(Luận văn thạc sĩ) tác động biến đổi khí hậu đến ngành trồng lúa tại tỉnh lào cai và đề xuất giải pháp ứng phó

Nghiên cứu dự báo của IPCC 2007 và báo cáo đánh giá tác động kinh tế do biến đổi khí hậu, báo cáo phát triển thế giới năm 2010 WB, 2010, WB, 2010a và nhiều nghiên cứu khác cho thấy BĐKH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS Nguyễn Văn Thắng

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Thắng,

Phó Viện trưởng Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã tận tình

hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình làm khóa luận

Em xin cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Môi trường, các thầy cô trong

bộ môn Quản lý Môi trường đã cung cấp các kiến thức khoa học về môi trường và

kiến thức các ngành khoa học khác Những kiến thức đó sẽ tạo tiền đề cho em trong

quá trình học tập, nghiên cứu và công tác sau này

Để hoàn thành khóa luận này em cũng xin cảm ơn sự giúp đỡ của các cán bộ

Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Lào Cai, Sở Tài nguyên và Môi trường

tỉnh Lào Cai, Trung tâm tư vấn biến đổi khí hậu thuộc Viện Khoa học Khí tượng

Thủy văn và Môi trường đã tạo điều kiện cung cấp số liệu cũng như giúp đỡ em

trong quá trình tìm hiểu thực tế

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều

kiện của gia đình, bạn bè để em hoàn thành khóa luận này

Hà Nội, tháng 12 năm 2013

Học viên

Đặng Thị Thanh Hoa

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Một số thuật ngữ, khái niệm về biến đổi khí hậu 3

1.2 Tổng quan về biểu hiện, tác động của biến đổi khí hậu đối với nông nghiệp 5

1.2.1 Các nghiên cứu trước đây 5

1.2.2 Biểu hiện, diễn biến và xu thế diễn biến khí hậu 5

1.2.3 Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp 14

1.2.4 Kịch bản biến đổi khí hậu 20

1.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tỉnh Lào Cai 32

1.3.1 Điều kiện tự nhiên, tài nguyên và môi trường 32

1.3.2 Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Lào Cai đến năm 2015, định hướng phát triển đến năm 2020 40

1.4 Thực trạng ngành trồng lúa tỉnh Lào Cai từ 2002 – 2012 43

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 45

2.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 45

2.3 Nội dung nghiên cứu 45

2.4 Phương pháp nghiên cứu 45

2.4.1 Phương pháp chọn lọc, xử lý dữ liệu, số liệu có liên quan 45

2.4.2 Ứng dụng phần mềm DSSAT 46

2.4.3 Phương pháp chuyên gia 46

2.4.4 Phương pháp điều tra phỏng vấn 46

2.4.5 Phương pháp thống kê, tổng hợp số liệu, kế thừa các nghiên cứu đã công bố46 2.4.6 Phương pháp đánh giá tác động của BĐKH 47

2.4.7 Phương pháp tổng quan 48

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

3.1 Đánh giá tác động của các yếu tố khí hậu đến cây lúa giai đoạn 2005 – 2011 51

3.1.1 Nhiệt độ thay đổi ảnh hưởng đến diện tích, năng suất, sản lượng lúa 58

3.1.2 Số giờ nắng 60

cây lúa đến năm 2040 theo các kịch bản BĐKH 65

3.2.1 Xu thế tác động của biến đổi khí hậu đến lúa xuân tại các vùng trong tỉnh 65

3.2.2 Xu thế tác động của biến đổi khí hậu đến lúa mùa tại các vùng 69

3.2.3 Tóm tắt các tác động chính của biến đổi khí hậu đến ngành trồng lúa theo các huyện, thành phố của tỉnh Lào Cai 72

3.3 Giải pháp ứng phó biến đổi khí hậu 74

3.3.1 Các giải pháp chung ứng phó với biến đổi khí hậu của ngành trồng lúa tỉnh Lào Cai 74

3.3.2 Giải pháp cụ thể ứng phó với BĐKH cho ngành trồng lúa tại tỉnh Lào Cai 78

Đề xuất cây trồng luân canh với cây lúa: Cây thuốc lá 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88

KẾT LUẬN 88

KIẾN NGHỊ 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

BĐKH Biến đổi khí hậu

DSSAT Decision Support System for Agrotechnology Transfer

IPCC Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

TDMNPB Trung du miền núi phía Bắc

Bảng 1.1 Thiệt hại do thiên tai đối với nông nghiệp tại Việt Nam (1995 - 2007) 17

Bảng 1.2 Dự tính mức gia tăng trung bình toàn cầu của nhiệt độ không khí và mức nước biển theo các kịch bản BĐKH khác nhau [1] 24

Bảng 1.3 Mức tăng nhiệt độ trung bình (oC) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của các trạm khí tượng ở Lào Cai ứng với các kịch bản (B1, B2, A2) 25

Bảng 1.4 Mức tăng nhiệt độ tối cao trung bình (°C) theo mùa qua các thập kỷ thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980 - 1999 của Lào Cai ứng với kịch bản phát thải B2 27

Bảng 1.5 Mức tăng nhiệt độ tối thấp trung bình (oC) theo mùa qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980 - 1999 của Lào Cai ứng với kịch bản phát thải B2 28

Bảng 1.6: Mức thay đổi lượng mưa (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980 - 1999 của các trạm khí tượng ở Lào Cai 29

Bảng 1.7: Mức thay đổi lượng mưa ngày lớn nhất (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980 - 1999 của Lào Cai ứng với kịch bản phát thải B2 31

Bảng 1.8 Nhiệt độ trung bình tháng các trạm tại Lào Cai giai đoạn 1980 - 2010 (0C) 35

Bảng 1.9 Lượng mưa trung bình tháng và năm giai đoạn 1980-2010 (mm) 36

Bảng 1.10 Tổng số giờ nắng trung bình tháng và năm tại các trạm ở Lào Cai 37

giai đoạn 1980-2010 (giờ) 37

Bảng 1.11 Lưu lượng nước trung bình tháng và năm tại các trạm ở Lào Cai 37

giai đoạn 1980 - 2010 (m3/s) 37

Bảng 1.12: Diện tích, năng suất lúa thương phẩm từ 2002- 2012 44

Bảng 3.1: Diện tích lúa xuân theo huyện, thành phố thuộc tỉnh 51

Bảng 3.2: Năng suất, Sản lượng lúa xuân theo huyện, thành phố thuộc tỉnh 52

Bảng 3.3: Diện tích lúa mùa theo huyện, thành phố thuộc tỉnh 53

Bảng 3.4: Năng suất, Sản lượng lúa mùa theo huyện, thành phố thuộc tỉnh 54

Bảng 3.5 Số giờ nắng các tháng trong năm 60

Bảng 3.6 Lượng mưa các tháng trong năm 62

Bảng 3.7 Tổng hợp thiệt hại do thiên tai từ năm 2005 - 2011 tỉnh Lào Cai 64

Bảng 3.8 Tóm tắt các tác động chính của BĐKH đến ngành trồng lúa 72

Bảng 3.9: Diện tích dự kiến trồng cây thuốc lá toàn vùng theo giai đoạn 79

Bảng 3.10: Quy mô và phân nhóm đất vùng đề xuất trồng thuốc lá Lào Cai 81

Bảng 3.11: Quy mô đất phân theo mức độ thích hợp 82

Bảng 3.12: Diện tích, năng suất, sản lượng thuốc lá nguyên liệu từ 2005 - 2011 82

Bảng 3.13: Đặc điểm quy mô dân cư và thành phần dân tộc trong vùng năm 2007 83

Hình 1.1 Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian 6

Hình 1.2 Xu hướng biến đổi một số khí nhà kính đến 2005 7

Hình 1.3 Biến đổi mực nước biển theo thời gian 8

Hình 1.4 Dự tính biến đổi nồng độ một số khí gây hiệu ứng nhà kính đến năm 2050 và 2100 21

Hình 1.5 Dự tính sự thay đổi nhiệt độ Trái Đất đến năm 2100 22

Hình 1.6 Dự tính sự thay đổi của mực nước biển đến năm 2100 23

Hình 1.7 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm các trạm tại Lào Cai so với kịch bản 1980 - 1999 theo kịch bản phát thải B1, B2, A2 27

Hình 1.8 Biểu đồ kịch bản lượng mưa trung bình năm các trạm Bắc Hà, SaPa, Phố Ràng 31

