Tài liệu Nghiên cứu tính kinh tế của một số biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------------- ----------------- LÊ TÙNG GIANG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TÍNH KINH TẾ CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT LÚA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính qui Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2013-2015 Thái Nguyên, Năm 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ TÙNG GIANG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TÍNH KINH TẾ CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT LÚA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính qui Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2013-2015 Giáo viên hướng dẫn : 1. PGS.TS. Đỗ Thị Lan 2. PGS.TS. Mai Văn Trịnh Thái nguyên, năm 2014 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện đề tài và viết luận văn, em đã nhận được sự quan tâm, hướng dẫn giúp đỡ của nhiều quý Thầy Cô, nhiều tập thể cá nhân trong và ngoài trường, gia đình và bạn bè. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm, đặc biệt là các thầy cô giáo trong khoa Môi trường, đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em trong những năm tháng học tập tại trường. Em xin chân thành cảm ơn cán bộ hướng dẫn Ths. Nguyễn Thị Huệ, các cô, các chú, các anh, chị trong Viện Môi trường Nông nghiệp và Công ty TNHH MTV Nông Nghiệp Rạng Đông đã tạo điều kiện, góp ý, cung cấp những tài liệu quý báu giúp đỡ em thực hiện đề tài này. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đỗ Thị Lan, trưởng khoa Môi trường - trường Đại học Nông Lâm và PGS.TS Mai Văn Trịnh, phó viện trưởng Viện Môi trường Nông nghiệp đã chỉ bảo tận tình và trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè đã động viên, giúp đỡ em hoàn thành tốt việc học tập, nghiên cứu của mình. Vì thời gian có hạn và bản thân chưa có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên đề tài không tránh khỏi những sai sót kính mong được sự góp ý của các thầy cô giáo để bài khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực hiện Lê Tùng Giang ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các vùng khí hậu của Việt Nam ...................................................................... 12 Bảng 4.1: Mực Nước biển dâng so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) khu vực tỉnh Nam Định .................................................. 35 Bảng 4.2: Diện tích có nguy cơ bị ngập tỉnh Nam Định theo các mực nước biển dâng ......................................................................................................... 36 Bảng 4.3: Tổng thiệt hại do bão, lốc, mưa lũ đến nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Nam Định giai đoạn 1989-2010............................................................... 38 Bảng 4.4: Diện tích gieo trồng lúa của các huyện trên địa bàn tỉnh Nam Định trong 5 năm gần đây (từ 2008 – 2012) ............................................................ 43 Bảng 4.5: Thu nhập và nguồn thu nhập của nông dân năm 2013 ................... 46 Bảng 4.6: Thống kê nguồn lao động của nông hộ .......................................... 48 Bảng 4.7: Tỷ trọng số nhân khẩu .................................................................... 48 Bảng 4.8: Lao động tham gia sản xuất lúa ...................................................... 49 Bảng 4.9: Trình độ học vấn của nông hộ ........................................................ 50 Bảng 4.10: Nhu cầu vốn sản xuất trong một vụ tính trên 1000m2 .................. 51 Bảng 4.11: Điều kiện canh tác lúa hiện nay.................................................... 52 Bảng 4.12: Thực trạng sử dụng đất cho sản xuất nông nghiệp ....................... 52 Bảng 4.13: Lịch thời vụ năm 2013.................................................................. 53 Bảng 4.14: Cơ cấu giống và NS lúa năm 2013 ............................................... 54 Bảng 4.15: Lượng phân bón trung bình sử dụng năm 2013 ........................... 55 Bảng 4.16: Kinh nghiệm sản xuất của nông hộ .............................................. 56 Bảng 4.17: Tổng hợp các hộ tham gia học lớp tập huấn kỹ thuật sản xuất .... 