Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Đánh giá dịch vụ hệ sinh thái ven biển Việt Nam dưới tác động của quá trình đô thị hóa và biến đổi khí hậu dựa trên việc phát triển mô hình Bayesian Belief Network (09/05/2025)

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) chủ trì thực hiện đề tài Đánh giá dịch vụ hệ sinh thái ven biển Việt Nam dưới tác động của quá trình đô thị hóa và biến đổi khí hậu dựa trên việc phát triển mô hình Bayesian Belief Network,TS. Đặng Kinh Bắc làm chủ nhiệm.

Theo nghiên cứu, Việt Nam có 9 loại cảnh quan ven biển, gồm: bờ biển delta châu thổ (1 - Delta), cửa sông (2 - Estuary), đụn cát trưởng thành (3 - Mature dunes) và trẻ (4 - Young dunes), vách đá (5 - Cliffs), đầm phá (6 - Estuary), bờ kiến tạo (7 - Tectonic), karst (8) và cảnh quan chuyển tiếp (9 - Trasitrional coasts). Những cảnh quan ven biển này giờ đây có thể được phân loại dựa trên các chỉ số trắc lượng hình thái, dòng chảy và các đặc trưng cảnh quan bề mặt gồm: độ cao, độ dốc, chiều dài dòng chảy, thảm thực vật và nhiệt độ bề mặt đất bằng mô hình học máy với độ chính xác cao và giá trị mất mát thông tin thấp. 9 kiểu cảnh quan trên được nghiên cứu phân tách thành 2 nhóm: hệ sinh thái (HST) đất ngập nước (ĐNN) và đụn cát. Nghiên cứu cũng cho thấy, dải ven biển Quảng Ninh là một trong những khu ĐNN lớn nhất của khu vực ven biển Đông Bắc với hệ sinh thái rừng ngập mặn đa dạng và phong phú, đặc biệt với khu vực di sản thiên nhiên vịnh Hạ Long tầm quốc tế, và nhiều khu vực đang được đề xuất bảo tồn theo tiêu chuẩn Ramsar. Đây cũng chính là môi trường thuận lợi cho các loại thuỷ sản sinh sống và phát triển. Tuy nhiên, có một giai đoạn diện tích rừng ngập mặn đã bị giảm cả về diện tích cũng như chất lượng do mở rộng diện tích đất nuôi trồng thủy sản và các hoạt động phát triển khác. Cho đến hiện nay, công tác quản lý và bảo tồn vẫn thực sự chưa được hoàn thiện, và đặc biệt là trong tương lai gần khu ĐNN Đồng Rui thuộc khu ĐNN của khu vực ven biển Quảng Ninh sẽ xây dựng hồ sơ để công nhận thành khu Ramsar của thế giới. Do đó, việc xác định giá trị DVHST của khu vực ĐNN khu vực ven biển Quảng Ninh và Hải Phòng nhằm hướng tới bảo vệ, khai thác và sử dụng bền vững là một nhu cầu rất cần thiết. Do đó, nghiên cứu tập trung lượng giá một số giá trị DVHST khu vực đất ngập nước vùng ven biển tỉnh Quảng Ninh và Hải Phòng làm cơ sở định hướng các giải pháp quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên.

Sơ đồ phân bố các hệ sinh thái đất ngập nước tỉnh Quảng Ninh.