Hình 1.9 Bản đồ hành chính tỉnh Lào Cai 33

Hình 1.10 Bản đồ địa hình tỉnh Lào Cai 34

Hình 1.9: Biểu đồ sự biến thiên Nhiệt độ trung bình tháng các trạm tại Lào Cai giai đoạn 1980 - 2010 (0C) 35

Hình 1.10 Mạng lưới thủy văn tỉnh Lào Cai 38

Hình 3.1: Địa hình tỉnh Lào Cai nhìn từ ảnh vệ tinh và các vùng tiểu khí hậu chính theo các trạm khí tượng 50

Hình 3.2 Sự thay đổi của yếu tố nhiệt độ theo mùa tại trạm Bắc Hà 59

Hình 3.3 Sự thay đổi của yếu tố nhiệt độ theo mùa tại trạm SaPa 59

Hình 3.4 Sự thay đổi của yếu tố nhiệt độ theo mùa tại trạm Phố Ràng 59

Hình 3.5 Diễn biến của lượng mưa năm tại trạm Phố Ràng 63

Hình 3.6 Diễn biến của lượng mưa mùa mưa tại trạm Phố Ràng 63

Hình 3.7 Diễn biến của lượng mưa mùa khô tại trạm Phố Ràng 63

Hình 3.8: Sự thay đổi thời gian sinh trưởng và năng suất lúa xuân đến các năm 2020 và 2040 so với tham chiếu tại vùng 1 65

Hình 3.9: Sự thay đổi thời gian sinh trưởng và năng suất lúa xuân đến các năm 2020 và 2040 so với tham chiếu tại vùng 2 66

Hình 3.10: Sự thay đổi thời gian sinh trưởng và năng suất lúa xuân đến các năm 2020 và 2040 so với tham chiếu tại vùng 3 68

Hình 3.11: Sự thay đổi thời gian sinh trưởng và năng suất lúa mùa đến các năm 2020 và 2040 so với tham chiếu tại vùng 1 69

Hình 3.12: Sự thay đổi thời gian sinh trưởng và năng suất lúa mùa đến các năm 2020 và 2040 so với tham chiếu tại vùng 2 70

Hình 3.13: Sự thay đổi thời gian sinh trưởng và năng suất lúa mùa đến các năm 2020 và 2040 so với tham chiếu tại vùng 3 71

MỞ ĐẦU

Biến đổi khí hậu (BĐKH) tác động đến những yếu tố cơ bản của đời sống nhân loại trên phạm vi toàn cầu như nước, lương thực, sức khỏe và môi trường Nghiên cứu dự báo của IPCC (2007) và báo cáo đánh giá tác động kinh tế do biến đổi khí hậu, báo cáo phát triển thế giới năm 2010 (WB, 2010, WB, 2010a) và nhiều nghiên cứu khác cho thấy BĐKH đang gây ra những thảm họa mang tính toàn cầu

về thiên nhiên, môi trường, đe dọa cuộc sống hàng triệu người trên khắp hành tinh,

có thể làm bùng nổ các làn sóng di cư, thậm chí đe dọa sự tồn tại của nhiều quốc gia

ở vị trí thấp so với mực nước biển Kết quả đánh giá từ các nghiên cứu này dự báo rằng đến năm 2050, khoảng 150 triệu người có thể phải rời khỏi những khu vực duyên hải do nước biển dâng làm ngập lụt, sạt lở đất và xâm nhiễm mặn Đến năm

2080, sản lượng ngũ cốc sẽ giảm 2 - 4% trong khi giá ngũ cốc có thể tăng 13 - 45%,

và nạn đói có thể tác động đến 35 - 60% dân số thế giới; mực nước biển dâng nhanh

có thể gây ngập lụt và xâm nhập mặn ở những vùng đất thấp do đó ảnh hưởng đến nông nghiệp, công nghiệp và hệ thống kinh tế - xã hội trong tương lai Nếu dự báo này xảy ra, biến đổi khí hậu sẽ gây ra những thay đổi lớn ở một số khu vực trên thế giới, đẩy nhiều vùng trở thành các khu vực đói nghèo do thiên tai, hạn hán,

Việt Nam, một nước đang phát triển trong thời kỳ công nghiệp hóa, nằm trong nhóm nước dễ bị tổn thương do BĐKH Theo các kịch bản BĐKH đối với nhiệt độ và lượng mưa được xây dựng cho bảy vùng khí hậu của Việt Nam (Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ), lượng mưa mùa khô có thể giảm ở hầu hết các vùng khí hậu của nước ta Ngược lại, lượng mưa mùa mưa và tổng lượng mưa năm có thể tăng ở tất cả các vùng khí hậu Theo kịch bản BĐKH đối với nhiệt độ, mùa đông có thể tăng nhanh hơn so với nhiệt độ mùa hè ở tất cả các vùng khí hậu của nước ta

Tình hình BĐKH ở Lào Cai đã ảnh hưởng lớn đến cuộc sống và sinh kế của các cộng đồng dân cư nghèo Đây là một trong những địa phương chịu nhiều thiên tai trên cả nước Nhiều dấu hiệu cực đoan khí hậu thay đổi ngày càng khắc nghiệt

đã xảy ra, gây thiệt hại về cả người và của như những đợt rét kéo dài làm chết hàng ngàn gia súc, những trận lụt ngày càng dữ dội, liên tiếp xảy ra ở khu vực phía Bắc Cũng theo kết quả nghiên cứu của Ban liên chính phủ về BĐKH lần thứ 4 (IPCC AR4) 2007 thì năng suất lúa sẽ bị giảm khoảng 10% khi nhiệt độ không khí tăng thêm 1oC, như vậy thì ngành nông nghiệp nói chung và ngành trồng lúa nói riêng sẽ phải chịu nhiều tác động do BĐKH gây ra

Việc kịp thời đưa ra những nhận định, đánh giá các tác động của BĐKH đối với môi trường tự nhiên có ảnh hưởng lớn tới sự phát triển kinh tế, đời sống của

người dân là vô cùng quan trọng Do đó, đề tài: “Tác động biến đổi khí hậu đến

ngành trồng lúa tại tỉnh Lào Cai và đề xuất giải pháp ứng phó” với mục tiêu

đánh giá tác động của BĐKH đối với ngành trồng lúa tại tỉnh Lào Cai bao gồm tác động đến diện tích, năng suất lúa, và lựa chọn giống cây trồng thích hợp có hiệu quả kinh tế cao phù hợp với tình hình biến đổi của khí hậu, là nghiên cứu có ý nghĩa, mang tính thiết thực đối với các nhà quản lý tại địa phương Đó cũng là những đề xuất ban đầu làm tiền đề để ứng dụng nghiên cứu trong các lĩnh vực, dự án, công trình nghiên cứu khác về BĐKH tại địa phương và cho các địa phương khác trong

cả nước

Cấu trúc trong khóa luận gồm có 3 chương chính:

Chương 1 Tổng quan tài liệu

Chương 2 Mục tiêu, đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu

Chương 3 Tác động của BĐKH đến ngành trồng lúa và đề xuất giải pháp ứng phó

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Một số thuật ngữ, khái niệm về biến đổi khí hậu

- Biến đổi khí hậu – Climate Change: Sự thay đổi của khí hậu (định nghĩa

của Công ước khí hậu) được quy trực tiếp hay gián tiếp là hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự biến động khí hậu tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh được

- Biến động khí hậu – Climate Oscillation : Sự lên xuống trong đó biến số

có khuynh hướng chuyển động dần dần và trơn tru giữa các cực đại và cực tiểu kế tiếp nhau

- Các mô hình tác động – Impact Models: Các chương trình máy tính dùng

để ước tính tác động của một biến đổi khí hậu cụ thể đối với các hệ thống tự nhiên,

xã hội hay kinh tế

- Đánh giá tác động môi trường – Environmental Impact Assessment (EIA) : Sự đánh giá có tính phê phán, vừa về mặt tích cực lẫn tiêu cực, về các tác

động có thể có của một đề xuất dự án, triển khai hoạt động hay chính sách về mặt môi trường

- Giảm nhẹ biến đổi khí hậu – Climate change mitigation: Là các hoạt

động nhằm giảm mức độ hoặc cường độ phát thải khí nhà kính

- Hệ thống khí hậu (bổ sung) – Climate system: Toàn bộ khí quyển, thủy

quyển, sinh quyển và thạch quyển cùng các tương tác của chúng thể hiện các điều kiện trung bình và cực trị của khí quyển trong một thời kỳ dài tại bất cứ khu vực nào của bề mặt trái đất

