Tài liệu Phân tích, đánh giá mức độ tổn thương dưới tác động của biến đổi khí hậu tại côn đảo và đề xuất giải pháp ứng phó

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn đƣợc chính tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Thị Xuân Thắng với đề tài “Phân tích, đánh giá mức độ tổn thƣơng dƣới tác động của biến đổi khí hậu tại Côn Đảo và đề xuất giải pháp ứng phó”. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã đƣợc trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên Nguyễn Thị Thanh Nga i LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu trƣờng Đại học Thủy Lợi, Khoa Môi trƣờng đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Thị Xuân Thắng, đã trực tiếp tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Qua đây, tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, khích lệ, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Mặc dù bản thân đã rất cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt huyết và năng lực của mình, song với kiến thức còn nhiều hạn chế và trong giới hạn thời gian quy định, luận văn này chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Tác giả rất mong nhận đƣợc những đóng góp quý báu của quý thầy cô và các chuyên gia để nghiên cứu một cách sâu hơn, toàn diện hơn trong thời gian tới. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Học viên Nguyễn Thị Thanh Nga ii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... v DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ ................................ viii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................................1 2. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................................2 3. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................................3 4. Cấu trúc luận văn .........................................................................................................3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...................................................................................................... 4 1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu ...........................................................................4 1.1.1. Một số khái niệm về MĐTT đối với BĐKH .........................................................4 1.1.2. Lịch sử nghiên cứu về mức độ tổn thƣơng do BĐKH ..........................................5 1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu .........................................................................11 1.2.1. Điều kiện tự nhiên…………………..……………………………………….….11 1.2.2. Các nguồn tài nguyên thiên nhiên .......................................................................15 1.2.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội ....................................................................................21 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 26 2.1. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ..............................................................................26 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................26 2.2.1. Phƣơng pháp kế thừa và tổng hợp tài liệu ...........................................................26 2.2.2. Phƣơng pháp và quy trình đánh giá MĐTT dƣới tác động của BĐKH ..............27 2.2.3. Phƣơng pháp phân tích thứ bậc AHP (Analytic Hierarchy Process) ..................34 2.2.4. Phƣơng pháp chuyên gia .....................................................................................39 2.2.5. Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc xây dựng bản đồ phân vùng MĐTT ............................................................................................................................39 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................... 41 3.1. Đánh giá mức độ phơi nhiễm do BĐKH ................................................................41 3.1.1. Nhận định các yếu tố gây tổn thƣơng do BĐKH ................................................41 iii 3.1.2. Phân vùng mức độ phơi nhiễm của các yếu tố gây tổn thƣơng .......................... 46 3.2. Đánh giá mức độ nhạy cảm của nhân tố con ngƣời và tình hình sử dụng đất ....... 49 3.2.1. Đánh giá mức độ nhạy cảm của nhân tố con ngƣời ............................................ 50 3.2.2. Đánh giá mức độ nhạy cảm của tình hình sử dụng đất ....................................... 52 3.2.3. Phân vùng mức độ nhạy cảm với tác động của BĐKH tại Côn Đảo .................. 