thái trở về mức độ
ban đầu sau mỗi lần bị ảnh hưởng và chỉ có thể thực hiện được trong một thời gian
nhất định.
f. Phân loại hệ sinh thái
Theo Nguyễn Đình Sinh (2010), các HST trong sinh quyển có thể chia thành
các hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái nước mặn và các hệ sinh thái nước ngọt.
Các hệ sinh thái trên cạn được đặc trưng bởi các quần xã thực vật và thảm
thực vật ở đây chiếm sinh khối rất lớn và gắn liền với khí hậu địa phương. Do đó
tên của quần xã cảnh quan địa lý thường là tên quần thể thực vật ở đấy.
Hệ sinh thái nước mặn ít phụ thuộc vào khí hậu hơn hệ sinh thái trên cạn. Tính
đặc trưng của hệ sinh thái nước mặn thể hiện ở sự phân bố theo chiều sâu, và sự
quang hợp của sinh vật nước mặn thể hiện được ở tầng sản xuất hay tầng xanh, nơi
nhận ánh sáng mặt trời.
20


b. Đặc trưng đa dạng hệ sinh thái
Theo BIODIVN (2006), đặc trưng của đa dạng hệ sinh thái có những đặc điểm sau:
21


Có quan hệ chặt chẽ với đa dạng loài, lý do là mỗi kiểu HST đều có đa dạng
loài riêng: ở cạn khác ở nước, ở nhiệt đới khác ở ôn đới, ở rừng khác ở đồng cỏ, ở
sông khác ở hồ;
Nói đến đa dạng HST là nói đến cả sự đa dạng về các yếu tố môi trường;
Đa dạng HST liên quan đến quần xã sinh vật trong khi đó đa dạng loài liên
quan đến quần thể sinh vật và đa dạng di truyền liên quan đến các cá thể;
Bảo tồn đa dạng HST với đối tượng chính là cả một HST còn bảo tồn đa dạng
loài chỉ với đối tượng là loài hay quần thể;
Đa dạng HST dẫn đến đa dạng cảnh quan, các sinh cảnh, các tổ sinh thái, các
nơi ở của sinh vật… vì các đơn vị này đều có liên quan đến HST;
Đa dạng HST là đối tượng nghiên cứu của các nhà sinh thái học trong lúc đó
đa dạng loài là đối tượng nghiên cứu của các nhà động vật học, thực vật học, vi sinh
vật học, và đa dạng di truyền là đối tượng nghiên cứu của các nhà di truyền học,
sinh học phân tử;
Nghiên cứu đánh giá và giám sát đa dạng HST, cảnh quan đòi hỏi phải thực
hiện trong một thời gian dài vì đây là hệ thống phức tạp, lớn.
Cách diễn đạt đa dạng HST, cảnh quan thông thường hiện nay là sử dụng các
bản đồ, các ảnh, trong lúc đó đa dạng loài là danh lục, đa dạng gen là các sơ đồ
phân tích điện di.
c. Giá trị của đa dạng sinh học

Theo Nguyễn Đình Sinh (2010), giá trị của đa dạng sinh học là vô cùng to lớn
và có thể chia thành hai loại giá trị: giá trị trực tiếp và giá trị gián tiếp.
Giá trị kinh tế trực tiếp của tính đa dạng sinh học là những giá trị của các sản
phẩm sinh vật mà được con người trực tiếp khai thác và sử dụng cho nhu cầu cuộc

tăng khả năng tuyệt chủng của nhiều loài, theo ước tính khoảng 20-30% các loài
động thực vật sẽ đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng vào những năm tới nếu nhiệt độ
trái đất tăng 2-3 độ C so với thời kỳ tiền công nghiệp. Và nếu nhiệt độ tăng hơn 4 0C
thì sẽ chỉ còn rất ít các hệ sinh thái có khả năng thích ứng, hơn 40% hệ sinh thái
toàn cầu sẽ bị chuyển đổi hoặc sự biến mất, sụp đổ của nhiều hệ sinh thái cũng sẽ
xuất hiện trên quy mô rộng lớn toàn cầu.
Với các tác động tiêu cực ngày càng làm suy giảm, phá hủy đa dạng sinh học,
suy thoái các hệ sinh thái sẽ làm giảm khả năng hồi phục và khả năng hấp thụ
carbon tự nhiên của chúng, thậm chí có thể làm thay đổi chức năng từ hấp thụ trở
thành nguồn phát thải khí carbon.
23