- Khí tượng nông nghiệp – Agricultural Meteorology: Là môn khoa học

nghiên cứu các điều kiện khí tượng, khí hậu và thủy văn liên quan có ảnh hưởng và tác động đến cây trồng, vật nuôi và sản xuất nông nghiệp (bao gồm nông nghiệp, lâm nghiệp, chăn nuôi, thủy lợi, nuôi trồng thủy sản)

- Kịch bản biến đổi khí hậu – Climate scenario: Là giả định có cơ sở khoa

học và tính tin cậy về sự tiến triển trong tương lai của các mối quan hệ giữa kinh tế

- xã hội, GDP, phát thải khí nhà kính, biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng Lưu

ý rằng, kịch bản biến đổi khí hậu khác với dự báo thời tiết và dự báo khí hậu là nó đưa ra quan điểm về mối ràng buộc giữa phát triển và hành động

- Tăng trưởng của cây trồng và điôxit cacbon – Crop Growth and Carbon Dioxide: Có những khác biệt lớn trong các ước tính tác động thuần của

việc tăng điôxit cacbon và nóng lên toàn cầu đối với nền nông nghiệp toàn cầu Một

số người dự đoán sẽ có những điều kiện tồi tệ hơn trong nông nghiệp, những người khác lại lạc quan hơn Điều này không có gì lạ vì có những điều không chắc chắn và các ảnh hưởng khác nhau của khí hậu đối với nông nghiệp Ảnh hưởng tích cực của nóng lên toàn cầu là do tác động của nồng độ CO2 cao hơn trong khí quyển đối với quang hợp và tăng trưởng của cây cối Các kết quả trong phòng thí nghiệm cho thấy nồng độ CO2 gấp đôi sẽ làm tăng từ 10 đến 15% sản lượng của nhiều loại cây trồng loại C3 như lúa mì, gạo, khoai tây, lúa mạch, sắn, các hạt có dầu, củ cải đường và phần lớn quả và rau Nhóm các cây trồng này cung cấp 80% lương thực trên thế giới Tất cả các cây trồng nhóm thứ hai tăng ít hơn, từ 0 đến 10%, gồm các cây loại C4 như ngô, cao lương, kê và mía, nhóm thứ ba trong đó có dứa không tăng Tuy nhiên, các thí nghiệm không phản ánh các điều kiện phức tạp quan trắc được trong

tự nhiên, chẳng hạn sự tăng lên của sâu bệnh và cỏ dại sẽ cạnh tranh với các cây trồng có tính thương mại Hơn nữa, có thể cần nhiều phân bón hơn để có được sản lượng tăng như thế Các kết quả nói trên cần được xem xét cẩn thận, hơn nữa, đối với một số vấn đề, không phải là thực sự có lợi

- Yếu tố khí hậu – Climatic Element: Một trong những tính chất hay điều

kiện của khí quyển (như nhiệt độ không khí) đặc trưng cho trạng thái vật lý của thời tiết hay khí hậu tại một nơi, vào một khoảng thời gian nhất định

- Khí hậu – Climate: là chế độ thời tiết trung bình đã được quan trắc, thống

kê, tổng hợp và đánh giá qua nhiều năm ở một vùng, một địa phương

1.2 Tổng quan về biểu hiện, tác động của biến đổi khí hậu đối với nông nghiệp

1.2.1 Các nghiên cứu trước đây

Trái đất của chúng ta đang nóng dần lên do lượng khí nhà kính trong khí quyển tăng cao, mà nguyên nhân chính từ các hoạt động công nghiệp, sinh hoạt, sản xuất của con người thải vào khí quyển đang có xu hướng tăng lên

Khác với xu thế biến đổi tự nhiên của hệ thống khí hậu và thời tiết trên Trái Đất, hiện tượng nóng lên của Trái Đất do hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp của con người gây ra thay đổi các thành phần trong khí quyển toàn cầu gọi là biến đổi khí hậu (BĐKH -Climate Change)

Đứng trước những nguy cơ bị tác động do BĐKH, thế giới đã có nỗ lực trong các hành động ứng phó như: Công ước khung của Liên Hợp Quốc về BĐKH (UNFCCC); Nghị định thư Kyoto (KP); Hội nghị các bên tham gia Công ước khung của Liên Hợp Quốc về BĐKH (COP); và hàng loạt các hoạt động, tài liệu về việc giảm phát thải KNK, thích ứng với BĐKH và bảo vệ môi trường

1.2.2 Biểu hiện, diễn biến và xu thế diễn biến khí hậu

1.2.2.1 Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới

Theo số liệu quan trắc khí hậu ở các nước cho thấy, Trái Đất đang nóng lên

với sự gia tăng của nhiệt độ bình quân toàn cầu và nhiệt độ nước biển; băng và tuyết

đã và đang tan trên phạm vi rộng làm cho diện tích băng ở Bắc Cực và Nam Cực thu hẹp đáng kể, dẫn đến mực nước biển dâng cao

(i) Nhiệt độ khí quyển tăng nhanh

Theo các kết quả đánh giá của IPCC, 2001, 2007 trong các báo cáo kỹ thuật

1 và 4 cho thấy nhiệt độ trái đất tăng mạnh ở hầu hết các khu vực trên thế giới, giai đoạn sau tăng nhanh hơn giai đoạn trước Theo ước tính nhiệt độ toàn cầu tăng 0,740C trong giai đoạn 1906-2005; 1,280C giai đoạn 1956-2005 và được dự báo quá trình này còn tăng mạnh hơn nữa trong các thập niên tiếp theo (Hình 1.1) Tuy nhiên, điều đáng chú ý là nhiệt độ lại tăng mạnh vào mùa nóng và giảm mạnh vào

mùa đông làm cho khí hậu toàn cầu ngày càng trở nên khắc nghiệt hơn đặc biệt đối với các vùng khó khăn, dễ bị tổn thương trên thế giới như các vùng sa mạc, cận sa mạc, vùng ôn đới, cận ôn đới Sự nóng lên toàn cầu từ giữa thế kỷ 20 là do sự gia tăng của hàm lượng khí nhà kính (KNK) do con người gây ra

Kết quả so sánh sự khác biệt về nhiệt độ trong thời gian dài từ thế kỷ 19 (1800) đến thế kỷ 21 (2008) cho thấy nhiệt độ toàn cầu bắt đầu có sự tăng lên từ những năm 1960, tương ứng với giai đoạn bắt đầu có sự bùng nổ về sản xuất công nghiệp Như vậy, có thể nói rằng nguyên nhân gia tăng BĐKH có liên quan mật thiết đến sự hoạt động sản xuất của con người Con người khai thác quá mức tài nguyên thiên nhiên để sản xuất sản phẩm, từ đó phát thải ra quá nhiều chất thải, làm thay đổi và phá vỡ bầu khí quyển dẫn đến thay đổi về khí hậu, BĐKH lại gây những hậu quả khó lường về sản xuất, tài nguyên thiên nhiên và môi trường

Hình 1.1 Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian

(Nguồn: IPCC, 2007)

Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật trên Trái Đất: Nồng độ các khí trong khí quyển thay đổi theo chiều hướng tăng nồng độ các khí gây hiệu ứng nhà kính Nồng độ CO2tăng khoảng 31%; nồng độ NO2 tăng khoảng 51%; nồng độ CH4 tăng 248%; các khí khác cũng có nồng độ tăng đáng kể so với thời kỳ trước công nghiệp hóa; một số khí như các dạng khác nhau của khí HFC, PFC, SF6 là những khí chỉ mới xuất hiện sau cuộc cách mạng công nghiệp [1]

Hình 1.2 Xu hướng biến đổi một số khí nhà kính đến 2005

( Nguồn: IPCC, 2007) (ii) Hiện tượng băng tan nhanh và nước biển dâng cao

Nhiệt độ toàn cầu tăng lên làm cho băng ở vùng Bắc Cực tan nhanh Kết quả nghiên cứu của IPCC, 2007 cũng chỉ ra rằng lượng băng che phủ Bắc Cực giảm mạnh, trung bình trên 2,7%/thập kỷ, nhiều vùng trước đây được che phủ bằng lớp băng dầy, nay đã bị tan, nhiều tảng băng lớn hàng trăm ngàn km2

