CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.3. Phương pháp mô hình hóa
Luận án sử dụng phần mềm l (InVest) do dự án vốn tự nhi
HST chính tại Cà Mau, làm cơ s việc chuyển đổi sử dụng đất
Mô hình tính toán l Mô hình lưu trữ v
bể chứa các-bon (các-bon trên m các-bon trong đất) theo các bản đồ v mặt đất bao gồm toàn b
ại theo hệ thống phân loại sử dụng đất cho phù hợp với các ô mẫu
ản đồ hiện trạng rừng của Bộ NN&PTNN; 2-Ảnh phân lo
ản đồ kết quả thể hiện loại rừng và hiện trạng lớp phủ thực
ợp bản đồ rừng và bản đồ lớp thảm thực vật phân loại từ ảnh vệ tinh 2010.
Phương pháp mô hình hóa
ử dụng phần mềm lượng giá tổng hợp các dịch vụ HST v ự án vốn tự nhiên (natural capital) xây dựng để phân tích cá
làm cơ sở cho việc so sánh sự thay đổi các dịch vụ HST ử dụng đất và theo các kịch bản khác nhau.
Mô hình tính toán lưu giữ và hấp thụ các bon:
ữ và hấp thụ các-bon tính toán lượng các-bon d
bon trên mặt đất, các-bon dưới mặt đất, các-bon cây m ất) theo các bản đồ và phân loại sử dụng đất. Sinh khối các
àn bộ thảm thực vật sống bên trên mặt đất (vỏ cây, thân cây, ợp với các ô mẫu các-bon
nh phân loại 2010 sử ện trạng lớp phủ thực
ản đồ lớp thảm thực vật phân loại từ ảnh
ợng giá tổng hợp các dịch vụ HST và đánh đổi ể phân tích các dịch vụ ở cho việc so sánh sự thay đổi các dịch vụ HST do
bon dự trữ trong các bon cây mục và ại sử dụng đất. Sinh khối các-bon trên ặt đất (vỏ cây, thân cây,
cành cây, lá, v.v…). Các thảm thực vật ở phía dưới đất và đại diện cho bể các mục (xem Hình 2.4)[93].
Sử dụng các bản đồ sử dụng đất v được lưu trữ trong các bể
giữ trong đất và giá trị thị tr gian xác định. Hạn chế của mô h và giả định rằng sự thay đổi các
không xem xét đến một số yếu tố ảnh h
quang hợp và sự có mặt của các vi sinh vật trong Số liệu các bể chứa các
và báo cáo của CIFOR [1
mặt địa lý và loại cây, đồng thời tham khảo ph
đường kính cây. Thông tin chi tiết về các bể chứa các dụng đất được trình bày trong Ph
Nguồn: [93].
Hình 2.4: Chu trình các
). Các-bon dưới mặt đất bao gồm các-bon từ hệ thống rễ của ới mặt đất. Các-bon trong đất là các thành ph
ại diện cho bể các-bon lớn nhất. Các-bon cây mục bao gồm rác v ].
ử dụng các bản đồ sử dụng đất và các lớp phủ của đất và lư ữ trong các bể các-bon, mô hình có thể tính toán được lượng các
ị thị trường và xã hội của việc hấp thụ các-bon trong m ịnh. Hạn chế của mô hình bao gồm việc đơn giản hóa chu tr ả định rằng sự thay đổi các-bon theo thời gian là tuyến tính. Ngo
ến một số yếu tố ảnh hưởng đến việc hấp thụ các ự có mặt của các vi sinh vật trong đất [93].
ố liệu các bể chứa các-bon được tham khảo từ báo cáo IPCC [16] căn cứ theo loại hình sử dụng đất, tính t ại cây, đồng thời tham khảo phương pháp tính các-bon t ờng kính cây. Thông tin chi tiết về các bể chứa các-bon theo từng loại h
ình bày trong Phụ lục 1.
: Chu trình các-bon được sử dụng để tính toán theo mô hình
ừ hệ thống rễ của à các thành phần hữu cơ của ục bao gồm rác và các gỗ à lượng các bon ợng các-bon lưu bon trong một thời ản hóa chu trình các-bon ến tính. Ngoài ra, mô hình ởng đến việc hấp thụ các-bon như tỷ lệ
ợc tham khảo từ báo cáo IPCC năm 2006 [97]
ử dụng đất, tính tương đồng về bon từ sinh khối, ừng loại hình sử
theo mô hình InVest
Mô hình tính toán tính tổn thương đới bờ:
Mô hình đánh giá tính tổn thương đới bờ giúp cho cộng đồng địa phương hiểu rõ tác động của quá trình phát triển và những thay đổi về môi trường sinh học và lý học sẽ ảnh hưởng như thế nào đến cộng đồng ven biển liên quan đến xói lở và ngập lụt do bão. Mô hình có thể ước tính về mặt định tính những tác động liên quan đến xói lở và ngập lụt do bão.