57 iii Bảng 4.18: Tổng hợp các biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu được áp dụng ......................................................................................................................... 58 Bảng 4.19: Chi phí, thu nhập và thu nhập ròng của nông hộ không áp dụng biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH ............................................................ 61 Bảng 4.20: Các tỷ số tài chính của các hộ không áp dụng biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu ...................................................................................... 62 Bảng 4.21: Chi phí, thu nhập và thu nhập ròng của nông hộ áp dụng biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu ............................................................................. 63 Bảng 4.22: Các tỷ số tài chính của các hộ áp dụng biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu ....................................................................................................... 64 Bảng 4.23: So sánh chi phí, năng suất , thu nhập giữa hộ áp dụng và hộ không áp dụng biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu cho từng vụ .......................... 65 Bảng 4.24: Bảng so sánh các chi phí, thu nhập và thu nhập ròng giữa hộ áp dụng và không áp dụng giảm thiểu biến đổi khí hậu năm 2013 ..................... 68 Bảng 4.25: Bảng so sánh các tỷ số tai chính giữa hộ không và hộ có áp dụng biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH ............................................................ 71 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Bản đồ hành chính tỉnh Nam Định ................................................. 30 Hình 4.2: Cơ cấu sử dụng đất của tỉnh Nam Định năm 2012 ......................... 31 Hình 4.3: Nhiệt độ trung bình năm tại Nam Định giai đoạn 1980 - 2010 ...... 33 Hình 4.4: Tổng lượng mưa trong năm tại tỉnh Nam Định giai đoạn 1980 2010 ................................................................................................................. 34 Hình 4.5: Tổng số giờ nắng trong năm ở tỉnh Nam Định giai đoạn 1980 2010 ................................................................................................................. 34 Hình 4.6: Số cơn bão đổ bộ vào vùng ven biển Quảng Ninh - Thanh Hóa giai đoạn 1960 - 2010 ............................................................................................. 36 Hình 4.7: Diện tích, NS lúa chiêm (a) và lúa Mùa (b) tại Nam Định giai đoạn 1995 - 2012...................................................................................................... 42 Hình 4.8: Định hướng trong sản xuất nông nghiệp của người dân ................. 44 Hình 4.9: Cơ cấu thu nhập của nông dân năm 2013 ....................................... 47 Hình 4.10: Cơ cấu lao động tham gia sản xuất ............................................... 49 Hình 4.11: Cơ cấu lao động tham gia sản xuất ............................................... 50 Hình 4.12: Cơ cấu năm kinh nghiệm sản xuất của nông hộ ........................... 57 Hình 4.13: Cơ cấu nông hộ tham gia học lớp tập huấn .................................. 58 Hình 4.14: So sánh các khoản chi phí sản xuất giữa hộ không áp dụng và hộ áp dụng biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH cho từng vụ .......................... 67 Hình 4.15: So sánh năng suất giữa hộ không áp dụng và áp dụng biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu ............................................................................. 67 Hình 4.16: So sánh các chi phí giữa hộ không và có áp dụng biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH ...................................................................................... 70 Hình 4.17: So sánh tổng chi phí, thu nhập, thu nhập ròng giữa hộ áp dụng và không áp dụng biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH.................................... 70 v DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ATNĐ : Áp thấp nhiệt đới BĐKH : Biến đổi khí hậu BVTV : Bảo vệ thực vật GDP : Tổng sản phẩm quốc nội IPCC : Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu KH : Khí hậu KNK : Khí nhà kính NBD : Nước biển dâng NN&PTNT : Nông nghiệp và Phát triển nông thôn NS : Năng suất TB : Trung bình TBNN : Trung bình nhiều năm TĐ : Trái đất TG : Thế giới TNHH MTV : Trách nhiệm hữu hạn một thành viên TN&MT : Tài nguyên và Môi trường TƯ : Trung Ương UBND : Ủy ban nhân dân VN : Việt Nam XNM : Xâm nhập mặn vi MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................. ii DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................. iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ............................................. v MỤC LỤC ....................................................................................................... vi Phần 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................... 