58 3.3. Đánh giá khả năng thích ứng với BĐKH tại Côn Đảo ........................................... 59 3.3.1. Thiết lập bộ chỉ số khả năng thích ứng với BĐKH tại Côn Đảo ....................... 59 3.3.2. Phân vùng khả năng thích ứng với BĐKH tại Côn Đảo ..................................... 62 Dựa trên bản đồ phân vùng (AC) và tại đảo Côn Đảo cho thấy: Ở Côn Đảo (AC) với BĐKH không cao. Khu vực trung tâm Côn Sơn và sân bay Cỏ Ống có (AC) ở mức trung bình. Khu vực Đầm Tre, khu Cảng Bến Đầm, khu Vƣờn quốc gia Côn Đảo có (AC) ở mức thấp. ........................................................................................................... 73 3.4. Đánh giá MĐTT do BĐKH .................................................................................... 73 3.5. Đề xuất giải pháp ứng phó với BĐKH ................................................................... 77 3.5.1. Giải pháp quản lý tài nguyên và môi trƣờng ....................................................... 77 3.5.2. Giải pháp kinh tế, kỹ thuật (xử phạt; quan trắc, giám sát môi trƣờng) ............... 77 3.5.3. Giải pháp giáo dục, nâng cao khả năng bảo vệ môi trƣờng, ứng phó rủi ro với thiên tai .......................................................................................................................... 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................82 1. Kết luận…………………………………………………………………………….81 2. Kiến nghị ................................................................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 83 Phụ lục 1. Bộ tiêu chí đánh giá MĐTT đảo Côn Đảo ................................................... 86 Phụ lục 2. Bộ phiếu điều tra về các vấn đề liên quan đến tai biến thiên nhiên đảo Côn Đảo (dành cho chính quyền) ......................................................................................... 89 Phụ lục 3. Bộ phiếu điều tra về các vấn đề liên quan đến tai biến thiên nhiên đảo Côn Đảo (dành cho ngƣời dân) ............................................................................................. 96 Phụ lục 04. Công trình công bố liên quan đến nội dung đề tài......................................95 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Vị trí địa lý vùng nghiên cứu ........................................................................11 Hình 2.1. Quy trình đánh giá MĐTT khu vực nghiên cứu [20] ....................................29 Hình 2.2. Phân vùng khu vực nghiên cứu …………....………………………………34 Hình 2.3. Các bƣớc thành lập bản đồ MĐTT [11] ........................................................34 Hình 3.1. Bản đồ phân vùng mức độ phơi nhiễm ở Côn Đảo .......................................49 Hình 3.2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất đảo Côn Đảo [16] ........................................54 Hình 3.3. Bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm ở Côn Đảo ..........................................59 Hình 3.4. Bản đồ phân vùng khả năng thích ứng ở Côn Đảo........................................73 Hình 3.5. Bản đồ MĐTT do BĐKH ở Côn Đảo ...........................................................75 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1. Bảng xếp hạng các mức độ so sánh giữa các phần tử ................................... 36 Bảng 2.2. Ma trận ý kiến chuyên gia............................................................................. 37 Bảng 2.3. Ma trận trọng số ............................................................................................ 37 Bảng 2.4. Ma trận trọng số trung bình .......................................................................... 38 Bảng 2.5. Bảng chỉ số ngẫu nhiên RI ............................................................................ 38 Bảng 3.1. Phân loại các cơn bão ảnh hƣởng đến đảo Côn Đảo .................................... 42 Bảng 3.2. Diện tích có nguy cơ bị ngập theo các mực nƣớc biển dâng ........................ 44 Bảng 3.3. Ảnh hƣởng của các yếu tố gây tổn thƣơng tại đảo Côn Đảo ........................ 46 Bảng 3.4. Chuẩn hóa giá trị của các yếu tố gây tổn thƣơng .......................................... 46 Bảng 3.6. Ma trận trọng số giữa các yếu tố gây tổn thƣơng ......................................... 47 Bảng 3.7. Trọng số các nhân tố gây tổn thƣơng............................................................ 47 Bảng 3.8. Các thông số AHP của các yếu tố gây tổn thƣơng ....................................... 48 Bảng 3.9. Điểm số của các yếu tố gây tổn thƣơng .................................................... 