Khu vực nghiên cứu được lựa chọn là vùng ĐNN tỉnh Quảng Ninh và phía Bắc Hải Phòng, nơi có vị trí địa lý quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội. Quảng Ninh vừa có rừng, có bờ biển dài, núi cao và hải đảo. Qua kết quả đo vẽ viễn thám được công bố trên tạp chí Remote sensing, toàn khu vực nghiên cứu được chia thành 11 loại đối tượng, trong đó có 9 loại hình đất ngập nước, 1 đối tượng có độ cao trên 2,5m không ngập nước và 1 đối tượng có độ sâu trên 6m. Trong 9 loại đất ngập nước lại được chia ra thành 2 kiểu là Đất ngập nước ven biển (6 loại) và Đất ngập nước nhân tạo (3 loại). Lượng giá giá trị kinh tế toàn phần của dải ven biển Đông Bắc Việt Nam cho thấy, tổng giá trị kinh tế toàn phần khu ven biển Đông Bắc Việt Nam là 9.962,444 tỷ đồng/năm. Giá trị dịch vụ hệ sinh thái trên 1ha trong 1 năm của vùng là 26,37 triệu đồng/năm. Các hệ sinh thái đất ngập nước nội địa ở Quảng Ninh rất đa dạng, phong phú và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sinh kế của các cộng đồng dân cư địa phương, là nguồn cung cấp lương thực, thực phẩm chính và tạo công ăn việc làm cho phần lớn dân cư trong tỉnh. Các dịch vụ hệ sinh thái đất ngập nước nội địa không chỉ có vai trò to lớn trong điều tiết khí hậu, hạn chế ngập lụt, là nơi lắng đọng phù sa hình thành đất và tham gia tích cực trong vòng tuần hoàn các chất dinh dưỡng trong các hệ sinh thái nói chung. Hơn nữa, các vùng đất ngập nước nội địa cũng là nơi diễn ra các hoạt động văn hóa, tín ngưỡng; là nơi nghỉ dưỡng và đóng góp đáng kế trong sự phát triển du lịch và phát triển

kinh tế xã hội ở Quảng Ninh. Đặc biệt, cảnh quan ĐNN Đồng Rui thuộc ven biển Quảng Ninh gồm 2 loại đặc trưng là: cảnh quan nông nghiệp và quần cư nông thôn trên địa hình bậc thềm tích tụ do biển với đất phù sa glây và loại cảnh quan rừng ngập mặn trên bãi triều ngập nước theo thủy triều; với 5 nhóm dạng cảnh quan và 20 dạng cảnh quan. Với hệ thống đơn vị cảnh quan nêu trên Đồng Rui có sự phân hóa đa dạng. Giá trị kinh tế toàn phần của cảnh quan ĐNN Đồng Rui là khoảng 83,9 tỷ đồng 1 năm. Cả 2 nhóm giá trị trong tổng giá trị kinh tế của ĐNN là giá trị sử dụng và giá trị phi sử dụng đều hiện diện tại khu vực nghiên cứu mặc dù quy mô các loại giá trị là khác nhau. Kết quả nghiên cứu này có một ý nghĩa quan trọng giúp cho các nhà quản lý lựa chọn được các chính sách, cơ chế quản lý cảnh quan ĐNN nhằm phục vụ phát triển bền vững. Các ứng dụng quan trọng sử dụng thông tin về giá trị kinh tế cho cảnh quan ĐNN Đồng Rui gồm: thiết kế và thực hiện các cơ chế chi trả cho dịch vụ môi trường để bảo tồn ĐNN; bổ sung và hoàn thiện cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý ĐNN; thiết kế các chương trình giáo dục và truyền thông về bảo tồn và quản lý bền vững ĐNN.