2 1.3. Mục đích nghiên cứu ........................................................................ 2 1.4. Ý nghĩa của đề tài.............................................................................. 3 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ......................... 3 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................ 3 1.5. Yêu cầu nghiên cứu ....................................................................................... 3 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4 2.1. Tổng quan về biến đổi khí hậu ........................................................ 4 2.1.1. Quan niệm về biến đổi khí hậu .................................................. 4 2.1.2. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu ............................................ 4 2.2. Tình hình BĐKH trên thế giới và Việt Nam .................................. 7 2.2.1. Tình hình BĐKH trên thế giới ................................................... 7 2.2.2. Tình hình BĐKH ở Việt Nam ................................................... 11 2.3. Ảnh hưởng của BĐKH đến tình hình sản xuất nông nghiệp ...... 15 2.3.1. Ảnh hưởng của BĐKH đến tình hình sản xuất nông nghiệp trên thế giới ............................................................................................... 15 2.3.2. Ảnh hưởng của BĐKH đến tình hình sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam ............................................................................................ 16 2.4. Biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa trên vii thế giới và Việt Nam ........................................................................ 18 2.4.1. Khái niệm giảm nhẹ biến đổi khí hậu ...................................... 18 2.4.2. Xác định các biện pháp giảm thiểu ......................................... 18 2.4.3. Biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa trên thế giới ............................................................................................... 19 2.4.4. Biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa ở Việt Nam .................................................................................................... 20 2.5. Một số biện pháp canh tác giảm thiểu biến đổi khí hậu ............. 22 2.5.1. Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI) ....................................... 22 2.5.2. Ba giảm, ba tăng (3G3T) ......................................................... 23 2.5.3. Sử dụng các giống chín sớm ngắn ngày......................................... 25 Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................................................................... 26 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................. 26 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................. 26 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................. 26 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành..................................................... 26 3.3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................... 27 3.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................... 27 3.4.1. Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp ................................. 27 3.4.2. Phương pháp thu thập thông tin sơ cấp .................................. 28 3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................. 28 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 30 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Nam Định ................ 30 4.1.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................... 