48 Bảng 3.5. Ý kiến chuyên gia về các yếu tố gây tổn thƣơng .......................................... 47 Bảng 3.10. Các chỉ số mức độ nhạy cảm liên quan đến nhân tố con ngƣời ................. 51 Bảng 3.11. Chuẩn hóa các chỉ số mức độ nhạy cảm liên quan đến yếu tố con ngƣời . 51 Bảng 3.12. Ý kiến chuyên gia về mức độ nhạy cảm liên quan đến yếu tố con ngƣời ......... 51 Bảng 3.13: Trọng số các chỉ số mức độ nhạy cảm liên quan đến yếu tố con ngƣời ..... 52 Bảng 3.14: Các thông số AHP của mức độ nhạy cảm .................................................. 52 Bảng 3.15. Điểm số các chỉ số nhạy cảm bởi nhân tố con ngƣời ................................. 52 Bảng 3.16: Các loại đất và diện tích thuộc đảo Côn Đảo ............................................ 53 Bảng 3.17. Phân nhóm các loại đất tại Côn Đảo ........................................................... 55 Bảng 3.18. Diện tích loại đất Côn Đảo theo các nhóm phân loại (ha) .......................... 56 Bảng 3.19. Chuẩn hóa các chỉ số nhạy cảm tình hình sử dụng đất ............................... 56 Bảng 3.20. Ý kiến chuyên gia về mức độ nhạy cảm của tình hình sử dụng đất ........... 56 Bảng 3.21: Trọng số các chỉ số tính nhạy tình hình sử dụng đất .................................. 57 Bảng 3.22. Các thông số AHP của tính nhạy tình hình sử dụng đất ............................. 57 Bảng 3.23. Điểm số các chỉ số nhạy cảm tình hình sử dụng đất ................................... 57 Bảng 3.24. Điểm số các chỉ số nhạy cảm tổng hợp ...................................................... 58 vi Bảng 3.25. Bộ chỉ số khả năng thích ứng với BĐKH tại Côn Đảo ...............................60 Bảng 3.29. Điểm chỉ số MĐTT .....................................................................................74 Bảng 3.26. Minh họa giá trị các biến thuộc tiêu chí khả năng thích ứng ......................66 Bảng 3.27. Chuẩn hóa giá trị các biến thuộc tiêu chí khả năng thích ứng ....................67 Bảng 3.28. Điểm số của các chỉ số về khả năng thích ứng ...........................................70 vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ Tên viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Khả năng thích ứng AC Adaptive capacity AHP Analytic Hierarchy Process BĐKH Biến đổi khí hậu BVMT Bảo vệ môi trƣờng E Exposure Mức độ phơi nhiễm GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý IPCC Intergovernmental Panel on Climate Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Change khí hậu KT - XH Kinh tế - xã hội NBD Nƣớc biển dâng MĐTT Mức độ tổn thƣơng S Mức độ nhạy cảm Sensitivity TNMT Tài nguyên môi trƣờng UBND Ủy ban nhân dân V Mức độ tổn thƣơng Vulnerability viii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21, đã và đang gây ra những biến đổi mạnh mẽ thông qua các hiện tƣợng khí hậu cực đoan nhƣ nhiệt độ tăng, bão mạnh, mƣa lớn, lũ lụt, hạn hán và nƣớc biển dâng (NBD) cao [1]; trong đó đáng chú ý là những tác động của BĐKH ngày một đáng kể và gia tăng gây tổn thƣơng không nhỏ đến hệ thống tự nhiên – xã hội. Với đặc điểm về vị trí địa lý, vùng ven biển và hải đảo thƣờng xuyên chịu nhiều tác động của các hiện tƣợng liên quan đến khí hậu. Việt Nam là một quốc gia biển với trên 3.000 hòn đảo lớn nhỏ, đóng vai trò hết sức quan trọng đối với sự phát triển kinh tế biển và bảo vệ an ninh quốc phòng của đất nƣớc. Trên phƣơng diện an ninh, quốc phòng và chủ quyền quốc gia, vấn đề đầu tiên, có ý nghĩa lớn nhất là vị trí chiến lƣợc của hệ thống các đảo. Các đảo không những là cầu nối vƣơn ra biển cả, là điểm tựa khai thác các nguồn lợi biển mà còn là những điểm tiền tiêu bảo vệ Tổ quốc. Các đảo đƣợc coi nhƣ những “chiến hạm không thể chìm” có vị trí tiền tiêu đặc biệt quan trọng, là các căn cứ tiền đồn vững chắc để tham gia vào mạng lƣới bảo vệ, kiểm soát vùng biển, vùng trời của Tổ quốc, kiểm tra các hoạt động tàu thuyền ra vào, đi lại trên các vùng biển của nƣớc ta. Đảo là địa bàn thuận lợi để bố trí phòng vệ và triển khai lực lƣợng quân sự khi cần thiết, tạo thành một trận tuyến phòng thủ vững chắc trên mặt biển để ngăn ngừa và đẩy lùi các hoạt động lấn chiếm của nƣớc ngoài. Ngoài ra, các đảo còn là thành phần không thể thiếu trong không gian kinh tế biển, đóng vai trò hết sức quan trọng trong tăng trƣởng kinh tế biển một cách hiệu quả và bền vững. Nhiều đảo có tiềm năng phát triển kinh tế cao, một số đảo nằm gần vùng kinh tế động lực của đất nƣớc và gắn bó chặt chẽ với các trung tâm đô thị, trung tâm kinh tế lớn ven biển [2]. Một trong số những đảo ấy phải kể đến đảo Côn Đảo. Đảo Côn Đảo nằm trên đƣờng cơ sở năm 1982 của Việt Nam và là đảo