Diễn biến rừng ngập mặn ở Gò Công Đông Tiền Giang từ giữa thế kỷ 20 tới nay

Phân tích ảnh vệ tinh, diễn thế của rừng ngập mặn (RNM) và các số liệu thu thập qua các thời kỳ để đánh giá diễn biến của rừng ngập mặn và đường bờ tại xã Tân Thành, Tân Điền (Gò Công Đông - Tiền Giang) đưa ra một số nhận xét như: RNM có thành phần loài và tuổi cây đa dạng, có chiều rộng dải rừng lớn hơn 300m, có đủ điều kiện để tái sinh tự nhiên thì bãi biển được bồi tụ, không bị xói lở. RNM bị khiếm khuyết một số đai đặc trưng, cây đã qua lứa tuổi trưởng thành, không có khả năng tái sinh tự nhiên thì có hiện tượng xói lở. Từ đó đề xuất các giải pháp khôi phục

1. Mở đầu

Rừng ngập mặn bức tường xanh bảo vệ đê biển ở Gò Công Đông, Tiền Giang đang bị suy thoái rất nhanh. Đê biển và bờ biển tại đây bị xói lở nghiêm trọng. [1],[2].

Thực tế cả hai hiện tượng này đang xảy ra đồng thời ở nhiều nơi tại Gò Công Đông. Quan sát hiện trường thấy rằng nhiều cây ngập mặn trưởng thành có đường kính tới hàng chục cm vẫn bị sóng làm xói lở và bật gốc chết hàng loạt. Từ hiện tượng này dễ cho rằng trong điều kiện xói lở mạnh RNM không có ý nghĩa đối với sóng lớn và các biến đổi động lực ven bờ của khu vực là nguyên nhân dẫn đến xói lở và suy thoái rừng ngập mặn. Tuy nhiên cũng chính các đoạn đê gần đó ở Gò Công Đông có dải RNM rộng lại không thấy hiện tượng xói lở. Vấn đề đặt ra là biến đổi động lực ven bờ làm xói lở, dẫn đến RNM bị suy thoái hay RNM suy thoái dẫn đến xói lở đê biển và bờ biển.[3],[7],[8].

Nếu chỉ dựa vào các hiện tượng đang diễn ra thì rất khó nhận định vấn đề nào là nguyên nhân hay hậu quả của một trong hai quá trình trên. Một số tác giả đã sử dụng các mô hình toán về biến đổi động lực ven bờ cũng nhận thấy chưa đủ cơ sở để lý giải về quan hệ giữa 2 quá trình trên và cũng rất khó dự báo được diễn biến của chúng ở các khu vực trong tương lai.[9],[10].

Từ đó chúng tôi nhận thấy rằng có thể sử dụng ảnh viễn thám và hệ thông tin địa lý GIS ở các thời điểm và giai đoạn khác nhau trong quá khứ để phân tích mối quan hệ giữa quá trình biến động RNM và quá trình thay đổi đường bờ do xói lở tại cùng một khu vực. Kết hợp với việc phân tích xu hướng diễn thế của rừng ngập mặn và phân tích các dẫn liệu thu thập về 2 quá trình này trong quá khứ có thể rút ra các nhận xét có ý nghĩa về mối quan hệ giữa xói lở và rừng ngập mặn. [6].

Vị trí đã và đang diễn ra 2 quá trình điển hình này được lựa chọn để phân tích là các xã Tân Thành và Tân Điền thuộc huyện Gò Công Đông, tỉnh Tiền Giang.[10].

2. Phương pháp nghiên cứu

2.1.  Phương pháp phân tích ảnh

Trong khu vực khảo sát nghiên cứu có tọa độ địa lý từ 106030’ – 106048’ kinh độ Đông, và 10015’ – 10030’ vĩ độ Bắc, diện tích rừng phòng hộ được giải đoán, khoanh vi trên ảnh vệ tinh các năm 1972, 1989, 2001 và 2005. Các tư liệu ảnh vệ tinh bao gồm:

Ảnh vệ tinh Landsat TM 1972: chụp vào ngày 15/12/1972

Ảnh vệ tinh Landsat TM 1989: chụp vào ngày 16/1/1989,

Ảnh vệ tinh Landsat ETM 2001: chụp vào ngày 12/11/2001, và

Ảnh vệ tinh Landsat TM 2005: chụp vào ngày 20/1/2005.