30 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ......................................................... 32 4.2. Diễn biến khí hậu tại Nam Định .................................................... 33 4.3. Ảnh hưởng của BĐKH đến người dân và canh tác lúa tại Nam viii Định ................................................................................................... 37 4.4. Hiện trạng quy trình kỹ thuật áp dụng trong canh tác lúa tại tỉnh Nam Định .......................................................................................... 42 4.4.1. Tình hình sản xuất lúa tại tỉnh Nam Định ............................... 42 4.4.2. Hiện trạng áp dụng quy trình kỹ thuật canh tác lúa tại Nam Định ................................................................................................... 44 4.5. Thực trạng sản xuất và tiêu thụ lúa của các hộ tại thị trấn Rạng Đông, huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định. ................................... 46 4.5.1. Nguồn lực lao động ................................................................. 47 4.5.2. Nguồn vốn đầu tư cho sản xuất lúa ......................................... 50 4.5.3. Nguồn lực đất đai canh tác...................................................... 51 4.5.4. Kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp ...................................... 53 4.6. Đánh giá hiệu quả sản xuất và hiệu quả kinh tế trong quá trình sản xuất lúa của các nông hộ .......................................................... 61 4.6.1. Tình hình sản xuất chung của các nông hộ ............................. 61 4.6.2. So sánh hiệu quả sản xuất của nông hộ áp dụng và nông hộ không áp dụng biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH ...................... 64 4.6.3. Đánh giá hiệu quả kinh tế giữa nông hộ áp dụng và nông hộ không áp dụng biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH ...................... 68 4.6.4. Nhận xét chung ..................................................................................... 72 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 73 5.1. Kết luận ............................................................................................ 73 5.2. Kiến nghị .......................................................................................... 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 76 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 80 Phụ lục 1: Một số hình ảnh tiến hành phỏng vấn nông hộ, cán bộ Công ty TNHH MTV Nông nghiệp Rạng Đông tại thị trấn Rạng Đông ........................................................................................................ 80 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Hiện nay, vấn đề biến đổi khí hậu là mối hiểm họa của Thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng. Dưới tác động của BĐKH và nước biển dâng, Việt Nam là một trong năm quốc gia trên thế giới chịu ảnh hưởng nặng nề nhất (theo chương trình biến đổi khí hậu IUCN). Các cảnh báo về BĐKH cho thấy rằng diễn biến khí hậu trong tương lai hết sức phức tạp. Theo kịch bản BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam năm 2011 được Bộ Tài nguyên và Môi trường xây dựng và công bố, theo kịch bản phát thải trung bình (B2), trung bình toàn Việt Nam mực nước biển dâng trong khoảng từ 57 đến 73 cm; mực nước biển dâng 1m, sẽ có trên 10% diện tích vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh bị ngập. Mực nước biển dâng, nhiệt độ tăng, sự gia tăng của các hiện tượng thời tiết cực đoan dự đoán sẽ xảy ra tác động nghiêm trọng đến con người và nền kinh tế Việt Nam. Giảm thiểu BĐKH nhận được sự quan tâm của nhà nước và các tổ chức xã hội. Trước tình hình đó, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt: "Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu (năm 2011)", "Kế hoạch hành động quốc gia về biến đổi khí hậu giai đoạn 2012 - 2020 (năm 2012)", "Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH giai đoạn 2012-2015 (QĐ Số: 1183/QĐ-TTg, năm 2012)"," Đề án quản lý phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính; quản lý các hoạt động kinh doanh tín chỉ các-bon ra thị trường thế giới (QĐ Số: 1775/QĐTTg, năm 2012)". Cũng theo đó, Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cũng đã phê duyệt "Đề án giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp, nông thôn đến năm 2020 và đưa ra những nhiệm vụ (QĐ Số: 3119/QĐ-BNN-KHCN, năm 2011). Nông nghiệp là ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam hiện nay. Năm 2009, giá trị sản lượng của nông nghiệp đạt 71,473 nghìn tỷ đồng, chiếm 13,85% tổng sản phẩm trong nước. Trong đó sản xuất lúa gạo chiếm chủ yếu trong nền nông nghiệp và Việt Nam là một trong những nước đứng đầu trên thế giới về xuất khẩu gạo. 2 Nam Định là tỉnh duyên hải phía nam đồng bằng Bắc Bộ, là tỉnh nằm trong vùng trọng điểm sản xuất lương thực, thực phẩm của đồng bằng Bắc Bộ. Dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, Nam Định là một trong 3 tỉnh đồng bằng Bắc Bộ được đánh giá là khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Trước tình hình BĐKH, người dân Nam Định đã áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác lúa tiên tiến để giảm thiểu mức độ phát thải khí nhà kính, góp phần giảm thiểu BĐKH. Để góp phần đưa ra cái nhìn tổng quan về tính kinh tế của một số biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH trong sản xuất lúa và đưa ra 1 số khuyến cáo cho nông dân sản xuất bền vững giảm thiểu BĐKH. Sinh viên chọn đề tài: "Nghiên cứu tính kinh tế của một số biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa". 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu tính kinh tế của nông hộ thực hiện biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa. Từ đó, Đề xuất một số khuyến cáo, giải pháp cho nông dân sản xuất bền vững, giảm thiểu biến đổi khí hậu và tăng thu nhập. 1.3. Mục đích nghiên cứu Thu thập các thông tin về điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội tại tỉnh Nam Định; Phân tích diễn biến BĐKH tại tỉnh Nam Định; Tìm hiểu những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa tại tỉnh Nam Định; Tìm hiểu, thu thập hiện trạng áp dụng các quy trình kỹ thuật canh tác lúa và những biện pháp canh tác giảm thiểu BĐKH trong canh tác lúa tại tỉnh Nam Định; Nghiên cứu tính kinh tế của một số biện pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa tại tỉnh Nam Định; Kiến nghị, đề xuất một số khuyến cáo, giải pháp cho nông dân sản xuất bền vững, giảm thiểu biến đổi khí hậu và tăng thu nhập. 3 1.4. Ý nghĩa của đề tài 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Khóa luận có thể giúp sinh viên có thể vận dụng được các kiến thức đã học vào trong thực tiễn. Giúp sinh viên nâng cao kiến thức, kĩ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn Khóa luận là cơ sở cho địa phương có những giải pháp, khuyến cáo cho nông dân sản xuất bền vững, giảm thiểu BĐKH và tăng thu nhập. 1.5. Yêu cầu nghiên cứu Các thông tin, số liệu nghiên cứu phải trung thực, khách quan để đánh giá đúng thực trạng tình hình về biến đổi khí hậu và sản xuất nông nghiệp tại địa phương. Đề xuất các khuyến cáo, giải pháp phải phù hợp với điều kiện của địa phương, có tính thực tiễn và khả năng áp dụng vào thực tế. 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tổng quan về biến đổi khí hậu 2.1.1. Quan niệm về biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài thập kỉ hoặc dài hơn. BĐKH có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2008). Công ước khung của Liên hợp quốc về BĐKH quan niệm BĐKH là sự biến đổi của trạng thái khí hậu do các hoạt động trực tiếp hay gián tiếp của con người gây ra sự thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và nó được thêm vào sự BĐKH tự nhiên quan sát được trong các thời kỳ có thể so sánh được. Khái niệm BĐKH đề cập đến sự thay đổi về trạng thái của khí hậu mà có thể xác định được (ví dụ như sử dụng các phương pháp thống kê) diễn ra trong một thời kỳ dài, thường là một thập kỷ hoặc lâu hơn. BĐKH đề cập đến bất cứ biến đổi nào theo thời gian, có hay không theo sự biến đổi của tự nhiên do hệ quả các hoạt động của con người (IPCC, 2007). Có rất nhiều quan niệm về BĐKH trên thế giới, nói chung BĐKH là sự thay đổi các điều kiện khí hậu theo xu thế dần dần trở nên xấu đi hoặc tốt lên. 2.1.2. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu BĐKH là hiện tượng đã xuất hiện từ lâu trên TĐ, bắt đầu ngay từ thời đại địa chất qua thời đại lịch sử đến thời đại hiện nay. Nếu như trong thời đại địa chất và thời đại lịch sử BĐKH diễn ra phù hợp với các quá trình vận động tự nhiên để duy trì sự tồn tại và phát triển của TĐ thì trong thời đại hiện nay với hàng loạt hoạt động của con người cùng hàm lượng cao các khí nhà kính trong đó đặc biệt là sự xuất hiện của khí CFCs, BĐKH lại trở thành một hiện 5 tượng đáng lo ngại, được cả thế giới quan tâm vì nó có ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống, sự tồn tại và phát triển của tất cả các sinh vật sống trên TĐ. BĐKH là kết quả của nhiều yếu tố bao gồm cả các quy trình động năng của bản thân trái đất, cả các lực bên ngoài bao gồm các biến đổi trong cường độ ánh sáng mặt trời, đặc biệt là những hoạt động của con người trong thời gian gần đây. Sự biến đổi trong quỹ đạo trái đất Trong các yếu tố tác động đến khí hậu, sự thay đổi trong quỹ đạo của trái đất là yếu tố có ý nghĩa quan trọng làm thay đổi năng lượng mặt trời, bởi vì dù chỉ có sự thay đổi rất nhỏ trong quỹ đạo trái đất cũng đã dẫn tới những sự thay đổi trong sự phân phối của ánh sáng mặt trời khi tiến tới bề mặt TĐ. Độ lệch tâm, độ nghiêng của trục và tuế sai là 3 chu kì chi phối tạo ra sự thay đổi trong quỹ đạo trái đất. Sự kết hợp hiệu quả của các biến thể trong 3 chu kì này đã tạo ra sự thay đổi trong sự tiếp nhận theo mùa vụ của bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất. Như vậy, chu kì Milankovitch (tên gọi cho hiệu ứng tổ hợp của các thay đổi trong chuyển động của trái đất lên khí hậu) ảnh hưởng trực tiếp đến việc tăng hay giảm bức xạ mặt trời mà trái đất nhận được, từ đó sẽ ảnh hưởng đến hoàn lưu khí quyển, đồng thời cũng ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống băng hà trên trái đất (Bùi Thu Vân, 2013). Hoạt động núi lửa Phun trào núi lửa là một quá trình vận chuyển vật liệu từ dưới sâu lòng đất lên bề mặt, như là một phần của tiến trình mà TĐ loại bỏ sự quá dư thừa về nhiệt độ và áp suất bên trong lòng nó. Sự phun trào núi lửa là sự giải phóng ở các mức độ khác nhau những vật liệu đặc biệt vào trong bầu khí quyển. Trong một thế kỉ mà xảy ra vài vụ nổ núi lửa sẽ có tác động ít nhiều đến khí hậu toàn cầu, điển hình là chúng có thể gây ra hiện tượng “mát” cho một giai đoạn kéo dài khoảng một năm hoặc nhiều hơn thế. Sự hoạt động của núi lửa Pinatubo năm 1991 - hoạt động phun trào núi lửa lớn thứ hai trên TĐ trong thế kỉ XX (chỉ sau hoạt động của núi lửa Novarupta xảy ra vào năm 1912), là một ví dụ, làm cho khí hậu bị ảnh hưởng đáng kể, nhiệt độ toàn cầu giảm đi 0,5oC, và làm cho tầng ô zôn bị suy yếu đi đáng kể (Bùi Thu Vân, 2013). 6 Núi lửa cũng là một phần làm gia tăng lượng khí cacbon có trong khí quyển. Tuy nhiên, theo sự khảo sát của các đoàn địa chất Hoa Kì, đã ước tính rằng các hoạt động của con người còn tạo ra một khối lượng khí cacbon nhiều gấp 130 lần lượng khí được tạo ra do hoạt động núi lửa. (Bùi Thu Vân, 2013). Sự tác động của con người Nguồn gốc cơ bản gây nên BĐKH là sự thay đổi các thành phần vật chất trong khí quyển, mà sự thay đổi này được xác định chủ yếu là xuất phát từ sự thay đổi mục đích sử dụng đất, nguồn nước và sự gia tăng lượng phát thải khí CO2 và các khí nhà kính khác từ hoạt động của con người, điều đó cũng có nghĩa là con người chính là tác nhân chủ yếu, bằng các hoạt động của mình đã và đang khiến cho tình hình diễn biến BĐKH ngày càng trở nên phức tạp và khó kiểm soát hơn. Bắt đầu từ thời đại công nghiệp, con người đã không ngừng cải tiến và hoàn thiện công cụ lao động, tác động nhiều hơn vào thiên nhiên nhằm thỏa mãn cho nhu cầu ngày càng cao của chính mình. Trong hầu hết các mối quan tâm về những tác động do con người gây ra thì mối quan tâm hàng đầu hiện nay đó là sự gia tăng của lượng khí CO2 do việc đốt các nhiên liệu có nguồn gốc hóa thạch, việc sản xuất xi măng. Các yếu tố khác, bao gồm cả việc sử dụng đất, lỗ thủng tầng ôzôn, sản xuất nông nghiệp và nạn phá rừng cũng đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng đến khí hậu (Trần Thọ Đạt, 2012). Hiệu ứng nhà kính Trái Đất nhận năng lượng từ Mặt trời dưới dạng các bức xạ sóng ngắn. Bức xạ sóng ngắn dễ dàng xuyên qua các lớp khí CO2 và lớp ô zôn để xuống mặt đất. Khi xuống mặt đất, một phần của năng lượng này được phản xạ vào không khí, một phần bị các chất trên mặt đất hấp thu, làm cho bề mặt trái đất nóng lên. Khi bề mặt Trái Đất nóng lên lại bức xạ năng lượng vào khí quyển dưới dạng các bức xạ bước sóng dài, chủ yếu là các bức xạ nhiệt. Các bức xạ sóng dài không có khă năng xuyên qua “khí nhà kính”, gồm khí CO2, hơi nước, CH4, các hợp chất chloroflorocacbon (CFC’s) và NO2. Khí nhà kính có mặt trong khí quyển sẽ hấp thụ những bước xạ sóng dài, được sưởi nóng và lại phản xạ ra mọi phía trong đó có phía lên bề mặt của trái đất. Kết quả là bề 7 mặt trái đất bị ấm lên, nhiệt độ bề mặt trái đất cũng bị nóng lên. Hiện tượng này được gọi là “hiệu ứng nhà kính” vì trong quá trình nóng lên của trái đất tương tự như quá trình nóng lên trong nhà kính, có sự tăng khí CO2 và các chất bức xạ nhân tạo, lớp khí này có tác dụng như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh vào mùa đông. Nổi bật trong các khí gây hiệu ứng nhà kính là CO2, có khả năng hấp thụ các tia bức xạ bước sóng dài và nóng lên. Do vậy, người ta cho rằng sự phát sinh CO2 ngày càng nhiều trong khí quyển sẽ làm bầu khí quyển nóng lên, (CO2 tăng lên là kết quả của đốt cháy nhiên liệu, củi, than đá, giao thông vận tải, cháy rừng làm mất nguồn hấp thu bớt CO2 nhả O2). Sự tăng nhiệt độ làm thay đổi khí hậu của khí quyển toàn cầu. Khi các nhà kính vượt quá giới hạn và phát sinh KNK mới thì “hiệu ứng nhà kính” gây hậu quả nghiêm trọng. Một trong số hậu quả nghiêm trọng của hiệu ứng nhà kính đó là sự nóng dần lên của TĐ. Nhiệt độ TĐ tăng lên 0,5°C (1870 - 1900), đến 1900 - 1940, nhiệt độ trên bề mặt TĐ tăng khoảng 0,8°C, đã có hiện tượng băng tan ở hai cực, mực nước biển tăng, khu vực bờ biển mong manh dễ bị tràn ngập sóng gió. Bão tố xảy ra thường xuyên hơn, nước mặn thấm vào mực nước ngầm, làm hủy hoại nông nghiệp và ảnh hưởng đến việc cung cấp nước ngọt, làm khí hậu thay đổi bất thường, ảnh hưởng đến chế độ mưa (Trần Thục, 2010). 2.2. Tình hình BĐKH trên thế giới và Việt Nam 2.2.1. Tình hình BĐKH trên thế giới Những thay đổi quan sát được của BĐKH trên TG có thể kể đến như: Gia tăng hàm lượng các khí trong bầu khí quyển CO2 - loại khí nhà kính quan trọng nhất trong bầu khí quyển toàn cầu. Theo báo cáo đánh giá lần thứ tư của Ban Liên Chính Phủ về BĐKH hàm lượng khí CO2 trong khí quyển năm 2005 đã vượt xa mức tự nhiên trong khoảng 650.000 năm qua (180 - 280) và đạt 379ppm (tăng gần 35%). Hàm lượng khí metan (CH4) trong khí quyển đã tăng 715ppb trong thời kỳ tiền công nghiệp lên 1.732 ppb trong những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20 và đạt 1.774 ppb năm 2005 (tăng gần 148%). 8 Hàm lượng khí nito oxit (NOx) trong khí quyển tăng từ 270 ppb trong thời kỳ tiền công nghiệp lên 319 ppb vào năm 2005 (tăng 18%). Các khí metan và nitơ oxit tăng chủ yếu từ hoạt động nông nghiệp, khai thác rừng, khai hoang và công nghiệp (Lê Văn Khoa và cộng sự, 2011). Sự thay đổi của nhiệt độ Trong vòng 125.000 năm qua, nhiệt độ toàn cầu đã có khuynh hướng gia tăng nhưng chưa tăng tới 2oC. Tuy nhiên trong thế kỷ 20, trên khắp các châu lục và đại dương nhiệt độ có xu thế tăng lên rõ rệt. Độ lệch tiêu chuẩn của nhiệt độ trung bình toàn cầu là 0,24oC, sai khác lớn nhất giữa hai năm liên tiếp là 0,29oC (giữa năm 1976 và năm 1977), tốc độ của xu thế biến đổi nhiệt độ của cả thế kỷ là 0,75oC, nhanh hơn bất kỳ thế kỷ nào trong lịch sử, kể từ thế kỷ XI đến nay (Trần Đãng Hồng, 2007). Vào 5 thập kỷ gần đây 1956 - 2005, nhiệt độ tăng 0,64oC ± 0,13oC, gấp đôi thế kỷ 20. Rõ ràng là xu thế biến đổi nhiệt độ ngày càng nhanh hơn. Giai đoạn 1995 - 2006 có 11 năm (trừ 1996) được xếp vào danh sách 12 năm nhiệt độ cao nhất trong lịch sử quan trắc nhiệt độ kể từ 1985, trong đó nóng nhất là năm 1998 và năm 2005. Riêng 5 năm 2001 - 2005 có nhiệt độ trung bình cao hơn 0,44oC so với chuẩn trung bình của thời kỳ 1961 - 1990. Đáng lưu ý là, mức độ tăng nhiệt độ của Bắc Cực gấp đôi mức tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu. Nhiệt độ cực trị cũng có xu hướng phù hợp với nhiệt độ trung bình, kết quả là giảm số đêm lạnh và tăng số ngày nóng và biên độ nhiệt độ ngày càng giảm đi chừng 0,07oC mỗi thập kỷ (Nguyễn Văn Thắng và cộng sự, 2010). Sự thay đổi của lượng mưa Ở Bắc Mỹ, lượng mưa tăng lên ở nhiều nơi, nhất là ở Bắc Canada nhưng lại giảm đi ở Tây Nam nước Mỹ, Đông Bắc Mexico và bán đảo Bafa với tốc độ giảm chừng 2% mỗi thập kỷ, gây ra hạn hán trong nhiều năm gần đây. Ở Nam Mỹ, lượng mưa lại tăng lên trên lưu vực Amazon và vùng bờ biển Đông Nam nhưng lại giảm đi ở Chile và vùng bờ biển phía Tây. Ở Châu Phi, lượng mưa giảm ở Nam Phi, đặc biệt là ở Sahen trong thời đoạn 1960 1980. Ở khu vực nhiệt đới, lượng mưa giảm đi ở Nam Á và Tây Phi với trị số xu thế là 7,5% cho cả thời kỳ 1901 - 2005. Khu vực có tính địa phương rõ rệt 9 nhất trong xu thế biến đổi lượng mưa là Australia do tác động to lớn của ENSO. Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên rõ rệt ở miền Trung Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu, Bắc Á và Trung Á. Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ 30oN thời kỳ 1901 - 2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ thập kỷ 1990. Tần số mưa lớn tăng lên trên nhiều khu vực, kể cả những nơi lượng mưa có xu thế giảm (Nguyễn Văn Thắng và cộng sự, 2010). Hạn hán và dòng chảy Dòng chảy của hầu hết các sông trên thế giới đều có những biến đổi sâu sắc từ thập kỷ này sang thập kỷ khác và giữa những năm trong từng thập kỷ. Ở Bắc bán cầu, xu thế hạn hán phổ biến từ giữa thập kỷ 1950 trên phần lớn vùng Bắc Phi, đặc biệt là Saahel, Canada và Alaska. Ở Nam bán cầu, hạn hán rõ rệt trong những năm từ 1974 đến 1998. Trong khi đó các nước khu vực Tây Âu lại bị đe dọa bởi những trận lũ lụt lớn, do mực nước biển dâng cao cũng như những đợt băng giá mùa đông khốc liệt. Trên lưu vực sông Lena ở Xibiri cũng có sự gia tăng dòng chảy đồng thời với nhiệt độ tăng lên và lớp băng phủ giảm đi. Ở lưu vực Hoàng Hà, dòng chảy giảm đi rõ rệt trong những năm cuối thế kỷ XX do lượng nước tiêu thụ tăng lên, nhiệt độ và lượng bốc hơi tăng lên trong khi lượng mưa không có xu thế tăng hay giảm. Ở Châu Phi dòng chảy các sông ở Niger, Senegal và Dambia đều sa sút đi (Nguyễn Văn Thắng và cộng sự, 2010). Bão và thiên tai Những dữ liệu thu được qua vệ tinh từng năm cho thấy số trận bão, lốc cường độ mạnh, sức tàn phá lớn đã tăng lên, đặc biệt ở Bắc Mỹ, Tây Nam Nam Định Dương, Ấn Độ Dương, Bắc Đại Tây Dương. Số lượng các trận bão lớn, lốc xoáy cường độ mạnh, sức tàn phá lớn đã tăng lên gấp đôi, trùng hợp với nhiệt độ bề mặt đại dương tăng lên gây thiệt hại lớn về người và của, như trận sóng thần ở Ấn Độ Dương năm 2004 đã cướp đi sinh mạng của 225.000 người thuộc 11 quốc gia (Nguyễn Văn Thắng và cộng sự, 2010). Sự thay đổi mực nước biển toàn cầu 10 Mực nước biển trên toàn cầu đã tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao. Hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở nhiệt của đại dương và sự tan băng trên phạm vi toàn cầu (IPCC, 2007). Các quan trắc từ năm 1978 đến nay cho kết quả là lượng băng trung bình hàng năm ở Bắc Băng Dương giảm 2,7 (2,1 - 3,3)% mỗi thập kỷ. Băng trên các vùng núi cả hai bán cầu cũng tan đi với khối lượng đáng kể. Ở bán cầu Bắc, phạm vi băng phủ giảm đi khoảng 7% so với năm 1900 và nhiệt độ trên đỉnh lớp băng vĩnh cửu tăng lên 3oC so với năm 1982 (Nguyễn Văn Thắng và cộng sự, 2010). Số liệu quan trắc mực nước biển trong thời kỳ 1961 - 2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu khoảng 1,8±0,5 mm/năm, trong đó đóng góp do giãn nở nhiệt khoảng 0,42±0,12 mm/năm, nhanh hơn đáng kể so với thời kỳ 1961 - 2003 (IPCC, 2007). Kịch bản BĐKH của thế giới trong tương lai Các kịch bản về BĐKH được xây dựng trong khuôn khổ các nghiên cứu của IPCC (2007) dựa trên các dự báo về sự phát thải khí nhà kính từ thấp đến cao và dựa trên các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu. Các kịch bản khác nhau về giả định liên quan đến sự phát triển kinh tế ở quy mô toàn cầu, dân số thế giới và mức độ tiêu dùng, chuẩn mực cuộc sống và lối sống, tiêu thụ năng lượng và tài nguyên năng lượng, chuyển giao công nghệ và thay đổi sử dụng đất (Bộ TN&MT, 2009). Nhìn chung theo các kịch bản này, trong một thập kỷ tới, nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ tăng 0,2 - 0,3oC mỗi thập kỷ và việc quan trọng là cần giữ cho nhiệt độ Trái đất ở thế kỷ XXI chỉ tăng trong phạm vi 2oC so với thời kỳ tiền công nghiệp, bởi vì nếu vượt quá khỏi giới hạn này, các nguy cơ BĐKH trở thành thảm họa trong tương lai sẽ gia tăng rất nhanh tuy nhiên cũng theo các kịch bản này, việc làm trên là vô cùng khó khăn để thực hiện bởi theo tính toán dựa trên các kịch bản, nhiệt độ trung bình thế giới đến năm 2080 sẽ tăng từ 2,3 đến 4,5oC so với thời kỳ tiền công nghiệp hóa, vượt xa mức 2oC ngưỡng mà quá trình BĐKH trở nên nguy hiểm (UNDP, 2008).