có ngƣời ở lâu đời duy nhất ở vùng biển Đông Nam nƣớc ta. Đây cũng là một trong những đảo ngoài khơi lớn nhất của biển Đông Việt Nam. Đảo Côn Đảo bao gồm 16 hòn đảo lớn nhỏ (Côn Lôn, hòn Côn Lôn Nhỏ, hòn Bảy Cạnh, hòn Cau, hòn Bông Lan, hòn Vung, hòn 1 Ngọc, hòn Trứng, hòn Tài Lớn, hòn Tài Nhỏ, hòn Trác Lớn, hòn Trác Nhỏ, hòn Tre Lớn, hòn Tre Nhỏ, hòn Anh, hòn Em), trong đó hòn đảo lớn nhất có diện tích 51,52km2 gọi là Côn Lôn hay Côn Đảo lớn là trung tâm kinh tế - văn hóa - chính trị xã hội của huyện. Theo quyết định phê duyệt “Quy hoạch tổng thể phát triển khu du lịch quốc gia Côn Đảo” thì trong tƣơng lai Côn Đảo sẽ trở thành khu du lịch sinh thái biển đảo tầm cỡ quốc tế. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, với tác động của BĐKH và dƣới những hoạt động phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) của con ngƣời đã có ảnh hƣởng không nhỏ đến tài nguyên môi trƣờng đảo Côn Đảo. Hiện tƣợng bão, ảnh hƣởng của NBD, tràn dầu diễn ra nhiều hơn khiến hệ thống tự nhiên – xã hội bị tổn thất khó đoán định. Theo thông tin từ Ban quản lý Vƣờn Quốc gia Côn Đảo cho biết một lƣợng lớn san hô thuộc vùng biển huyện Côn Đảo đang bị tẩy trắng và chết dần trên diện rộng khoảng từ 600 đến 800 ha . Qua khảo sát, nguyên nhân khiến tình trạng trên xảy ra do nhiệt độ nƣớc biển đang nóng dần lên hơn mức bình thƣờng, ảnh hƣởng của hiện tƣợng El Nino kéo dài, trong suốt năm 2015 và các tháng đầu năm 2016 khiến tình trạng càng nghiêm trọng hơn. Do vậy, việc nghiên cứu, đánh giá những tác động của BĐKH gây tổn thƣơng một hệ thống tự nhiên - xã hội là rất quan trọng, phục vụ phát triển trong các lĩnh vực quy hoạch, quản lý và giảm nhẹ thiên tai. Đánh giá tổn thƣơng nhằm phân tích các tai biến rủi ro nội, ngoại sinh của hệ thống, từ đó tìm cách tăng khả năng phục hồi của xã hội thông qua việc tìm biện pháp tăng khả năng thích ứng của những thành phần dễ bị tổn thƣơng. Từ những lý do nêu trên, đề tài “Phân tích, đánh giá mức độ tổn thương dưới tác động của biến đổi khí hậu tại đảo Côn Đảo và đề xuất giải pháp ứng phó” đƣợc đề xuất. 2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá mức độ tổn thƣơng (MĐTT) đảo Côn Đảo thông qua việc đánh giá các yếu tố thành phần: mức độ phơi nhiễm (E), mức độ nhạy cảm (S) và khả năng thích ứng (AC) bằng phƣơng pháp định lƣợng, góp phần vào việc tạo cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo. - Có đƣợc bộ bản đồ phân vùng MĐTT dƣới tác động của BĐKH tại Côn Đảo có tính đến các giải pháp ứng phó. 2 - Đề xuất giải pháp ứng phó nhằm thích ứng hoặc giảm nhẹ các tác động tiêu cực do BĐKH gây ra. 3. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp kế thừa và tổng hợp tài liệu. - Phƣơng pháp và quy trình đánh giá MĐTT dƣới tác động của BĐKH. - Phƣơng pháp phân tích thứ bậc AHP (Analytic Hierarchy Process). - Phƣơng pháp chuyên gia. - Phƣơng pháp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc xây dựng bản đồ phân vùng MĐTT. 4. Cấu trúc luận văn Luận văn đƣợc trình bày trong 3 chƣơng: Chƣơng 1 – Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu và giới thiệu vùng nghiên cứu Chƣơng 2 – Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3 – Kết quả nghiên cứu 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 1.1.1. Một số khái niệm về MĐTT đối với BĐKH Hiện nay trên thế giới có hơn 25 định nghĩa, khái niệm và phƣơng pháp khác nhau để đánh giá tổn thƣơng [3]. Tuy nhiên chƣa có một định nghĩa thống nhất đƣợc thừa nhận trên toàn thế giới. Trong đó, một số định nghĩa phổ biến về MĐTT đƣợc đƣa ra nhƣ sau: - Tổn thƣơng là khả năng mẫn cảm của tài nguyên (tài nguyên tự nhiên, tài nguyên xã hội) trƣớc những tác động tiêu cực của tai biến [4]. - Tổn thƣơng có liên hệ chặt chẽ với mức độ ảnh hƣởng của một tai biến nào đó đối với sinh kế của con ngƣời, và điều này chủ yếu đƣợc xác định bởi các yếu tố xã hội, vật chất, kinh tế, môi trƣờng và chính trị, làm tăng tính nhạy cảm của cộng đồng trƣớc tác động của tai biến [5]. - Tổn thƣơng là mức độ thiệt hại của một thành tố hoặc một tập hợp các thành tố trong khu vực bị ảnh hƣởng bởi các mối nguy hiểm [6]. Các thành tố này có thể gồm một xã hội, một cộng đồng hay một hộ gia đình. Các hộ gia đình và cộng đồng có thể bị phơi lộ dƣới nhiều dạng tai biến khác nhau bao gồm các sự kiện thời tiết bất thƣờng, thiên tai, dịch bệnh, khủng hoảng kinh tế, xung đột dân sự, áp lực môi trƣờng… - Khả năng tổn thƣơng xác định các đặc điểm của cá nhân hay cộng đồng về khả năng dự báo, ứng phó, chống chịu và phục hồi từ tác động của tai biến [7]. Rủi ro tai biến là một hàm của tai biến và khả năng tổn thƣơng, điều đó có nghĩa là khả năng tổn thƣơng chỉ mức độ địa phƣơng, cộng đồng, hộ gia đình hay cá nhân có thể bị ảnh hƣởng khi tai biến xảy ra. - MĐTT đề cặp đến xu hƣớng các nhân tố của môi trƣờng bị tác động từ bên ngoài, đối lập với nó là khả năng phục hồi và ứng phó lại trƣớc các yếu tố tác động của chính các nhân tố đó [8]. 