Việc sử dụng tư liệu VT đa thời gian như trên cho phép theo dõi diễn biến của diện tích rừng ngập mặn qua các thời kỳ, đồng thời, chỉ ra được tốc độ biến động của lá chắn quan trọng này trước sóng biển dữ dội đe dọa mùa màng và đời sống người dân trong vùng.

Phương pháp xử lý ảnh vệ tinh, xác định diện tích rừng ngập mặn gồm hai bước cơ bản:

Phân loại ảnh vệ tinh bằng phương pháp phân loại không kiểm định (Unsupervised classification): kết quả của bước phân tích này là ảnh vệ tinh được phân ra nhiều nhóm đối tượng khác nhau, mỗi nhóm bao gồm một tập hợp các điểm có thuộc tính quang phổ tương đồng. Như vậy, nhóm đối tượng rừng phòng hộ cũng như các nhóm khác (dân cư, mặt nước, cây trồng nông nghiệp, công nghiệp, đất chuyên dụng….) sẽ được phân tách ra khỏi những nhóm còn lại.

Sử dụng kiến thức chuyên gia, bản đồ hiện trạng sử dụng đất của tỉnh Tiền Giang năm 2000, kết hợp với kết quả phân loại của bước 1 để xác định nhóm đối tượng rừng phòng hộ trên ảnh đã phân loại. Từ đó, số hóa khoanh vi rừng phòng hộ để thành lập bản đồ rừng phòng hộ cho các thời kỳ 1972,1989, 2001 và 2005.

Phương pháp đánh giá biến động diện tích rừng phòng hộ qua các thời kỳ 1972-1989, 1989-2001, 2001-2005 và 1989-2005 được thực hiện dựa trên thuật toán chồng ghép bản đồ (spatial overlay) trong hệ thống GIS. Ở bước chồng ghép 2 bản đồ của năm 1989 và 2001, 1989 và 2005, 2001 và 2005 để xác định biến động rừng phòng hộ, mỗi đối tượng khoanh vi rừng phòng hộ có thuộc tính tương ứng là 1989 và 2001, 2005. [9].

Với phương pháp chồng ghép không gian như vậy, các bản đồ biến động diện tích rừng phòng hộ của các giai đoạn 1972-1989, 1989-2001, 2001-2005, 1989-2005 được thành lập.

2.2. Phương pháp thu thập số liệu

Phân tích diễn thế tự nhiên của RNM dựa trên cơ sở các đặc tính sinh thái học quần thể và sinh thái học quần xã của cây ngập mặn. Phân tích diễn thế “cưỡng bức” của chúng dựa trên cấu trúc và độ tuổi bất thường của RNM do đột biến và hoạt động của con người gây ra.

Phân tích diễn biến xói lở dựa vào các đặc tính của sóng khi tác dụng vào đường bờ, đặc biệt là ở mực nước biển dâng và triều cường, đặc điểm năng lượng sóng, các dòng tiêu, dòng ven bờ do sóng vỡ gây ra.

Phân tích tác dụng giảm sóng của các đai RNM dựa trên các kết quả nghiên cứu về cấu trúc, mật độ, chiều cao cây và độ rộng của dải rừng đến mức độ giảm sóng.

Đánh giá  sự suy thoái của một dải rừng ngập mặn dựa trên cơ sở so sánh sự khác biệt giữa xu hướng diễn thế của một thảm rừng tự nhiên với xu hướng diễn thế của một dải rừng ngập mặn được trồng nhân tạo.