đang trôi trên đại dương và đang hướng về nước Úc (IPCC, 2007) Hậu quả của hiện tượng băng tan

làm cho mực nước biển dâng cao Kết quả thống kế của IPCC và các cơ quan nghiên cứu của Mỹ, Úc cho thấy nước biển toàn cầu dâng trung bình 1,8mm/năm giai đoạn 1961-2003 và 3,1 mm/năm giai đoạn 1993 - 2003, đạt 0,31 m trong một thế kỷ gần đây IPCC và nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam đều dự báo rằng mực nước biển tiếp tục tăng trong những thập kỷ tiếp theo và có thể đạt 100cm vào năm 2100

Mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng lên với mức tăng trung bình khoảng 1,7 ± 0,5 mm/năm trong thời kỳ từ giữa thế kỷ 19 đến giữa thế kỷ 20; 1,8 ± 0,5 mm/năm trong giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2003 và đặc biệt tăng nhanh trong giai đoạn từ năm 1993 đến năm 2003 với mức 3,1 ± 0,7 mm/năm (theo IPCC)

Sự dâng cao mực nước biển do tan băng dẫn đến sự ngập úng của các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển (Hình 1.3)

Hình 1.3 Biến đổi mực nước biển theo thời gian

(Nguồn: IPCC, 2007)

Một số biển hiện khác:

- Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác Đặc biệt, sự biến

đổi trong chế độ hoàn lưu quy mô lớn trên các lục địa và đại dương, dẫn đến sự gia tăng về số lượng và cường độ hiện tượng El Ninô

- Sự thay đổi năng suất sinh học các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển, các địa quyển…

1.2.2.2 Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam

(i) Thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa

Theo đánh giá của Bộ TN&MT (2009), trong 50 năm qua (1958 – 2007), nhiệt

độ trung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng từ 0,5oC đến 0,7oC Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn ở các vùng khí hậu phía Nam Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây (1961 – 2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó ( 1931 – 1960) [11]

Nhiệt độ tháng 1 (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ tháng 7 (tháng đặc trưng cho mùa hè) và nhiệt độ trung bình năm tăng trên phạm vi cả nước trong

50 năm qua Nhiệt độ vào mùa đông tăng nhanh hơn so với vào mùa hè và nhiệt độ vùng sâu trong đất liền tăng nhanh hơn nhiệt độ vùng ven biển và hải đảo Vào mùa đông, nhiệt độ tăng nhanh hơn cả là Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ (khoảng 1,3 – 1,5oC/50 năm) Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam

Bộ có nhiệt độ tháng 1 tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc ( khoảng 0,6 – 0,9oC /50 năm) Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông ở nước ta đã tăng lên 1,2oC trong 50 năm qua Nhiệt độ tháng 7 tăng khoảng 0,3 – 0,5oC/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta Nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5 – 0,6o

C/

50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên

và Nam Bộ còn mức tăng nhiệt độ trung bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,3oC/ 50 năm [11] Tính cực đoan của sự gia tăng nhiệt độ theo mùa sẽ gây hậu quả không nhỏ đến việc bố trí cơ cấu mùa vụ trồng trọt

Đối với lượng mưa: Lượng mưa mùa ít mưa (tháng 11 – 4) tăng lên chút ít hoặc không thay đổi đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua Lượng mưa mùa mưa nhiều (tháng 5 –

10) giảm từ 5 đến 10% trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua Xu thế diễn biến của lượng mưa năm hoàn toàn tương tự như lượng mưa mùa mưa nhiều, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc Khu vực Nam Trung

Bộ có lượng mưa mùa ít mưa, mùa mưa nhiều và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20% trong 50 năm qua [11] Như vậy, lượng mưa tăng vào mùa mưa ở các tỉnh Nam Bộ, Tây Nguyên và giảm lượng mưa vào mùa mưa ở các tỉnh phía Bắc chắc chắn làm xáo trộn đến các hoạt động sản xuất trồng trọt

Biến đổi khí hậu ở nước ta cũng được cho là nguyên nhân gây ra những hậu quả về hạn hán Hạn hán có xu thế tăng lên nhưng với mức độ không đồng đều giữa các vùng khí hậu trong cả nước Hiện tượng nắng nóng có dấu hiệu gia tăng rõ rệt ở nhiều vùng khí hậu, đặc biệt là ở Trung Bộ và Nam Bộ Hạn hán nặng trên diện rộng thường xảy ra vào những năm El Nino gần đây, trong đó ở Trung Bộ là các năm

1983, 1987, 1988, 1992, 1993, 1997, 1998, 2002, 2003, 2004 Giai đoạn 1991 - 2000 được đánh giá là thập kỷ nóng nhất trong số liệu quan trắc được Cùng với thay đổi nhiệt độ và lượng mưa, số đợt không khí lạnh vào mùa đông giảm đi rõ rệt trong hai thập kỷ gần đây (1994 và năm 2007 chỉ có 15 - 16 đợt không khí lạnh bằng 56% trung bình nhiều năm nhưng có nhiều biểu hiện dị thường như nhiệt độ xuống thấp, rét hại, rét đậm kéo dài hơn như đợt lạnh năm 2008 kéo dài 38 ngày đã gây thiệt hại lớn cho trồng trọt như chết mạ, lúa kém phát triển, nhiều diện tích cây trồng bị chết

do rét hại, trâu bò bị chết rét, nhiều diện tích nuôi trồng thủy sản không thể phát triển

và bị ảnh hưởng nặng nề bởi các hiện tượng thời tiết cực đoan trên

Tác giả Nguyễn Văn Thắng [5] cho rằng, trong khoảng 5 – 6 thập kỷ gần đây, tần số XTNĐ hoạt động trên Biển Đông tăng lên với tốc độ 0,4 cơn mỗi thập

kỷ, tần số XTNĐ ảnh hưởng đến Việt Nam với tốc độ 0,2 cơn mỗi thập kỷ, tần số FRL giảm đi với tốc độ 0,02 đợt mỗi thập kỷ, nhiệt độ trung bình tăng lên với tốc

độ 0,12 – 0,180C mỗi thập kỷ, lượng mưa ở Miền Bắc phổ biến giảm đi, ở Miền

Nam phổ biến tăng lên Đặc biệt, mực nước biển trung bình cũng tăng lên với tốc độ

3 – 4 cm mỗi thập kỷ xấp xỉ mức tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu

(ii) Nước biển dâng

Nước ta có diện tích đất nông nghiệp lớn dọc theo bờ biển do vậy chắc chắn

sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng khi mực nước biển dâng cao

Số liệu mực nước quan trắc cho thấy xu thế biến đổi mực nước biển trung bình năm không giống nhau tại các trạm hải văn ven biển Việt Nam Trên dải ven biển Việt Nam, mặc dù hầu hết các trạm có xu hướng mực nước trung bình năm tăng, tuy nhiên, một số ít trạm lại có xu hướng mực nước giảm Xu thế biến đổi trung bình của mực nước biển dọc bờ biển Việt Nam là khoảng 2,8mm/năm [3]

Số liệu mực nước đo đạc từ vệ tinh từ năm 1993 đến năm 2010 cho thấy, xu thế tăng mực nước biển trên toàn biển Đông là 4,7mm/năm, phía Đông của biển Đông có xu thế tăng nhanh hơn phía Tây Chỉ tính cho dải xen bờ Việt Nam, khu vực ven biển Trung Trung Bộ và Tây Nam Bộ có xu hướng tăng mạnh hơn, trung bình cho toàn dải ven biển Việt Nam tăng khoảng 2,9 mm/năm [11]

Kết quả này cho thấy rằng nước biển dâng cao trong khi mực nước ở các sông ngày càng có xu hướng giảm mạnh do khai thác thủy điện ở thượng nguồn do vậy hiện tượng xâm nhập mặn ngày càng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp tại các tỉnh ven biển Rất cần xem xét những tác động cơ bản và hậu quả của nước biển dâng để đánh giá ảnh hưởng và lượng hóa tác động đến các hoạt động sản xuất trồng trọt để có các giải pháp phù hợp nhằm phát triển bền vững sản xuất nông nghiệp, thích ứng với biến đổi khí hậu ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn

1.2.2.3 Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Lào Cai

* Các đặc trưng biểu thị mức độ biến đổi khí hậu có:

- Chuỗi (xt} là tập hợp các trị số của yếu tố X theo trình tự thời gian, từ năm thứ 1, thứ 2 đến năm thứ n:

t t

Trong nhiều trường hợp có thể coi phạm vi dao động phổ biến của yếu tố x là x±S

- Biến suất (Sr): ước lượng biến đổi tương đối của yếu tố khí hậu

100%

S Sr

* Mức độ biến đổi về nhiệt độ

Cũng như ở tất cả các vùng khí hậu của nước ta, tại tỉnh Lào Cai: Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn so với nhiệt độ mùa hè, cụ thể là:

Độ lệch chuẩn của nhiệt độ là 1,2 - 1,4 0C trong tháng 1; 1 - 1,1 0C trong tháng 4; 0,4 - 0,5 0C trong tháng 7; 0,7 - 0,80C trong tháng 10 với biến suất tương ứng là 7,2 -15,8 %; 4,2 – 6,3%, 1,9 - 2,1%; 3,3 - 4,6% tương đối lớn trong mùa hè và tương đối nhỏ trong mùa đông

Nhiệt độ trung bình năm có độ lệch chuẩn không đến 1 C với biến suất không quá 3% Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 29,30C (Phố Ràng, 7 - 1983) và thấp nhất

là 3,80C (SaPa, 2 – 2008) Nhiệt độ trung bình năm cao nhất là 23,70C (Phố Ràng – 1987) và thấp nhất là 14,50

C (SaPa - 2008)

- Mức độ biến đổi của các yếu tố cực trị:

+ Biến đổi về nhiệt độ cao nhất (Tx) Độ lệch chuẩn của nhiệt độ cao nhất khoảng 1,4 - 2,5 0C trong tháng 1; 1,2 – 1,4 0C trong tháng 4; 0,6 – 1,6 0C trong tháng 7; 0,9 – 1,0 0C trong tháng 10, với biến suất tương ứng là 7 – 19 %; 4 – 6 %; 2 – 6 %; 3 –

5 % tương đối lớn trong tháng 1 Nhiệt độ cao nhất năm có độ lệch chuẩn là 0,4 – 0,7 0C và biến suất là 2 – 3 % Giá trị cao nhất của Tx là 35,2 0C (Phố Ràng, 8 – 1990) và thấp nhất là 9,70C SaPa, 1 – 1983, 1984)

+ Biến đổi về nhiệt độ thấp nhất (Tn): Độ lệch chuẩn của nhiệt độ thấp nhất trong khoảng 1,20

C – 2,10C trong tháng 1; 0,9 – 1,7 0C trong tháng 4; 0,3 – 1,3 0

C trong tháng 7; 0,9 – 1,6 0C trong tháng 10, với biến suất tương ứng là 9 – 30%; 5 – 12%; 1,5 – 6%; 4 – 9% tương đối lớn trong tháng 1 và tương đối nhỏ trong tháng 7 Nhiệt

độ thấp nhất năm có độ lệch chuẩn là 0,3 – 0,6 0C và biến suất là 1,7 – 3,9 %

+ Lũ quét: Lũ quét là một hiện tượng thiên tai thường xảy ra ở khu miền núi của tỉnh, nơi thường có mưa và độ dốc địa hình lớn Lũ quét gây tác hại trước hết đến tính mạng con người và ảnh hưởng không nhỏ đến sự phát triển kinh tế và ổn định đời sống xã hội Mức độ thiệt hại về người và tài sản do lũ quét đều tập trung chủ yếu ở khu vực dân cư vùng sâu, vùng xa Theo thống kê chưa đầy đủ, từ năm 1969 đến 2010, trên địa bàn tỉnh Lào Cai đã xảy ra 55 trận lũ quét lớn, nhỏ ở hầu khắp các huyện trong tỉnh

Khu vực huyện Bảo Thắng: có 10 điểm đã xảy ra lũ quét

Khu vực huyện SaPa: có 08 điểm đã xảy ra lũ quét

Thành phố Lào Cai: có 03 điểm đã xảy ra lũ quét

Bên cạnh đó, khu vực phía Nam của tỉnh cũng là nơi có mật độ điểm xảy ra lũ quét tương đối nhiều, như:

Khu vực huyện Văn Bản: có 6 điểm đã xảy ra lũ quét

Khu vực huyện Bảo Yên: có 8 điểm thường xảy ra lũ quét

+ Hạn hán: theo tài liệu khí tượng thủy văn từ 30 – 40 năm trở lại đây, hạn hán xảy

ra ở Lào Cai ít khắc nghiệt và ít nghiêm trọng, phổ biến hàng năm có hạn nhẹ và vài năm có hạn vừa cục bộ ở một số nơi Chu kỳ xuất hiện hạn hán khoảng 20 đến 22 năm Từ năm 1980 đến nay đã xảy ra 5 đợt hạn đáng kể: cuối năm 1983 đến đầu năm 1984; cuối năm 1985 đến đầu năm 1986; cuối năm 1990 đến đầu năm 1991; cuối năm 1993 đến đầu năm 1994; cuối năm 1998 đến đầu năm 1999; nguyên nhân

là do gió Lào

* Biểu hiện của các hiện tượng khí hậu cực đoan:

Trong những năm qua dưới tác động của BĐKH trên địa bàn tỉnh Lào Cai các hiện tượng thời tiết cực đoan và thiên tai như lốc xoáy, lũ lụt, lở đất, lũ quét, rét đậm rét hại kéo dài, cháy rừng quy mô lớn…, có xu hướng gia tăng cả về tần số và cường độ Đây là mối đe doạ thường xuyên, trước mắt và lâu dài đối với tất cả các lĩnh vực, các vùng và các cộng đồng

Thực tế cho thấy, những năm gầy đây do tác động của biến đổi khí hậu, các hiện tượng cực đoan xảy ra ngày càng nhiều: các đợt không khí lạnh gây rét đậm, rét hại kéo dài như đợt rét đậm, rét hại 38 ngày ở Bắc Bộ trong tháng 1 – 2/2008, nước sông Hồng cạn xuống mức thấp kỷ lục (0,47m) trong năm 2009 , Đặc biệt tại SaPa, Bắc Hà, Mường Khương, Bát Xát thường xuyên xảy ra rét đậm, rét hại và băng giá gây ảnh hưởng tới đời sống nhân dân

1.2.3 Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp

1.2.3.1 Trên thế giới

BĐKH gây ảnh hưởng lớn đối với sản xuất nông nghiệp ở các vùng sinh thái trên thế giới (IPCC, 2007, Stern, 2009) Những nghiên cứu này được thể hiện ở các khía cạnh sau:

- Khi nhiệt độ tăng sẽ ảnh hưởng đến khả năng phát sinh, phát triển của cây trồng, vật nuôi làm cho năng suất và sản lượng thay đổi

- Khi nhiệt độ tăng làm suy giảm tài nguyên nước, nhiều vùng không có nước và không thể tiếp tục canh tác dẫn đến diện tích canh tác giảm

- Khi nhiệt độ tăng làm cho băng tan, dẫn đến nhiều vùng đất bị xâm lấn, ngập mặn

và không tiếp tục canh tác các loại cây trồng hoặc làm giảm năng suất

- Thay đổi về các điều kiện khí hậu sẽ làm suy giảm đa dạng sinh học, làm mất cân bằng sinh thái, đặc biệt là thiên địch và ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển cây trồng và phát sinh dịch bệnh

- Các hiện tượng thời tiết cực đoan, không theo quy luật như bão sớm, muộn, mưa không đúng mùa sẽ gây khó khăn cho bố trí thời vụ gieo trồng, cơ cấu mùa vụ và sẽ gây thiệt hại đối với sản xuất nông nghiệp

Từ các kết quả nghiên cứu được tổng hợp ở trên cho thấy, tác động của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp là tương đối rõ ràng và đều xuất phát từ các thành phần khí hậu

1.2.3.2 Tại Việt Nam

Cũng giống như các nước trên thế giới, các nhà khoa học Việt Nam cũng đã tiến hành nghiên cứu và chỉ ra những tác động của BĐKH đối với nông nghiệp, bao gồm:

a) Vấn đề an ninh lương thực không được đảm bảo do suy giảm năng suất cây trồng (Đào Xuân Học, 2009);

b) Thay đổi nguồn nước do nhiều vùng bị cạn kiệt nhưng nhiều vùng lại bị ngập lụt, nước biển dâng (H.L.Thuần, 2008);

c) Ảnh hưởng đến hệ sinh thái như mất cân bằng, suy giảm đa dạng sinh học d) Hiện tượng thời tiết cực đoan khó dự báo tăng lên

e) Rủi ro và các thay đổi khác như thiệt hại đến cơ sở hạ tầng, (MONRE,

2009, Trần Thục, 2008)