4 - Tổn thƣơng liên quan đến tiềm năng và nguy cơ trong tƣơng lai có thể xảy ra một khủng hoảng làm thiệt hại sức khỏe, sự sống, tài sản hay nguồn lực mà con ngƣời cần sử dụng phục vụ cho sự sống của mình [9]. - Khái niệm về tổn thƣơng do BĐKH đƣợc Ủy ban biên giới quốc gia về BĐKH (IPCC) hoàn chỉnh qua từng thời kỳ. Theo khái niệm mới nhất của IPCC năm 2017, tổn thƣơng do BĐKH là “mức độ một hệ thống tự nhiên hay xã hội có thể bị tổn thƣơng hoặc không thể ứng phó với các tác động bất lợi do BĐKH (bao gồm các hình thái thời tiết cực đoan và BĐKH)”. IPCC đã chỉ rõ tính tổn thƣơng là một hàm số của 3 yếu tố: (E) của hệ thống trƣớc các tác động bất lợi của BĐKH; (S) của hệ thống trƣớc những thay đổi của khí hậu; năng lực thích ứng với BĐKH. Nhƣ vậy, mối quan hệ của chỉ số tính tổn thƣơng với các chỉ số thành phần có thể viết ngắn gọn lại theo mối quan hệ toán học [10], và sẽ đƣợc trình bày cụ thể tại mục 2.2.2. Các định nghĩa này thực chất đều mang các đặc điểm chung nhất của MĐTT là đánh giá hai nhân tố về sự tác động của các yếu tố bên ngoài đến đối tƣợng bị tổn thƣơng và sự phục hồi hay ứng phó lại của chính nó. 1.1.2. Lịch sử nghiên cứu về mức độ tổn thương do BĐKH 1.1.2.1. T nh h nh nghi n cứu trên thế giới Lịch sử nghiên cứu về tổn thƣơng đƣợc ghi nhận từ hơn 20 năm qua và đặc biệt đƣợc quan tâm nhiều từ những năm 90 của thế kỷ XX, thể hiện trong các công trình của Watts, M.J. và Bohle, H.G. (1993); Blaikie và nkk (1994); Adams, R.H. (1995); Adger, W.N. 91996); Cục Quản lý đại dƣơng và khí quyển quốc gia Mỹ – NOAA (1999); Sander Evan der Leeuw và Chr. Aschan-Leygonie (2000); Adger, W.N. và Kelly, P.M. (2001); Poul Mathieu (2001); Holger Hoff (2001) [1]. Vào cuối thế kỷ XX, một số mô hình về tổn thƣơng và phƣơng pháp đánh giá tổn thƣơng dựa trên các thông số đƣợc lƣợng hóa có hệ thống đã đƣợc định hình trên thế giới nhƣ phƣơng pháp của NOAA, phƣơng pháp của Cutter. Trong đó, mô hình đánh giá tổn thƣơng của NOAA với sự đánh giá về mức độ nguy hiểm do các tai biến, mật độ đối tƣợng bị tổn thƣơng. Cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá MĐTT rất phong phú và chi tiết mạng lƣới liên kết giữa các cơ quan thuộc nhiều lĩnh vực (khoa học tự nhiên, khoa học xã hội, …); mô hình đánh giá tổn thƣơng xã hội của Cutter xây dựng với các tiêu chí đánh 5 giá mang tính xã hội cao nhƣ tuổi, mật độ dân số, trình độ học vấn,… Các yếu tố này thể hiện sự thích nghi và ảnh hƣởng của tai biến đối với xã hội. Các mô hình trên tuy đƣợc xây dựng với mục tiêu, cách tiếp cận về MĐTT khác nhau nhƣng đều cho kết quả cuối cùng là thành lập bản đồ MĐTT và các thành phần trong các nghiên cứu trên, một số khía cạnh đƣợc đề cập nhiều là tổn thƣơng do kinh tế, do chiến tranh khủng bố, do các tai biến thiên nhiên (BĐKH, tai biến môi trƣờng,…), tổn thƣơng do các yếu tố công nghệ gây ra [11]. Đặc biệt, các nghiên cứu của NOAA (1999) đã xây dựng qui trình đánh giá khả năng bị tổn thƣơng (gồm các bƣớc: nhận định các tai biến, phân tích tai biến, cơ sở hạ tầng, tài nguyên, kinh tế, xã hội và phân tích cơ hội giảm thiểu thiệt hại) và những ứng dụng của việc đánh giá này (qui hoạch sử dụng đất, bảo vệ tài nguyên và tăng khả năng giảm thiểu, tái phát triển và sửa chữa lại các công trình bị hƣ hỏng, đƣa ra các chính sách đầu tƣ và phát triển cần đƣợc ƣu tiên…). Bên cạnh đó, mô hình đánh giá khả năng bị tổn thƣơng của Cutter (1996) đƣợc xây dựng áp dụng cho đánh giá MĐTT của hệ thống tài nguyên, môi trƣờng. Trong đó, khả năng bị tổn thƣơng của hệ thống tài nguyên, môi trƣờng có thể thay đổi theo thời gian do sự biến động của các yếu tố tai biến gây tổn thƣơng, sự thay đổi năng lực của cộng đồng đối phó với tai biến. Mức độ thiệt hại do tai biến không chỉ phụ thuộc vào bản thân các tai biến (cƣờng độ, qui mô, tần suất…) mà còn phụ thuộc vào đặc tính và khả năng bị tổn thƣơng của đối tƣợng chịu tác động của tai biến. Mô hình này có ý nghĩa quan trọng, là cơ sở cho việc phòng tránh tai biến và xây dựng chiến lƣợc phát triển kinh tế, xã hội theo cách tiếp cận “tiên đoán và ngăn chặn” những tác động tiêu cực của tai biến. Đến năm 2000, Cutter đã nghiên cứu và đánh giá khả năng bị tổn thƣơng xã hội do tai biến. Trong đó, các yếu tố ảnh hƣởng tới khả năng bị tổn