Sử dụng mô hình đánh giá tính tổn thương đới bờ của InVest có thể xây dựng được bản đồ về dân số và bản đồ về các chỉ số tổn thương. Bản đồ dân số chỉ ra mật độ dân số tại các khu vực ven biển. Bản đồ về chỉ số tổn thương sắp xếp mức độ phơi lộ của khu vực và cộng đồng ven biển do xói mòn và ngập lụt từ các cơn bão. Hạn chế của mô hình này là không xem xét đến các quá trình vật lý ven biển và không dự đoán sự thay đổi dài hạn hoặc ngắn hạn liên quan đến vị trí hoặc cấu hình bờ biển [93]. Số liệu đầu vào để chạy mô hình bao gồm:
- Địa hình/địa mạo khu vực ven biển - Độ cao so với mặt biển
- Các sinh cảnh tự nhiên - Thay đổi mực nước biển - Số liệu về gió
- Số liệu về sóng - Sóng do bão.
Chỉ số tổn thương được tính toán dựa trên việc kết hợp của bảy biến số về sinh học và địa lý tại mỗi khu vực bờ biển. Việc xếp loại được phân chia từ mức tiếp xúc rất thấp (xếp hạng:1) đến tiếp xúc rất cao (xếp hạng: 5), dựa trên sự kết hợp giữa các tiêu chí khác nhau của mô hình[61](xem Bảng 2.4).
Bảng 2.4: Các chỉ số sinh-địa lý và hệ thống xếp hạng tổn thương đới bờ
Xếp hạng tính tổn thương
Rất thấp Thấp Trung bình Cao Rất cao
Các biến số 1 2 3 4 5
Địa mạo học Địa hình núi đá, vách đứng cao, có
đê biển
Vách đứng trung bình và các đê biển
nhỏ
Vách đứng thấp, đồng bằng phù sa,
kè, vách đá
Cửa sông, đầm phá
Bãi biển có cát, khu vực đồng bằng Độ cao so với ≥0 - 20% ≥ 21 - 40% ≥ 41 - 60 % ≥ 61 - 80 % ≥ 80 - 100 %
mặt nước biển Sinh cảnh tự nhiên
Rạn san hô, RNM, rừng ven
biển
Đụn cát cao, đầm lầy
Đụn cát thấp Cỏ biển, tảo biển
Không có sinh cảnh
Thay đổi mực nước biển
≥0 - 20% ≥ 21 - 40% ≥ 41 - 60 % ≥ 61 - 80 % ≥ 80 - 100 % Tiếp xúc với
sóng
≥ 0 - 20 % ≥ 21 - 40% ≥ 41 - 60 % ≥ 61 - 80 % ≥ 80 - 100 %
Tiếp xúc với gió ≥ 0 - 20 % ≥ 21 - 40% ≥ 41 - 60 % ≥ 61 - 80 % ≥ 80 - 100 % Tiềm năng sóng
do bão
≥ 0 - 20 % ≥ 21 - 40% ≥ 41 - 60 % ≥ 61 - 80 % ≥ 80 - 100 v
Nguồn: [61].
Mô hình tính toán các chỉ số bị tổn thương (VI) cho mỗi đoạn bờ biển được tính toán theo công thức sau [93]:
Trong đó:
R Geomorphology Địa mạo học
R Relief Độ cao so với mực nước biển RHabitats Các sinh cảnh ven biển RSLR Thay đổi mực nước biển Rwind exposure Tiếp xúc với gió
Rwave exposure Tiếp xúc với sóng
Rsurge Sóng khi có bão
Count Var Thể hiện tổng các chỉ số (3< Count Var <7) được xem xét khi tính toán chỉ số tổn thương (VI)
Mô hình tính toán chỉ số xói mòn (EI)theo công thức sau:
Để tính toán vai trò của RNM trong việc giảm tính tổn thương ven biển, luận án đã xem xét tính tổn thương khu vực đới bờ tại các địa điểm nghiên cứu theo hai kịch bản: (i) có rừng ngập mặn; và (ii) không có rừng ngập mặn nhằm so sánh mức độ tổn thương đối với dân cư ven biển theo hai kịch bản, từ đó đánh giá được vai trò của RNM trong việc giảm các tổn thương do sóng và bão và nước biển dâng.