3. Xu hướng diễn thế của rừng ngập mặn

Theo mặt cắt ngang, các khu rừng ngập mặn tự nhiên ven biển bao gồm nhiều loài cây, phân bố từ bìa rừng phía biển vào đường bờ, theo các đai rừng điển hình như sau: (i) cây cỏ biển và rạn san hô, (ii) các loài cây tiên phong sống trong bùn, cát loãng, (iii) các loài cây sống trên bùn cát chặt, (iii) các loài cây sống ở trên mực nước triều dâng bình thường, (iiii) các loài cây được canh tác do con người.

Theo mặt cắt đứng rừng ngập mặn tự nhiên có thể có nhiều tầng cây: (i) tầng cây có tán cao, (ii) tầng cây có tán trung bình và (iii) tầng cây có tán thấp. Tạo cho các đai rừng ngập mặn rậm rạp có nhiều loài chim, thú và các nhóm động vật khác sinh sống.

 Trong điều kiện bãi thoải dần ra phía biển, thời tiết, khí hậu và động lực ven bờ bình thường, bãi biển sẽ được bồi tụ hàng năm và xu hướng diễn thế của rừng ngập mặn là các quần thể già thoái hóa, nhường chỗ cho các quần thể mới thay thế trên thể nền đã được nâng cao và kết dính chặt hơn. Kết quả là các đai rừng nói trên có xu hướng tiến dần ra phía biển. Với các đai rừng tự nhiên rộng hàng nghìn mét như vậy, khi nước biển dâng và triều cường khối tích thực vật (thân, cành, lá) ngập trong nước rất lớn thì không thể có sóng mạnh ở ven bờ và hiện tượng xói lở đường bờ, mà trái lại đường bờ sẽ tiến dần ra phía biển.

Nhưng trong điều kiện tự nhiên thay đổi (thể nền, độ mặn, phù sa) hoặc do hoạt động của con người (chặt phá, đắp bờ bao nuôi tôm, đánh bắt hải sản…), nhiều loài cây bị thoái hóa và biến mất hoàn toàn, chỉ còn rừng hỗn giao đơn giản, hoặc rừng thuần loài. Khả năng tái sinh của rừng ngập mặn trong điều kiện như vậy sẽ bị hạn chế hoặc không thể tái sinh. Mỗi loài cây rừng như vậy chỉ còn một số lứa tuổi nhất định. Nếu vòng đời của một loài cây ngập mặn trung bình khoảng 20-25 năm thì sau khoảng thời gian như vậy toàn bộ số cây ở lứa tuổi thứ nhất sẽ biến mất, đai rừng sẽ thưa và mỏng dần cho đến đai cây có lứa tuổi tái sinh lần cuối cùng.

Trong điều kiện rừng ngập mặn tuổi cao đang thoái hóa như vậy, tán cây chủ yếu đã cao trên mực nước triều cường, bộ rễ cũng thoái hóa, không còn vững chắc trong đất, khối tích thực vật ngập trong nước triều cường không đáng kể, khả năng chắn sóng của thân cây già rất hạn chế và dễ bị gẫy đổ. Mặt khác, thể nền trong các khu rừng ngập mặn đã có tuổi vài chục năm sẽ được bồi tụ và nâng cao lên rất nhiều (thường là ở cao trình mực nước triều cường) nên bị sóng đánh và xói lở rất mạnh, nhiều cây bị bật gốc. Ở những khu vực như vậy triều cường và sóng biển sẽ làm xói lở hết toàn bộ lớp đất đã được bồi tụ trong quá trình hình thành rừng ngập mặn làm cho nền bãi tụt sâu hàng mét.

Tương tự như vậy với, các khu rừng được trồng thuần loài hoặc hỗn giao nhưng không có khả năng tái sinh và không được trồng bổ sung hàng năm thì chỉ sau một chu kỳ vài chục năm đai rừng sẽ bị thoái hóa và biến mất, xói lở cũng xảy ra tương tự như trên.