Đối với nông nghiệp, theo đánh giá của Bộ Nông nghiệp và PTNT tại Hội

nghị “Việt Nam thích ứng với BĐKH” được tổ chức ngày 31/7/2009, tác động của

BĐKH đối với nông nghiệp và tổng hợp nhiều đánh giá khác của các nhà khoa học, tác động của BĐKH tập trung vào các khía cạnh sau:

Đối tượng của sản xuất nông nghiệp là sinh vật do vậy chịu chi phối và nhạy cảm với sự thay đổi về điều kiện thời tiết khí hậu Thay đổi về điều kiện thời tiết khí hậu sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến cơ cấu mùa vụ, khả năng tích lũy quang hợp và

vì thế sẽ làm thay đổi năng suất cây trồng theo hướng bất lợi và làm gia tăng chi phí đầu tư (Thể, T.V, 2009) Hơn thế nữa, nước biển dâng, mưa bất thường sẽ gây nên tình trạng ngập lụt cục bộ và xâm lấn mặn là nguyên nhân có thể mất tới 2 triệu ha trong tổng số 4 triệu ha đất trồng lúa, an ninh lương thực sẽ bị ảnh hưởng nghiêm

trọng (Đào Xuân Học, 2009) BĐKH làm thay đổi điều kiện sinh sống của các loài thiên địch do vậy sẽ làm gia tăng dịch bệnh như vàng lùn, rầy nâu, lùn xoắn lá,… gây thiệt hại lớn cho năng suất và chi phí sản xuất (MARD, 2008, Thể, T.V., 2009) [11]

1.2.3.3 Đánh giá thiệt hại do thiên tai gây ra đối với nông nghiệp

a Thiệt hại do thiên tai, hạn hán, lũ lụt

Thiên tai gây ra những thiệt hại to lớn đối với nền kinh tế của nước ta Bão

gây thiệt hại cho ngư dân đánh bắt cá trên biển, tàn phá các cơ sở nuôi trồng thuỷ sản, tàn phá hệ thống đê ngăn mặn đưa nước mặn xâm nhập vào đồng ruộng và các khu vực dân cư ven biển, gió mạnh của bão gây thiệt hại về nhà cửa, công trình, cây trái và mùa màng nhất là vùng đồng bằng sông Hồng và Miền Trung Trong những năm gần đây bão ảnh hưởng đến những vùng vĩ độ thấp, đặc biệt là cơn bão số 5 đổ

bộ vào vào Nam bộ đầu tháng 11 năm 1997 đã gây nhiều thiệt hại cho ngư dân vùng ngư trường rộng lớn phía Nam, nơi trước đây ít chịu ảnh hưởng của bão

Lũ trong các sông lớn luôn là sức ép đối với trên 3000 km đê sông ở miền Trung, đe doạ ngập lụt, tàn phá các khu dân cư, các vùng kinh tế quan trọng của đất nước Trên hệ thống đê sông Hồng ở Bắc Bộ và sông Cửu Long ở Nam Bộ lũ đe doạ gây ngập lụt hàng triệu ha đất canh tác, ảnh hưởng đến cuộc sống của hàng triệu người dân Những trận lụt năm 1945, 1969, 1971, 1986, 1996 ở trên hệ thống sông Hồng, các năm 1961, 1966, 1978, 1984, 1995, 1996 ở Đồng bằng sông Cửu Long thực sự là các thiên tai mang tính quốc gia Những thiệt hại do bão, lũ gây ra ở Việt Nam trong hơn hai thập kỷ qua (theo tài liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn) Thực tế cho thấy thiệt hại lớn nhất từ trước đến nay là do bão, lũ gây ra năm 1996, sau đó là năm 1994 , 1986 và năm 1995, 1998, 2000 ( hầu hết những năm này đều thiệt hại trên 100 triệu USD [11]

Kết quả thống kê số lượng bão tăng qua các năm, nhưng điều đáng chú ý hơn

là bão giai đoạn 1990 - 2008 thường đến muộn hơn Nếu như giai đoạn 1950 - 1960, bão thường đổ bộ vào Việt Nam vào tháng 8 thì giai đoạn 1990 - 2000 bão lại thường xuất hiện tháng 10, 11 Kết quả thống kê cũng cho thấy, cường độ bão ngày

càng mạnh hơn và kéo theo nhiều hiểm họa sau bão Nếu những năm trước thập kỷ

90, bão mạnh nhất chỉ ở cấp 12, giật trên cấp 12, nhưng những năm gần đây đã xuất hiện siêu bão cấp 13 và giật tới cấp 15 Kết hợp với các thiên tai khác, hàng năm ngành nông nghiệp nói riêng và nền kinh tế nói chung chịu thiệt hại nặng nề do hậu quả của bão và hiện tượng thời tiết cực đoan [11]

Bảng 1.1 Thiệt hại do thiên tai đối với nông nghiệp tại Việt Nam (1995 - 2007)

Năm Lĩnh vực nông nghiệp Tất cả các lĩnh vực

(%)1 Triệu đồng Triệu US$ Triệu đồng Triệu US$

(Nguồn: Tổng hợp từ nguồn của MARD, 1995-2007[11])

Kết quả Bảng 1.1 cho thấy thiệt hại do thiên tai của ngành nông nghiệp nước

ta trung bình năm trong giai đoạn 1995 - 2007 là 781,74 tỷ đồng tương đương 54,9 triệu đô la Mỹ Thiệt hại do thiên tai trung bình năm đối với sản xuất nông nghiệp chiếm 0,67% giá trị GDP ngành, trong khi tổng thiệt hại tất cả các ngành chiếm 1,24% Kết quả này cho thấy cơ cấu thiệt hại do thiên tai trong giá trị ngành nông nghiệp thấp hơn so với cơ cấu tổng thiệt hại trong GDP Tuy nhiên, do giá trị nông nghiệp chiếm tỷ trọng thấp trong GDP và lại là nguồn sống của trên 71,41% dân số,

do vậy bất cứ thiệt hại nào do thiên tai đối với nông nghiệp sẽ mang tổn thương

nhiều hơn đối với nông dân nghèo và khả năng phục hồi sẽ khó khăn vì cần có thời gian dài hơn [11]

b Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất cây trồng

Để xác định được năng suất cây trồng do khí hậu thời tiết tạo nên một cách chính xác hơn các tác giả đã dùng phương pháp trọng lượng điều hoà với bước trượt

là 3 để xác định năng suất xu thế Năng suất xu thế là năng suất do tiến bộ kỹ thuật nông nghiệp tạo nên (hay còn gọi là năng suất do con người tác động) Ưu thế của phương pháp này để xác định năng suất xu thế là những quan trắc sau có giá trị ngoại suy năng suất hơn các quan trắc trước đó [11]

Độ lệch giữa năng suất thực với năng suất xu thế là năng suất do khí hậu tạo nên tức là:

Trong đó: Y TT - Năng suất do biến động khí hậu (tạ/ha),

YT - Năng suất thực thu (tạ/ha),

YXT - Năng suất xu thế (tạ/ha)

i) Đối với lúa đông xuân:

Ở các tỉnh miền núi Tây Bắc (Lai Châu) năng suất do dao động khí hậu ít hơn so với các tỉnh thuộc khu vực Trung Du, đồng bằng Bắc bộ, Bắc Trung bộ, Nam Trung bộ và Nam bộ

Năng suất lúa đông xuân dao động lớn nhất là ở các tỉnh Đồng bằng Bắc Bộ sau đó là đến các tỉnh Bắc Trung bộ và Nam Trung bộ

ii) Đối với lúa mùa:

Ở các tỉnh miền núi Tây Bắc (Lai Châu) năng suất lúa mùa do dao động khí hậu tác động mạnh từ năm 1970 về trước và sau năm 1989 Năng suất do khí hậu tạo nên dao động mạnh mẽ ở các tỉnh Trung du và đồng bằng Bắc bộ, đặc biệt dao động rất mạnh từ năm 1985, 1986 trở lại đây (mức độ dao động từ  3 5%tạ/ha)

và các tỉnh ven biển miền trung mức độ dao động ít hơn Năng suất khí hậu dao động từ  1 5% tạ/ha Các tỉnh Nam bộ năng suất do khí hậu tạo nên dao động từ

   tạ/ha [11]