thƣơng xã hội gồm: cơ sở hạ tầng, đƣờng thoát hiểm, khả năng ứng phó với tai biến thấp, tín ngƣỡng và phong tục tập quán, thiếu thông tin, trí thức, thiếu quyền tiếp cận tài nguyên. Trong các nghiên cứu của SOPAC (2004), bộ chỉ số (gồm 50 chỉ số) về tổn thƣơng môi trƣờng (EVI - Environmental Vulnerability Index) đã đƣợc xây dựng tập trung vào các khía cạnh: khí hậu thay đổi, đa dạng sinh học, nƣớc, nông nghiệp và thủy sản, sức khỏe cộng đồng, các tai biến (động đất, sóng thần,…) và hiện tƣợng thiên nhiên (bão, lốc, cháy rừng,...). Đối với từng yếu tố gây tổn thƣơng cho môi trƣờng đều đƣợc định lƣợng và đề xuất biện pháp giảm thiểu tổn thƣơng. Đây là công trình nghiên cứu có ý nghĩa lớn cho 6 các nƣớc đang phát triển, đồng thời là dữ liệu quan trọng phục vụ phát triển kinh tế bền vững tại đây. Bên cạnh đó, nghiên cứu của USGS (Mỹ) đã đánh giá khả năng tổn thƣơng cho cả đới ven biển do dâng cao mực nƣớc biển, trong đó đã xây dựng đƣợc chỉ số tổn thƣơng của đới bờ (CVI - Coastal Vulnerability Index) và dựa trên đó đã thiết lập đƣợc bản đồ tổn thƣơng cho từng khu vực. Tiếp theo đó có rất nhiều công trình nghiên cứu các khía cạnh liên quan tới khả năng bị tổn thƣơng nhƣ khả năng phục hồi, khả năng thích ứng (Adaptation) và tính nhạy cảm (Sensitivity)... Trong đó, khả năng phục hồi là khả năng của một hệ thống cho phép nó hấp thụ và tận dụng hay thậm chí thu lợi từ những biến đổi và thay đổi tác động đến hệ thống và do đó làm cho hệ thống tồn tại mà không làm thay đổi về chất trong cấu trúc hệ thống (Hooling, 1973); là khả năng của thực thể (con ngƣời, loại tài nguyên, HST, dải ven biển,...) để chống lại, phản ứng và phục hồi lại từ những tác động của tự nhiên (SOPAC, 2004); là khả năng thích nghi với các hoàn cảnh đang thay đổi và do vậy đảm bảo tính an toàn của các phƣơng thức sống (Luttrell, 2001)... Hầu hết các nghiên cứu về tổn thƣơng có xu hƣớng tập trung vào từng tác nhân riêng lẻ nhƣ dâng cao mực nƣớc biển (USGS, 2005), lũ lụt (Harvey, 2008), xói lở bờ biển (Boruff và nnk, 2005). Trong những năm gần đây, nghiên cứu MĐTT do biến đổi khí hậu đƣợc đặc biệt quan tâm, điển hình là các công trình nghiên cứu của IPCC (2001, 2007). Tuy nhiên, hƣớng nghiên cứu về tổn thƣơng theo tiếp cận tổng hợp các tác nhân và đối tƣợng tổn thƣơng còn ít đƣợc thực hiện (Cutter, 1996, NOAA, 1999, 2001; SOPAC, 2004). Cùng với phƣơng pháp viễn thám và GIS đã đƣợc các nhà nghiên cứu MĐTT áp dụng để xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu về các chỉ tiêu đánh giá MĐTT, chỉ tiêu đánh giá mức độ nguy hiểm do tai biến, chỉ tiêu đánh giá mật độ đối tƣợng bị tổn thƣơng, chỉ tiêu đánh giá khả năng ứng phó. Hiện nay, hƣớng nghiên cứu về dự báo mức độ tổn thƣơng ngày càng thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học. Kết quả phân vùng dự báo mức độ tổn thƣơng tài nguyên, môi trƣờng là cơ sở khoa học quan trọng giúp các nhà hoạch định chính sách có đƣợc một bức tranh tổng thể về ảnh hƣởng của các hoạt động tự nhiên, nhân sinh và các qui hoạch phát triển kinh tế, xã hội đến tài nguyên, môi trƣờng trong tƣơng lai, từ đó đƣa ra các giải pháp thích ứng và qui hoạch sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trƣờng (Steinitz và nnk, 2003). Các nghiên cứu về dự báo mức độ tổn thƣơng chủ yếu tập trung 7 vào tai biến môi trƣờng và biến đổi khí hậu (DCCEE, 2011; Dixon, 2004; EPA, 2004; Jain và nnk, 2007) và dự báo trong khoảng thời gian dƣới 60 năm (DCCEE, 2011). Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về MĐTT đƣợc xây dựng dựa vào hệ cơ sở dữ liệu bao gồm: các yếu tố gây tổn thƣơng (các tai biến, các yếu tố ảnh hƣởng tới đặc điểm tự nhiên, xã hội); đối tƣợng bị tổn thƣơng (tài nguyên, môi trƣờng, cơ sở hạ tầng, cộng đồng ngƣời…) và khả năng ứng phó/phục hồi của hệ thống. Các nghiên cứu về tổn thƣơng và dự báo mức độ tổn thƣơng đã và đang đóng góp đáng kể trong việc quản lý tổng hợp, khai thác bền vững tài nguyên, hình thành các chƣơng trình ƣu tiên và bảo tồn, hoạch định chính sách, định hƣớng qui hoạch phát triển kinh tế, xã hội làm cơ sở cho đánh giá môi trƣờng chiến lƣợc và qui hoạch cơ sở hạ tầng… tiếp cận gần với mục tiêu sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên. Các công trình nghiên cứu tổn thƣơng do BĐKH của IPCC đã chỉ ra 7 yếu tố quan trọng khi đánh giá tổn thƣơng, đó là: (1) cƣờng độ tác động; (2) thời gian tác động; (3) mức độ dai dẳng và tính thuận nghịch của tác động; (4) mức độ tin cậy trong đánh giá tác động và tính dễ bị tổn thƣơng; (5) năng lực thích ứng; (6) sự phân bố các khía cạnh của tác động và tính dễ bị tổn thƣơng, và (7) tầm quan trọng của hệ thống khi gặp nguy hiểm. Các yếu tố này có thể đƣợc sử dụng kết hợp với việc đánh giá những hệ thống có (S) cao với các điều kiện về khí hậu nhƣ đới ven biển, hệ sinh thái, các chuỗi thức ăn [10]... Kết quả của các nghiên cứu này đang đƣợc áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới và có độ chính xác cao. 1.2.2.2. T nh h nh nghi n cứu ở Việt Nam Các công trình nghiên cứu về MĐTT mới chỉ bắt đầu tại Việt Nam từ những năm cuối thế kỷ 20 đến nay. Đầu tiên là công trình của Tom, G và nnk (1966) với sự nghiên cứu tổng thể về MĐTT đới ven biển Việt Nam trƣớc các nguy cơ BĐKH. Năm 1994, Ngân hàng Phát triển Châu Á đã xếp Việt Nam, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Cửu Long, nằm trong nhóm quốc gia có nguy cơ tổn thƣơng cao do tác động của BĐKH và NBD. Trong giai đoạn 2001 - 2005, các nghiên cứu MĐTT của hệ thống tài nguyên, môi trƣờng đới ven biển miền Trung và Nam Trung Bộ đƣợc Mai Trọng Nhuận đề cập trong các đề tài và chuyên đề địa chất môi trƣờng và địa chất tai biến. Cụ thể trong đề tài “Nghiên cứu, đánh giá MĐTT của đới duyên hải Nam Trung Bộ làm cơ sở khoa 8 học để giảm nhẹ tai biến, qui hoạch sử dụng đất bền vững” đƣợc thực hiện trong giai đoạn 2001-2002. Trong công trình này, lần đầu tiên Mai Trọng Nhuận và cộng sự đã xây dựng đƣợc phƣơng pháp luận, phƣơng pháp và qui trình đánh giá MĐTT áp dụng cho đới duyên hải. Qua đó, bƣớc đầu thiết lập đƣợc qui trình công nghệ thành lập bản đồ MĐTT của tài nguyên, môi trƣờng đới duyên hải Nam Trung Bộ. Nhận định, đánh giá các yếu tố ảnh hƣởng tới MĐTT, đánh giá hiện trạng MĐTT và phân vùng MĐTT đới duyên hải Nam Trung Bộ dựa trên các bản đồ phân vùng mức độ nguy hiểm do tai biến và phân vùng mật độ các đối tƣợng bị tổn thƣơng (mật độ tài nguyên, hoạt động kinh tế - xã hội, cơ sở hạ tầng,...). Kết quả đã thành lập đƣợc bản đồ phân vùng MĐTT các vùng ven biển miền Trung và Nam Trung Bộ theo 4 mức từ thấp đến cao. Các nghiên cứu này đã góp phần quan trọng trong công tác giảm thiểu thiệt hại tai biến, bảo vệ tài nguyên và môi trƣờng, qui hoạch sử dụng hợp lý lãnh thổ, lãnh hải ven bờ miền Trung, Nam Trung Bộ nói riêng và ven bờ Việt Nam nói chung. Năm 2006, trong đề tài QG.05.27 “Nghiên cứu đề xuất mô hình, giải pháp sử dụng bền vững tài nguyên địa chất đới duyên hải, lấy ví dụ vùng Phan Thiết - Vũng Tàu”, vịnh Phan Thiết và vịnh Gành Rái đƣợc lựa chọn đánh giá tổn thƣơng. Dựa vào kết quả đánh giá MĐTT, đề tài đã đề xuất các giải pháp và mô hình sử dụng bền vững tài nguyên địa chất (điển hình là các hệ sinh thái (HST) nhạy cảm nhƣ san hô, cỏ biển, rừng ngập mặn (RNM), bãi triều của tài nguyên ĐNN, tài nguyên vị thế và tài nguyên khoáng sản. Nghiên cứu này có ý nghĩa to lớn trong phát triển kinh tế, xã hội bền vững, mở ra các hƣớng nghiên cứu mới trong nghiên cứu tổn thƣơng ở Việt Nam. Trong đề tài KC.09.05 “Điều tra đánh giá tài nguyên - môi trƣờng các vũng vịnh trọng điểm ven bờ phục vụ phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trƣờng” do Mai Trọng Nhuận chủ nhiệm đã đánh giá và thành lập đƣợc bản đồ phân vùng MĐTT của hệ thống tài nguyên, môi trƣờng vịnh Tiên Yên và vịnh Cam Ranh. Việc đánh giá dựa trên cơ sở phân tích, tổng hợp của ba hợp phần: các yếu tố gây tổn thƣơng (các tai biến, các yếu tố tự nhiên và các hoạt động nhân sinh cƣờng hóa tai biến), các đối tƣợng bị tổn thƣơng (dân cƣ, cơ sở hạ tầng, khu công nghiệp, khu đô thị, các loại tài nguyên…) và khả năng ứng phó của hệ thống. Kết quả nghiên cứu đã góp phần quan trọng trong việc đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên, môi trƣờng và định hƣớng phát triển bền vững vịnh Tiên Yên và vịnh Cam Ranh. 9 Bên cạnh đó, nghiên cứu tổn thƣơng ở đới ven bờ Việt Nam đã đƣợc Mai Trọng Nhuận đề cập trong các chuyên đề “Lập bản đồ hiện trạng địa chất tai biến và dự báo tai biến vùng biển Nam Trung Bộ từ 0 - 30m nƣớc ở tỷ lệ 1:100.000 và một số vùng trọng điểm ở tỷ lệ 1:50.000”. Cụ thể là đã đánh giá MĐTT đới ven biển Tuy Hòa Cam Ranh (2002), Cam Ranh - Phan Thiết (2003), Phan Thiết - Mũi Hồ Tràm (2004), Hồ Tràm - Vũng Tàu (2005). Trong các vùng nghiên cứu có các vũng vịnh thuộc đối tƣợng bị tổn thƣơng nhƣ vũng Rô, vịnh Văn Phong, Vịnh Cái Bàn, vũng Bến Gội, vụng Bình Cang - Đầm Nha Phu, vịnh Nha Trang, vịnh Hòn Tre, vịnh Cam Ranh, vũng Bình Ba, vịnh Phan Rang, vũng Phan Rí, vịnh Phan Thiết, vịnh Gành Rái. Năm 2004, trong chuyên đề “Thành lập bản đồ tai biến địa chất và dự báo tiềm ẩn tai biến địa chất vùng biển Cửa Hội - Thạch Hải, Thạch Hội - Vũng Áng (Hà Tĩnh) từ 0 - 30 m nƣớc, tỷ lệ 1:50.000”, MĐTT