Phân tích diễn biến rừng ngập mặn theo xu hướng diễn thế nói trên và trong mối quan hệ với biến đổi đường bờ ở vùng ven biển này trong các giai đoạn trước đây chúng tôi hy vọng có thể lý giải được nguyên nhân và hậu quả giữa xói lở và rừng ngập mặn ở vùng ven biển Gò Công Đông, Tiền Giang.[1],[4].

Hình 1: Xu hướng diễn thế chung của rừng ngập mặn

4. Diễn biến của rừng ngập mặn và đường bờ tại Gò Công

Giai đoạn 1930- 1955

Rừng ngập mặn đa dạng, phong phú có đầy đủ các đai, các tầng tán đặc trưng, chiều rộng đai rừng rộng hàng nghìn mét. Bãi biển, bồi tụ tạo thành các phân lớp mùn bồi tụ hàng năm, dần cao hơn mực nước triều, mở rộng nhanh vùng đồng bằng mầu mỡ. Trong một thời gian dài rừng ngập mặn lúc bây giờ không chỉ là tường chắn sóng mà còn là thảm rừng điều hòa mực nước triều lên xuống ổn định cho cả vùng rộng lớn. Đường bờ không có hiện tượng xói lở và tiến thêm ra biển, đê chỉ đắp bằng đất như bờ bao để ngăn mặn phục vụ canh tác nông nghiệp.

Giai đoạn 1955 - 1972 

Do xây dựng tuyến đường giao thông cắt qua khoảng giữa khu RNM thuộc các xã từ cửa Rạch Soài đến Cửa Tiểu. Tuyến đường đã chia cắt RNM làm 2 phần: phần  bên trong tuyến đường không còn chế độ ngập triều nên RNM dần biến mất, thay vào đó là những trảng cỏ trên đầm lầy ngập nước hoặc trở thành đất canh tác nông nghiệp.

Phần rừng ngập mặn ở bên ngoài tuyến đường có độ mặn tăng, phù sa giảm nên nhiều loài cây không kịp thích nghi bị biến mất. Một số loài cây không có đủ điều kiện tái sinh bình thường. Khả năng điều hòa mực nước triều của thảm rừng ở tầng thấp bị hạn chế, mực nước triều cao nhanh hơn làm cho các đoạn đê bao cũ phía ngoài tuyến đường ở Tân Điền và Tân Thành bị tràn vỡ nhiều đoạn. Các địa phương phải phải dời đê bao cũ vào sâu phía nội địa hàng trăm mét và tôn tạo đê bao nhiều lần trong các năm 1955, 1965 và 1967 để nối chúng thành tuyến đê chung.

Dải rừng ngập mặn nằm giữa tuyến đường giao thông và tuyến đê cũng dần bị thoái hóa do không còn chế độ ngập triều bình thường. Đai rừng ngập mặn bị thu hẹp chỉ còn vài trăm mét. Một số đoạn đê đã bắt đầu xuất hiện xói lở. Một vài nơi đường bờ bị lùi sâu vào đất liền.

Nhận thức rõ nguyên nhân gây xói lở ở những đai rừng bị thu hẹp, chính quyền địa phương đã triển khai chương trình trồng rừng (1971- 1973) bổ sung từ chân đê ra phía biển.

Giai đoạn 1973- 2001

Vào các năm 1978 - 1981 dân di cư tập trung đến khu vực này đắp bờ bao và phá rừng hàng loạt ở phía ngoài đê để trồng cây ăn trái (dưa hấu và mảng cầu). Chỉ còn lại dải rừng hẹp phía biển. Do bị ngăn cách bởi các bờ bao, rừng ngập mặn ở nhiều nơi không thể tái sinh nên gần như không còn các tán rừng ở tầng thấp. Các bờ bao sau vài năm đã bị sóng gây xói lở và vỡ hàng loạt. Các vườn cây ăn trái bị ngập nước, không sử dụng được. Tuyến đê chung phía trong cũng bị xói lở ở nhiều nơi, phải bồi trúc và thả đá áp trúc ở nhiều đoạn để gia cố (1978-1979).