Nghiên cứu đã sử dụng thành công một phương pháp lập mô hình mới dựa trên Mạng niềm tin Bayesian Belief Network (BBN) để xác định tác động của các thiết lập hệ sinh thái và sử dụng đất khác nhau đối với khả năng cung cấp DVHST của đụn cát. Tất cả các loại DVHST đụn cát từ danh mục DVHST văn hóa, ngoại trừ di sản văn hóa, đều cho thấy khả năng cung cấp DVHST cao. Trong bối cảnh khu vực, việc thiếu đụn cát trưởng thành có thể làm giảm khả năng cung cấp DVHST điều hòa từ 10-30% và DVHST văn hóa khoảng 25%. Như đã trình bày trong các kịch bản, nên khuyến khích “các giải pháp tự nhiên” để tăng diện tích rừng ở đụn cát trắng và xám, thay vì đô thị hóa ven biển, nếu những người ra quyết định muốn đảm bảo rằng nhiều DVHST được thay thế trong dài hạn. Tổng khả năng cung cấp của từng DVHST được tính toán từ BBN đã phát triển có thể đóng vai trò là nguồn thông tin quan trọng để các bên liên quan đánh giá sự cân bằng giữa các loại DVHST khác nhau. Cụ thể, điều này đề cập đến các đánh giá về sự đánh đổi giữa việc điều chỉnh DVHST và cung cấp hoặc DVHST văn hóa, khi một chính sách sử dụng đất mới được áp dụng trong các hệ sinh thái đụn cát. Các bên liên quan có khả năng có thể sử dụng BBN đã phát triển để lập kế hoạch sử dụng đất ven biển bền vững và cung cấp kiến thức khoa học cho những người ra quyết định về cách quản lý các dịch vụ hệ sinh thái đụn cát. Để đưa những ứng dụng như vậy vào thực tế, ma trận đụn cát nên được công bố và chia sẻ với các nhà khoa học liên ngành. Sau đó, mạng có thể liên tục được nâng cấp cho các ứng dụng ở các kịch bản quốc gia, lục địa và toàn cầu.

Đề tài cũng đánh giá thành công sự biến đổi giá trị DVHST giữa các hệ sinh thái đụn cát và giữa mùa khô và mùa mưa kể từ năm 2016. Mối tương quan được tích hợp trong 18 loại DVHST với liên kết rõ ràng. Ngập lụt được tìm thấy số lượng lớn tại các dải trũng giữa các đụn cát khác nhau. Các vùng đất cằn cỗi và không được tưới tiêu là những nơi chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi ngập lụt. Tổng giá trị DVHST tăng khoảng 2,5% kể từ năm 2016. Tuy nhiên, giá trị DVHST trên các đụn cát này có xu hướng giảm một phần vào mùa mưa so với giá trị mùa khô do tác động của ngập úng sau bão nhiệt đới hàng năm. Trong khi đó, do tác động của quá trình đô thị hóa tại địa phương, giá trị DVHST có xu thế giảm mạnh tại các đụn cát tiền tiêu và đụn cát nâu sau 6 năm. Ngược lại, giá trị DVHST tăng ở các đụn cát màu nâu và dao động nhẹ ở các đụn cát khác. Kết quả cho thấy tác động của con người hay đô thị hóa đang ảnh hưởng rõ rệt hơn tới hệ sinh thái đụn cát, so với các mối nguy hiểm tự nhiên, cụ thể là ngập lụt.

Trong quá trình thực hiện nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã xây dựng khung lý thuyết mới liên quan đến mối quan hệ giữa các giá trị dịch vụ hệ sinh thái ven biển. Thông tin, dữ liệu đầu vào cho mô hình đánh giá định lượng được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau như phỏng vấn thực địa, viễn thám, GIS, hay các mô hình toán học khác nhau. Nhờ vậy, giá trị dịch vụ hệ sinh thái được phân tích và tính toán trên nhiều kiểu cảnh quan và hệ sinh thái như đất ngập nước, đụn cát, cửa song hay bờ đá. Tuy nhiên, qua công tác đánh giá tổng quan, nhóm tác giả nhận thấy các mô hình Bayesian Belief Network nên được thiết lập khác nhau tại các kiểu cảnh quan biển khác nhau. Chính vì thế, đề tài đã bổ sung thêm các mô hình học máy trong phân loại các kiểu cảnh quan/hệ sinh thái ven biển để bổ sung cho các mô hình phân loại truyền thống. Công tác này giúp các nhà khoa học, quản lý bờ biển nắm được các đoạn bờ nào nên được sử dụng phương pháp nào trong đánh giá dịch vụ hệ sinh thái.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài tại Trung tâm Thông tin và Truyền thông Hải Phòng./.