1.2.3.4 Dự báo suy giảm năng suất của một số cây trồng do BĐKH

Tác giả [11] đã dựa vào mô hình hóa cây trồng, các yếu tố dài hạn theo ngày

về điều kiện thời tiết khí hậu như nhiệt độ tối đa, nhiệt độ tối thấp, lượng mưa, giờ nắng, độ ẩm, độ bốc hơi đã được đưa vào mô hình để đánh giá sự thay đổi năng suất tiềm năng của lúa (vụ xuân và vụ hè) tại 7 vùng sinh thái (mỗi vùng sinh thái chọn 2 tỉnh) Kết quả phân tích dựa vào kết quả tính theo mô hình cây trồng (Crop modeling - phần mềm WOFOST) của Viện Môi trường Nông nghiệp thực hiện Kết quả phân tích dự báo thay đổi tiềm năng năng suất lúa do tác động của BĐKH cụ thể như sau:

- Đối với lúa xuân: Kết quả nêu ở bảng 1.3 cho thấy, năng suất lúa xuân nước ta sẽ giảm đi 405,8kg/ha do tác động BĐKH vào năm 2030 và 716,6 kg/ha vào năm 2050 Vùng miền núi phía Bắc và vùng Tây nguyên sẽ là vùng có năng suất lúa đông xuân giảm mạnh vào năm 2030 và 2050 dựa theo kịch bản trung bình về BĐKH, nước biển dâng của MONRE Nếu diễn biến khí hậu diễn ra theo đúng kịch bản, sản lượng tiềm năng lúa vụ xuân sẽ có nguy cơ giảm khoảng 1,2 triệu tấn vào năm 2030 và 2,16 triệu tấn vào năm 2050 Do vậy, để hạn chế và giảm thiểu sự suy giảm tiềm năng năng suất và sản lượng, nhà nước cần phải có chính sách phù hợp nhằm phát triển các biện pháp đối phó và giảm thiểu tác động của BĐKH đối với sản xuất, đặc biệt là chọn tạo và chuyển giao các giống lúa mới năng suất cao, thích ứng rộng với điều kiện thời tiết khí hậu Ngoài ra, nhà nước cần phải có các giải pháp quy hoạch và bảo vệ đất trồng lúa, nhất là tại các vùng sản xuất lúa trọng điểm

- Đối với lúa hè thu: Tiềm năng năng suất lúa hè thu cũng suy giảm lớn nhưng ở mức nhẹ hơn so với lúa xuân Theo tính toán, tiềm năng năng suất lúa hè thu sẽ giảm khoảng 429kg/ha vào năm 2030 và 795kg/ha vào năm 2050 Kết quả này dẫn đến giảm sản lượng 743,8 ngàn tấn lúa vào năm 2030 và 1.475 ngàn tấn

vào năm 2050 Tuy nhiên, so sánh giữa các vùng cho thấy vùng có diện tích lúa hè thu lớn lại có tiềm năng suy giảm năng suất thấp hơn so với vùng có diện tích lúa

hè thu ít Do vậy, nhà nước cần đầu tư cho các nghiên cứu về các giống có khả năng chống chịu cao, thích ứng với điều kiện BĐKH [11]

Năng suất lúa xuân và lúa hè thu giảm nhất là tại các vùng miền núi Tây Bắc và Tây Nguyên do các vùng này sẽ bị thiếu nước trầm trọng cho sản xuất lúa nước Mặc dù, hai vùng lúa trọng điểm của cả nước năng suất lúa xuân và lúa hè thu đều giảm đến năm 2030 và 2050, tuy nhiên năng suất sẽ giảm thấp hơn so với các vùng khác bởi lẽ đây là vùng đã có hệ thống thủy lợi tương đối tốt Tuy nhiên, nếu không duy trì được diện tích sản xuất lúa nước tại hai vùng này, nguy cơ suy giảm sản lượng tại đây rất lớn và ảnh hưởng nghiêm trọng đến an ninh lương thực [11]

1.2.4 Kịch bản biến đổi khí hậu

1.2.4.1 Kịch bản biến đổi khí hậu toàn cầu

Theo báo cáo đánh giá của IPCC, BĐKH toàn cầu sẽ tiếp tục diễn biến phức tạp trong thế kỷ 21 do lượng phát thải các KNK đang tiếp tục tăng [3]:

- Nồng độ CH4 đạt 1,46 – 3,39 ppm vào năm 2100 (giảm 18% hoặc tăng 91%

so với năm 2006)

- Nồng độ NO2 đạt 0,36 – 0,46 ppm vào năm 2100 (tăng 11 - 45% so với năm 2006)

- Các khí có chứa Flo như HFCs, PFCs, SF6 cũng sẽ tăng đáng kể

Nồng độ ozôn trong khí quyển sẽ tăng 40 – 60% theo kịch bản phát thải cao Nếu tính theo các phương án phát thải thay đổi từ thấp – trung bình – cao thì nồng

độ ozôn tăng từ 12 – 62% vào năm 2100 (hình 1.4)

Hình 1.4 Dự tính biến đổi nồng độ một số khí gây hiệu ứng nhà kính đến năm

2050 và 2100

(Nguồn: IPCC, 2007)

Do ảnh hưởng của các khí gây hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ Trái Đất tiếp tục tăng và đạt từ 1,4 – 5,8oC vào năm 2100 Hình 1.5 biểu hiện sự biến đổi của nhiệt

độ Trái Đất được dự tính theo các mô hình khác nhau [3]

Hình 1.5 Dự tính sự thay đổi nhiệt độ Trái Đất đến năm 2100

(Nguồn: IPCC, 2007)

Nhiệt độ nước biển tăng khoảng 1,5 – 4,5oC sẽ làm cho mực nước biển dâng cao 15 – 90cm Theo dự đoán, nếu mực nước biển dâng cao 1m, Bangladesh sẽ mất 17,5% diện tích, đe dọa đến những loài động thực vật ven biển và nguồn nước sạch

Hà Lan cũng sẽ hứng chịu một hậu quả tương tự với sự biến mất khoảng 6% diện tích Ấn Độ và Trung Quốc cũng phải đối mặt với nguy cơ này trong 50 năm tới Đáng lo ngại, theo thông báo của Liên Hợp Quốc, Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng nặng nề nhất khi nước biển dâng cao Cũng theo tổ chức này, 12,3% diện tích đất trồng trọt và kèm theo đó gần 1/5 dân số sẽ mất nhà cửa nếu mực nước biển dâng cao 1m; 80% diện tích của đảo Majuro Atoll ở Thái Bình Dương bị ngập chìm dưới nước nếu mực nước biển dâng cao 0,5m Ngoài ra, rất nhiều hòn đảo ở Nam Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương như Maldives và French Polynesia có nguy cơ biến mất nếu mực nước biển tiếp tục dâng cao [11]

Có khoảng 13 trong số 15 thành phố lớn nhất thế giới như New York, Tokyo… và rất nhiều thành phố nhỏ khác nằm dọc bờ biển có nguy cơ ngập lụt khi nước biển dâng Hơn một thế kỷ qua, xấp xỉ 70% diện tích đất ven biển bị xâm thực

do mực nước biển dâng cao và xói lở [11]

Hình 1.6 Dự tính sự thay đổi của mực nước biển đến năm 2100

(Nguồn: IPCC, 2007)

Dưới đây là bảng số liệu về mức gia tăng trung bình toàn cầu của nhiệt độ không khí và mực nước biển theo các kịch bản BĐKH khác nhau

Bảng 1.2 Dự tính mức gia tăng trung bình toàn cầu của nhiệt độ không khí và

mức nước biển theo các kịch bản BĐKH khác nhau [1]

Trường hợp Biến đổi của nhiệt độ (oC)

(giai đoạn 2090 – 2099 so với giai đoạn 1980 – 1999)

Mức dâng cao của mực nước biển (m) (giai đoạn 2090 – 2099 so với giai đoạn 1980 – 1999) Đánh giá tốt

nhất

Phạm vi có thể xảy ra

Phạm vi mô hình cơ sở ngoại trừ sự biến đổi động lực của dòng chảy băng trong tương lai Hàm lượng

Nhiệt độ ở tỉnh Lào Cai (đại diện là trạm Bắc Hà, trạm SaPa và trạm Phố Ràng) có xu hướng tăng lên ở tất cả các mùa trong năm, trong đó mức tăng nhiệt độ vào mùa xuân và mùa đông nhanh hơn so với 2 mùa hè và mùa thu ở cả 3 kịch bản BĐKH Kết quả tính toán sự thay đổi nhiệt độ được trình bày trong bảng 1.2