Năm 1985, CHDC Đức tài trợ Dự án nuôi tôm ở khu vực Tân Thành và Tân Điền. Người ta đắp nhiều bờ bao quanh các khoảng trống liền kề các khu rừng. Nhiều dải rừng ngập mặn lại một lần nữa bị bức tử. Đến năm 1987 dự án nuôi tôm bị phá sản. Người dân địa phương tận dụng các đầm để tiếp tục nuôi tôm. Việc chặt phá rừng để mở rộng đầm nuôi tôm đã trở thành phong trào. Rừng ngập mặn khu vực này tiếp tục suy thoái nghiêm trọng. Đai rừng ở nhiều nơi chỉ còn các cây trưởng thành, nhiều năm liền không có tầng tái sinh, chiều rộng đai rừng ở một số nơi chỉ còn lại vài chục mét. Vài năm sau các đai rừng này đã bị xóa sổ, đê không còn rừng ngập mặn bảo vệ phải trực diện với biển, nên bị xói lở rất mạnh. Hầu hết đường bờ bị lùi sâu vào đất liền.Từ 1989-2001 có nơi bị lùi sâu tới 296m. Trước tình hình đó chính phủ đã cho phép xây dựng  tuyến đê cửa sông ven biển ở khu vực này (dài 43,612km), trong đó có nhiều đoạn phải áp trúc, đồng thời phải hình thành tuyến đê biển phòng thủ phía sâu trong nội địa, cách tuyến đê chính khoảng 400- 500 m.

Giai đoạn từ năm 2001 đến nay

Khảo sát cho thấy các dải rừng ngập mặn còn lại ở Tân Thành và Tân Điền hiện nay chủ yếu là rừng hỗn giao đơn giản (mắm, đước) hoặc thuần loài (bần chua hoặc mắm), điều kiện tái sinh hạn chế (sóng lớn và hoạt động đánh bắt hải sản thường xuyên) nên không có các tán rừng tầng thấp hoặc rất nghèo nàn. Nhiều cây đã qua giai đoạn trưởng thành. Do đó một số khu vực RNM sẽ tiếp tục biến mất trong tương lai gần do già cỗi và xói lở gốc. Dải rừng hẹp (50 -150m) không đủ khả năng chắn sóng. Xói lở ngày càng nghiêm trọng. Toàn bộ tuyến đê biển ở khu vực này đã được tu bổ, nâng cấp lên đê cấp III đồng bằng, một số đoạn đã được kè và lát mái kiên cố. Tuy nhiên không có cây ngập mặn chắn sóng thì đê biển ở đây khó có thể  tránh khỏi xói lở. [7],[10].

5. Một số nhận xét

RNM có thành phần loài và tuổi cây đa dạng, có chiều rộng dải rừng lớn hơn 300m, có đủ điều kiện để tái sinh tự nhiên thì bãi biển được bồi tụ, không bị xói lở.

Hình 2: RNM có đủ thành phần

RNM bị khiếm khuyết một số đai đặc trưng, đặc biệt là đai cây ngập mặn tiên phong, thiếu các điều kiện tái sinh (không xuất hiện cây con), chiều rộng dải rừng hẹp (nhỏ hơn 200m). Rừng sẽ bị suy thoái, hiện tượng xói lở bãi bồi, đê biển sẽ xuất hiện trong tương lai gần.

Hình 3: RNM bị khiếm khuyết

RNM chỉ còn cây ngập mặn thuần loài, lứa tuổi của cây đã qua giai đoạn trưởng thành, không xuất hiện cây tái sinh tự nhiên, độ rộng dải rừng hẹp (dưới 100m), dải rừng đang trong thời kỳ thoái hóa, bãi bồi bị xói lở, đặc biệt trong điều kiện cây đang sống trên bãi bồi cao hơn mực nước triều cường.