1.4 Nghiên cứu đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến hệ sinh thái
1.4.1 Kinh nghiệm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hệ sinh thái của
một số nước trên thế giới
Trên thế giới hiện nay, chủ đề BĐKH và ĐDSH không còn là một chủ đề mới
nữa trước các biến đổi khí hậu phức tạp trên phạm vi toàn cầu nó ảnh hưởng tới tất
cả các lĩnh vực gây thiệt hại nghiêm trọng trên toàn thế giới. Chính vì những ảnh
hưởng mà BĐKH mang lại đã có rất nhiều các nghiên cứu đánh giá tác động của
BĐKH cũng như đề xuất các giải pháp, chiến lược và kế hoạch ứng phó như
Theo Ellison (2012) nghiên cứu tính dễ bị tổn thương của rừng ngập mặn khi
biến đổi khí hậu ở Trung Phi đã chỉ ra rằng tỷ lệ trầm tích rừng ngập mặn ven biển bị
suy giảm mạnh do ảnh hưởng của BĐKH và sinh cảnh độ cao bãi triều của tất cả
rừng ngập mặn, đặc biệt là mô mềm giảm mạnh mẽ. Tác động chính có thể là mực
nước biển dâng cao, ảnh hưởng đến thời gian ngập, năng suất và sinh lượng trầm tích
gây ra sự lún sâu từ phía biển và di cư xuống đất, phụ thuộc vào địa hình, và những
thay đổi của con người Khí hậu ấm lên có thể ít tác động tiêu cực, thậm chí tăng năng
suất rừng ngập mặn và đa dạng sinh học ở các vĩ độ cao hơn. Thay đổi lượng mưa có
ý nghĩa quan trọng đối với rừng ngập mặn, đặc biệt là lượng mưa giảm, với vùng biển

phỏng lại vị trí đường bờ biển trong giai đoạn gần đây. Kết quả, họ đã đưa ra 4 kịch
bản phản hồi của rừng ngập mặn trước tác động của nước biển dâng
Không có sự thay đổi tương đối trong mực nước biển: Khi mực nước biển
không ảnh hưởng tới bề mặt rừng ngập mặn, thì tính chất của nền đáy, độ mặn, tần
số, thời gian của ngập và các yếu tố khác sẽ quyết định quần xã cây ngập mặn đó có
thể tồn tại liên tục và mép dưới của rừng ngập mặn sẽ vẫn ở cùng một vị trí
Khi mực nước biển bị giảm tương đối so với bề mặt rừng ngập mặn: nó khiến
rừng ngập mặn di chuyển ra phía biển. Rừng ngập mặn cũng có thể mở rộng sang
hai bên, làm dịch chuyển các môi trường sống ven biển khác đến các khu vực tiếp
giáp với rừng ngập mặn, ở độ cao thấp hơn so với bề mặt ngập mặn và phát triển
các điều kiện thủy văn (thời gian, độ sâu và tần suất ngập) thích hợp cho việc thành
lập rừng ngập mặn.
Mực nước biển tăng tương đối: Nếu mức nước biển tăng tương đối so với các
bề mặt ngập mặn, cây rừng ngập mặn sẽ có xu hướng tiến ra biển và xa khỏi đất
liền; các phân vùng loài (diễn thế sinh thái trong vùng) có hướng di chuyển vào nội
địa để có thể duy trì thời gian thích ứng của chúng, tần số và mức độ ngập nước;
phía biển, cây ngập mặn suy thoái, lạch thủy triều mở rộng
25