Bảng 1.3 Mức tăng nhiệt độ trung bình (oC) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của các trạm khí tƣợng ở Lào Cai ứng với các kịch bản

Theo kịch bản B2, năm 2040 tại Sa Pa nhiệt độ trung bình năm, mùa đông, mùa xuân, mùa hè và mùa thu tăng so với thời kỳ nền lần lượt như sau: 1,2°C, 1,4°C, 1,4°C, 0,8°C và 1,1°C

Theo kịch bản B1, xu thế của nhiệt độ cũng tương tự như kịch bản A2 và B2 Tuy nhiên không tăng mạnh như kịch bản A2 và B2, nhiệt độ trung bình năm vào năm 2040 ở các Bắc Hà, Sa Pa và Phố Ràng tăng 0,9°C đến 1,1°C so với thời kỳ nền 1980 - 1999; mùa đông tăng khoảng 1 - 1,4°C, mùa xuân tăng 0,9 - 1,3°C, mùa

hè tăng khoảng 0,6-1,1°C và khoảng 0,9 - 1°C vào mùa thu Sự thay đổi nhiệt độ trung bình năm giữa các kịch bản được thể hiện trong hình 1.7

(a)

Xuân (3 – 5)

Hè (6 – 8)

Thu (9 - 11)

Năm

Nhiệt độ tối thấp trung bình có xu hướng tăng nhiều nhất vào các tháng thời

kỳ 6 -8 (mức tăng của giai đoạn 2020 - 2039 khoảng 1,07°C), thấp nhất là thời kỳ tháng 3 – 5 (khoảng 0,8°C vào giai đoạn 2020-2039) So với thời kỳ 1980 – 1999, nhiệt độ tối thấp trung bình năm có thể tăng lên 0,74°C vào giai đoạn 2020-2039

Bảng 1.5 Mức tăng nhiệt độ tối thấp trung bình (oC) theo mùa qua các thập

kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980 - 1999 của Lào Cai ứng với kịch bản phát

Xuân (3 – 5)

Hè (6 – 8)

Thu (9 - 11)

Lượng mưa tăng mạnh vào các tháng mùa hè (tháng 6 – 8) so với thời kỳ

1980 – 1999: lượng mưa cả mùa tại Bắc Hà theo kịch bản A2 sẽ tăng khoảng 2,0% vào năm 2020 tăng lên 4,2% vào năm 2040; lượng mưa các tháng mùa hè theo kịch bản B2 sẽ tăng từ 1,9-3,8% vào năm 2040 còn theo B1 sẽ tăng 3,6% vào năm 2040 Tại Phố Ràng tới năm 2020 theo kịch bản A2 lượng mưa các tháng mùa hè sẽ tăng 2,2%, theo B2 và B1 tương ứng 2,0% và 1,8%; tới 2040 sẽ tăng theo kịch bản A2, B2, B1 tương ứng là 4,6%, 4,2% và 3,9% Còn tại Sapa lượng mưa trong các tháng mùa hè có sự thay đổi lớn nhất theo kịch bản A2 vào năm 2020 sẽ tăng 2,6% nhưng

đến 2040 sẽ tăng tới 5,3%, còn theo kịch bản B2 sẽ tăng 2,4% vào năm 2020 và 4,9% vào năm 2040, theo B1 tương ứng là 2,1%, 4,6% vào năm 2020 và 2040

Bảng 1.6: Mức thay đổi lƣợng mƣa (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với

thời kỳ 1980 - 1999 của các trạm khí tƣợng ở Lào Cai

trạm SaPa giảm 1,1 - 1,3%, tại trạm Bắc Hà giảm 0,6 - 0,7% Các mùa còn lại đều

có xu hướng tăng nhẹ

Vào mùa đông tới năm 2040 theo các kịch bản phát thải lượng mưa cũng có

xu thế tăng nhẹ tại Bắc Hà (khoảng 1,2~1,4%) , Phố Ràng (0,3~0,4%), SaPa ( 0,7~0,9%) Theo kịch bản A2 lượng mưa vào mùa thu tăng mạnh hơn so với mùa đông: tại SaPa tăng ít nhất 0,9%, tiếp theo Bắc Hà 1,2% và Phố Ràng là 1,7%; theo các kịch bản còn lại lượng mưa cũng có xu thế tăng: theo B2 dao động trong khoảng 0,8~ 1,6% giữa các trạm; theo B1 tăng từ 0.8~1,5% so với thời kỳ 1980 - 1999

Nhìn chung theo kịch bản lượng mưa tại các trạm ở Lào cai đều có xu hướng tăng trong thời gian tiếp theo, tuy nhiên mức độ tăng không đều trong các tháng trong năm và giữa các vùng trên địa bàn tỉnh: vùng núi có xu thế tăng mạnh hơn so với vùng đồng bằng Sự chênh lệch giữa các kịch bản là không lớn: đến năm 2020 tăng từ 0,6% đến 0,7%, đến năm 2040 tăng thêm 1,2% - 1,5%

Lượng mưa trung bình năm tại từng trạm cho 2040 theo các kịch bản phát thải A2, B2, B1 được thể hiện trong hình 1.9

Lượng mưa ngày lớn nhất trong từng thời kỳ và lượng mưa ngày lớn nhất

trung bình năm cho từng thời kỳ đã được tính toán cho Lào Cai Bảng 1.6 cho thấy,

lượng mưa ngày lớn nhất qua các giai đoạn có mức tăng giảm khác nhau Lượng

mưa ngày lớn nhất thời kỳ có xu hướng tăng trong các giai đoạn của thế kỷ 21

Lượng mưa ngày lớn nhất trung bình năm thời kỳ có xu hướng tăng trong các giai

đoạn 2000 - 2019, 2020 - 2039

Bảng 1.7: Mức thay đổi lƣợng mƣa ngày lớn nhất (%) qua các thập kỷ của thế

kỷ 21 so với thời kỳ 1980 - 1999 của Lào Cai ứng với kịch bản phát thải B2

Như vậy, các hoạt động giảm nhẹ KNK không mạnh mẽ, BĐKH tiếp tục làm

nhiệt độ gia tăng, lượng mưa thay đổi, mực nước biển dâng cao, các hiện tượng khí

hậu cực đoan gia tăng cả về cường độ và phạm vi, gây ra những hậu quả khôn

lường, tác động đến các nguồn tài nguyên tự nhiên khác như tài nguyên đất, không

khí, nước…Những hậu quả đó có ảnh hưởng không nhỏ đến các hoạt động kinh tế -

Hình 1.8 Biểu đồ kịch bản lượng mưa trung bình năm các trạm Bắc Hà, SaPa, Phố Ràng

xã hội Các nước đang phát triển như Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng nặng nề của BĐKH, không chỉ vùng ven biển mà cả các tỉnh miền núi như tỉnh Lào Cai cũng chịu ảnh hưởng

1.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tỉnh Lào Cai

1.3.1 Điều kiện tự nhiên, tài nguyên và môi trường

1.3.1.1 Điều kiện tự nhiên

xã Nậm Tha huyện Văn Bàn có tọa độ 22o51’ vĩ độ Bắc, 103o48’53” kinh độ Đông Phía Đông giáp tỉnh Hà Giang, với điểm cực Đông là đỉnh PonTatJian có tọa độ

22o13’03” vĩ độ Bắc, 104o38’21” kinh độ Đông Phía Tây giáp tỉnh Lai Châu với điểm cực Tây ở xã Ý Tý huyện Bát Xát có tọa độ 22o36’ vĩ độ Bắc, 103o31’ kinh độ Đông

Lào Cai có vị trí địa lý đặc biệt quan trọng cả trong phát triển kinh tế - xã hội –

an ninh quốc phòng Với 2 cửa khẩu lớn, Lào Cai là một đầu mối phát triển kinh tế, giao lưu hàng hóa giữa Việt Nam với Trung Quốc nói riêng và quốc tế nói chung Tuy nhiên do nằm sâu trong lục địa, là vùng cao nên tỉnh cũng gặp nhiều khó khăn trong phát triển kinh tế - văn hóa xã hội

Theo số liệu thống kê năm 2011, tổng diện tích tự nhiên của tỉnh là 638.389,59 ha bằng gần 2% diện tích tự nhiên của cả nước, xếp thứ 9 so với 11 tỉnh thuộc vùng núi phía Bắc về quy mô đất đai