Hình 4: RNM thuần loài

6. Đề xuất giải pháp khôi phục rừng ngập mặn, hạn chế xói lở

- Đối với các khu rừng tự nhiên: Tạo hành lang cho cây tái sinh ở bìa rừng phía biển bằng cách ổn định bãi và bảo vệ bãi không cho phép các hoạt động đánh bắt hải sản ở khu vực này, đặc biệt là vào mùa tái sinh của các cây tiên phong. Mặt khác có thể chủ động đốn tỉa một số cây già cỗi theo các vạt rừng so le nhau. Dẫn nạp những cây trồng mới theo xu hướng diễn thế thích hợp vào các vạt rừng đã chặt đốn.

- Đối với các khu rừng ngập mặn được trồng nhân tạo: Đối với các khu rừng đã trồng cây ngập mặn thuần loại các năm trước, phải tiếp tục trồng loài cây này để mở rộng đai rừng về phía biển và trồng bổ sung các cây hỗn giao xen lẫn.

- Đối với các bãi bồi đang trong quá trình bồi tụ chưa có rừng ngập mặn: Đối với các bãi bồi đang trong quá trình bồi tụ chưa có rừng ngập mặn cần tiến hành trồng các loài cây thích hợp với điều kiện cụ thể của bãi vào mùa vụ hợp lý.

- Đối với các vùng bãi đang bị xói lở: Đối với các vùng bãi đang bị xói lở phải xây dựng các kè, mỏ hàn và tường chắn sóng để nuôi bãi và tạo bãi theo tính toán thiết kế. Sau đó mới lựa chọn giống cây tiên phong thích hợp, đã được ươm trong bầu đạt tiêu chuẩn kỹ thuật cần thiết rồi mới đem trồng trên bãi mới được tạo lập. [5].

Tài liệu tham khảo

[1]. Cục Quản lý Đê điều và Phòng chống lụt bão-Bộ NN&PTNT, 2009. Rừng ngập mặn tại Việt Nam, công tác quản lý, đề xuất kế hoạch hành động, bảo tồn và phát triển. Hà Nội - 5/2009.

[2]. “Dự báo hiện tượng xói lở, bồi tụ bờ biển, cửa sông và các giải pháp phòng tránh” - Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp Nhà nước. Viện Địa lý, Hà Nội-2005.

[3]. Đề án phục hồi và phát triển rừng ngập mặn ven biển nhằm bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai giai đoạn 2008-2015. Bộ NN&PTNT, 2009.

[4]. “Quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn và rừng phòng hộ ven biển” - Cẩm nang ngành Lâm nghiệp. Bộ NN&PTNT, 2006.

[5]. Trịnh Văn Hạnh và CS, 2009. Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu giải pháp trồng cây ngập mặn chắn sóng bảo vệ đê ven biển Thanh Hóa và Ninh Bình.

[6]. Phạm Bách Việt, Lâm Đạo Nguyên và Phạm Thị Mai Thi - Phân Viện Vật lý tại TP. Hồ Chí Minh. “Sử dụng tư liệu viễn thám cho nghiên cứu diễn biến đường bờ biển phía Nam Việt Nam. 2005.

[7]. Viện Kỹ thuật Biển. 2009. Báo cáo kết quả điều tra khảo sát, phân loại bãi ngập mặn vùng ngập mặn có liên quan đến việc chọn giống cây thích hợp.

[8]. Viện Phòng trừ Mối và Bảo vệ công trình. 2009. Báo cáo khảo sát một số điều kiện tự nhiên liên quan đến các dạng bãi ngập mặn ven biển Nam Bộ.

[9]. Carew-Reid, J., 2008. Rapid Assessment of the Extent and Impact of Sea Level Rise in Viet Nam. Climate Change Discussion Paper 1. ICEM - International Centre for Environmental Management, Brisbane, Australia. 74 pages.

[10]. Southern Institute of Water Resources Research. 2010. Shore line variation analysis from Ho Chi Minh city to Kien Giang province.

Tác giả: TS.Trịnh Văn Hạnh, TS. Phạm Minh Cương, KS. Nguyễn Hữu Công
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

Tạp chí KH&CN Thủy lợi