Mô hình bảo vệ bờ biển:
Hiểu được vai trò của sinh cảnh ven biển trong việc bảo vệ các cộng đồng ven biển ngày càng trở lên quan trọng trong bối cảnh những tác động của BĐKH và áp lực phát triển ngày càng gia tăng.Những sinh cảnh ven biển như RNM có thể giúp giảm năng lượng sóng hoặc tác dụng như những rào chắn đối với các cơn sóng và mực nước biển cao, từ đó bảo vệ tài sản và cộng đồng ven biển. Để lượng hóa những dịch vụ này, mô hình bảo vệ bờ biển yêu cầu xác định số liệu cơ sở của các sinh cảnh và đưa ra những kịch bản khác nhau. Các dịch vụ do những sinh cảnh này cung cấp có thể được đo đạc thông qua việc lượng giá tác động có thể tránh do ngập lụt và xói lở, số người được bảo vệ trước các cơn bão và giá trị các tài sản không bị hư hỏng.
Mô hình bảo vệ bờ biển được xây dựng dựa trên 02 mô hình: (i) mô hình về đặc điểm ven bờ và (ii) mô hình sóng và xói lở ven bờ. Mô hình đặc điểm ven bờ hỗ trợ trong việc tạo ra số liệu về đặc điểm ven bờ tại các điểm cắt ngang 3D (sẽ được sử dụng trong mô hình sóng và xói lở ven bờ).Số liệu đầu vào để chạy mô hình đặc điểm ven bờ bao gồm vị trí khu vực, đặc điểm hình dạng ven biển, địa hình và độ sâu đáy biển (bao gồm độ cao so với mặt biển và độ sâu của nước gần khu vực nghiên cứu).Ngoài ra, mô hình cũng yêu cầu các thông tin liên quan đến kích cỡ của vật liệu bãi, vùng triều và các đặc điểm của địa hình của bờ sau.Mô hình sóng và xói lở ven bờ sử dụng thông tin về loại hình và vị trí của các sinh cảnh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu, cũng như xem xét các kịch bản dẫn đến thay đổi các sinh cảnh này, để tạo ra giá trị ước tính của xói lở ven biển hoặc các hư hại liên quan đến tài sảncó thể tránh được. Mô hình sẽ tính toán được sự thay đổi liên quan đến độ cao của sóng và ước tính được mức độ xói lở có thể tránh theo trong kịch bản cơ sở và các kịch bản đề xuất.
Mô hình bảo vệ bờ biển của InVest có thể lượng hóa được các lợi ích bảo vệ của sinh cảnh tự nhiên chống lại xói mòn và ngập lụt ở khu vực ven biển.Các kết quả của mô hình có thể hỗ trợ các nhà hoạch định chính sách hiểu rõ hơn giá trị của các dịch vụ bảo vệ bờ biển của các sinh cảnh ven biển, từ đó hỗ trợ quá trình xây dựng chiến lược phát triển ven biển phù hợp [93]. Mô hình có thể hỗ trợ tính toán sự thay đổi liên quan đến xói lở và các giá trị tài sản bị mất do tác động của các quyết định quản lý khác nhau liên quan đến sinh cảnh, bao gồm sự khác nhau giữa kịch bản cơ sở và các kịch bản đề xuất. Mô hình này cũng giúp trả lời câu hỏi tổng lượng xói mòn có thể giảm bao nhiêu do sự có mặt của các sinh cảnh trong khu vực nghiên cứu.
Số liệu đầu vào để chạy mô hình bao gồm:
- Địa hình đáy biển và đất liền
- Bảng mô tả thông tin mực nước, vật liệu bãi - Thông số mô tả hệ sinh thái
- Giá trị quan trắc sóng – gió
Để tính toán vai trò của RNM trong việc giảm các tác động của sóng và xói mòn, luận án đã phân tích vai trò của RNM trong việc giảm độ cao sóng và xói mòn trong hai kịch bản: có RNM và không có RNM. Đối với trường hợp có RNM, các điểm lấy mẫu khác nhau dọc khu vực ven biển được sử dụng để tính toán (xem Hình 2.5).
Hình 2.5: Các điểm tính toán trong mô hình bảo vệ bờ biển