của hệ thống tài nguyên, môi trƣờng của các vùng ven biển kể trên đã đƣợc Mai Trọng Nhuận và cộng sự đánh giá. Từ năm 2007 đến nay, nghiên cứu MĐTT đã đƣợc Mai Trọng Nhuận và cộng sự thực hiện cho vùng biển từ 30 - 100 m nƣớc trong các chuyên đề “Lập bản đồ hiện trạng địa chất tai biến và dự báo tai biến” các vùng biển: Hải Phòng - Quảng Ninh, tỉ lệ 1/100.000; cửa Trần Đề Mỹ Thạch, Lạc Hòa - Vĩnh Trạch Đông; Cửa Nhƣợng - cửa Thuận An, Ninh Chữ Hàm Tân, Vũng Tàu - Mũi Cà Mau, tỉ lệ 1:500.000,… Cách tiếp cận nghiên cứu tổn thƣơng trong đánh giá tai biến là công cụ quan trọng cho việc phòng tránh tai biến, bảo vệ sử dụng hợp lý tài nguyên, môi trƣờng và xây dựng chiến lƣợc phát triển kinh tế, xã hội theo cách "tiên đoán và ngăn chặn" những tác động tiêu cực của tai biến thay cho cách tiếp cận "phản ứng và chữa trị" truyền thống. Gần đây nhất, 2009 - 2011, dự án: “Điều tra, đánh giá tổng hợp mức độ tổn thƣơng tài nguyên - môi trƣờng vùng biển và đới ven biển Việt Nam, đề xuất các giải pháp phát triển bền vững” đã đƣợc Mai Trọng Nhuận và cộng sự thực hiện bằng phần mềm ArcGIS 9.3 và Expert Choice 11, kết quả là xây dựng cơ sở khoa học và bộ dữ liệu về đánh giá và dự báo MĐTT tài nguyên, môi trƣờng biển Việt Nam phục vụ quản lý, sử dụng, bảo vệ tài nguyên, môi trƣờng biển Việt Nam và phòng tránh, giảm nhẹ tai biến theo hƣớng sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên. Dựa theo đó, những giải pháp sử dụng bền vững tài nguyên, bảo vệ môi trƣờng, phòng tránh và giảm thiểu các tai biến, 10 thích ứng với biến đổi khí hậu (BĐKH) trong vùng biển và đới ven biển Việt Nam sẽ đƣợc đề xuất. 1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 1.2.1. Điều kiện tự nhiên 1.2.1.1. Vị trí địa lý Côn Đảo là huyện đảo thuộc tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, nằm ở vùng biển Đông Nam Việt Nam, là một quần đảo gồm 16 hòn đảo nằm ngoài khơi bờ biển phía Nam có vị trí địa lý: 8034’ đến 804 vĩ độ Bắc và 106031’ đến 106043’ kinh độ Đông cách Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 230km, cách Vũng Tàu 185km và cách cửa sông Hậu 83km. Diện tích tự nhiên toàn huyện khoảng 76km2, bao gồm 16 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó hòn đảo lớn nhất có diện tích 51,52km2 gọi là Côn Lôn hay Côn Đảo là trung tâm kinh tế - văn hóa - chính trị - xã hội của huyện. Côn Đảo nằm trên đƣờng cơ sở năm 1982 của Việt Nam và là đảo có ngƣời ở lâu đời duy nhất ở vùng biển Đông Nam nƣớc ta. Đây cũng là một trong những đảo ngoài khơi lớn nhất của biển Đông Việt Nam. Côn Đảo thuộc chủ quyền của Việt Nam một cách liên tục và hầu nhƣ không có tranh chấp từ trƣớc tới nay. Vị trí của Côn Đảo có thể bao quát toàn bộ vùng biển phía Đông Nam của Việt Nam. Hình 1.1: Vị trí địa lý vùng nghiên cứu [11] 11 1.2.1.2. Đặc điểm địa h nh, địa mạo (1) Đặc điểm địa hình Côn Đảo là hòn đảo lớn nhất có diện tích 51,52km2 với địa hình đƣợc cấu tạo bởi nham thạch hoa cƣơng, đá lam lục, đá lƣu vân và đất đai đƣợc hình thành do sự phong hóa nham thạch. Địa hình phân chia thành 2 kiểu rõ rệt kiểu địa hình vùng núi cao chiếm phần lớn diện tích Côn Đảo. Gồm các dãy núi chạy dài theo hƣớng Đông Bắc – Tây Nam – đến núi Thánh Giá, cao nhất đảo 577m lại chuyển hƣớng thành Tây Bắc – Đông Nam phần lớn các đỉnh núi cao đều tập trung ở phần phía Nam đảo. Phía Bắc đảo có địa hình thoải hơn, núi ng Cƣờng cao nhất cũng chỉ tới 238m. Núi trên Côn Đảo đƣợc sắp xếp theo hình vòng cung đã tạo nên sự khác biệt về chế độ khí hậu giữa các vùng đồng thời hình thành vùng có địa hình thung lũng. Thung lũng Trung tâm là thung lũng núi hình bán nguyệt. Ngoài ra, còn có thung lũng Cỏ Ống ngăn chia phần phía Đông Bắc và Tây Nam đảo. Các thung lũng có địa hình thấp, chủ yếu là các bãi cát [12]. (2) Đặc điểm địa mạo Diện tích Côn Đảo tuy không lớn nhƣng có mặt đầy đủ các kiểu địa hình: núi, đồi, các bậc thềm bóc mòn và địa hình tích tụ. Có thể chia địa hình Côn Đảo ra thành hai kiểu địa mạo sau: - Địa hình bóc mòn: Thuộc kiểu địa hình này là các sƣờn núi cao, các đồi ở phía Tây Bắc và Bắc thung lũng đƣợc cấu tạo bởi các đá xâm nhập và phun trào. - Địa hình tích tụ: Các quá trình ngoại sinh đã hình thành một dạng địa hình thung lũng có bề mặt tƣơng đối phẳng hơi nghiêng thoải dần theo hƣớng Bắc – Nam [13]. 1.2.1.3. Đặc điểm địa chất Tham gia vào cấu trúc địa chất cụm đảo Côn Đảo gồm các đá mác ma xâm nhập và phun trào thành phần từ axít đến trung tính và các thành tạo Đệ Tứ (Holocene); bao gồm: - Các đá xâm nhập (granit, granit biotit porphyr, granosyenit), phân bố ở khu vực núi Thánh Giá, núi Tàu Bể. 12