Mở đầu

Các vùng đất ngập nước (ĐNN) là những HST độc đáo, được hình thành từ sự tương tác phức tạp giữa địa chất, thủy văn và các quá trình sinh học khác nhau. Cùng với HST rừng và biển, ĐNN được coi là một trong ba HST quan trọng nhất, có ảnh hưởng mạnh đến cân bằng tự nhiên và sự phát triển bền vững của con người.

Hệ sinh thái ĐNN rất đa dạng về loại hình và phân bố rộng khắp, bao gồm ao hồ, sông ngòi, đầm lầy, đồng lúa, rừng ngập mặn ven biển, rừng tràm trên đất chua phèn, các đầm ao nuôi trồng thủy sản, thảm cỏ biển, rạn san hô... Sự đa dạng này tạo nên các sinh cảnh đặc trưng, giàu tiềm năng sinh học và kinh tế, đóng góp quan trọng cho phát triển sinh kế và an ninh lương thực ở nhiều quốc gia [3].

ĐNN cung cấp nhiều dịch vụ HST thiết yếu cho con người. Ở khía cạnh môi trường sinh thái, các HST này đóng vai trò quan trọng trong điều hòa khí hậu, điều tiết thủy văn, cải thiện chất lượng nước thông qua việc hấp thu và phân giải các chất ô nhiễm, giảm nhẹ tác động của thiên tai và biến đổi khí hậu, lưu trữ và hấp thụ cacbon. Đây cũng là nơi cư trú, sinh sản và cung cấp nguồn thức ăn cho nhiều loài sinh vật, trong đó có chim nước và động vật hoang dã quý hiếm, thể hiện mức độ đa dạng sinh học cao.

Trên phạm vi toàn cầu, diện tích ĐNN ước tính khoảng 5,14 × 10⁶ km², chiếm 6% tổng diện tích đất [6], tuy nhiên giá trị kinh tế của các dịch vụ HST do ĐNN cung cấp được ước tính đạt khoảng 4,9 × 10¹² USD mỗi năm, tương đương gần 14,7% tổng giá trị dịch vụ của các HST. Điều này cho thấy tầm quan trọng vượt trội của ĐNN so với diện tích mà chúng chiếm giữ [9].

Mặc dù có giá trị sinh thái và kinh tế đặc biệt, ĐNN hiện là một trong những HST bị suy thoái nhanh nhất trên thế giới. Sự suy giảm ĐNN làm ảnh hưởng trực tiếp đến sinh kế của cộng đồng địa phương, làm gián đoạn các quá trình sinh thái, gia tăng rủi ro thiên tai và thúc đẩy sự mất mát đa dạng sinh học. Trước thực trạng này, phục hồi sinh thái ĐNN đã được Liên Hợp Quốc xác định là ưu tiên toàn cầu trong khuôn khổ các Mục tiêu Phát triển Bền vững và Thập kỷ Phục hồi HST [23]. Bài viết tập trung phân tích tầm quan trọng của ĐNN trong khía cạnh sinh thái môi trường, và những mối đe dọa tới vùng ĐNN làm cơ sở cho sử dụng hợp lý tài nguyên ĐNN.

1. Vai trò của ĐNN đối với sinh thái môi trường

-  Điều tiết thủy văn

ĐNN có vai trò quan trọng trong việc điều tiết chế độ dòng chảy, các HST này tiếp nhận và lưu giữ nước mưa chảy tràn, làm giảm đỉnh lũ và kéo dài thời gian xả nước xuống hạ lưu. Nhờ đó, ĐNN góp phần đáng kể vào việc giảm thiểu rủi ro và thiệt hại do lũ lụt gây ra, đặc biệt tại các vùng ĐNN ven sông và đồng bằng ngập lũ [1]. Tại lưu vực sông Charles, bang Massachusetts, Quân đoàn Công binh Hoa Kỳ đã lựa chọn phương án bảo tồn các vùng ĐNN nhằm bảo vệ thành phố Boston, thay vì xây dựng các công trình kiểm soát lũ có chi phí cao. Nghiên cứu đã dự báo, nếu khoảng 3.400 ha ĐNN trong lưu vực sông Charles bị chuyển đổi và thoát nước, thiệt hại do lũ lụt có thể lên tới 17 triệu USD mỗi năm [1].

Ngoài chức năng điều tiết lũ, ĐNN còn có vai trò liên quan đến quá trình nạp nước ngầm, mặc dù chức năng này vẫn chưa được nghiên cứu và tư liệu hóa đầy đủ. Một số nghiên cứu cho thấy khả năng nạp nước ngầm phụ thuộc vào tỷ lệ giữa diện tích bờ tiếp xúc và sức chứa của ĐNN, khiến các hệ thống nhỏ, như các hố trũng đồng cỏ ở Bắc Mỹ, có vai trò tương đối quan trọng hơn so với các vùng ĐNN có diện tích lớn [1].

Chức năng nạp và tiết nước ngầm của rừng ngập mặn đã được minh họa rõ nét qua nghiên cứu tại khu vực Cần Giờ. Năm 1976, khi rừng ngập mặn chưa hình thành, toàn bộ 17 giếng đào của các hộ dân và các đơn vị thanh niên xung phong, với độ sâu từ 7-10 m, đều cho thấy nước bị nhiễm mặn và có váng nổi dày. Đến năm 1991, khi rừng ngập mặn phục hồi và phát triển tốt, đã xuất hiện 4 trong số 27 giếng có nước lợ. Năm 1999, cùng với sự mở rộng diện tích che phủ và sự trưởng thành của thảm thực vật ngập mặn, khu vực này ghi nhận 6 trên 19 giếng có nước lợ nhẹ. Những kết quả này cho thấy vai trò rõ rệt của rừng ngập mặn trong việc nạp, tiết nước ngầm cũng như cải thiện độ mặn và chất lượng nước dưới đất [5].

- Điều hòa khí hậu

Các vùng ĐNN ven biển ở trạng thái ít bị xáo trộn được xem là những bể chứa c hiệu quả, với tốc độ tích lũy dài hạn có thể cao hơn tới 55 lần so với rừng mưa nhiệt đới. Trung bình, thảm cỏ biển lưu trữ khoảng 512 tấnC/ha, đầm lầy nước mặn khoảng 917 tấn/ha, và các HST ĐNN khác khoảng 1.028 tấn/ha. Đối với rừng ngập mặn, lượng C xanh tích trữ trên mỗi hecta có thể đạt tới hàng nghìn tấn. Phần lớn lượng C này có tính ổn định cao và có thể được lưu giữ trong trầm tích suốt hàng trăm đến hàng nghìn năm [6].

Quá trình sinh lý của thực vật, đặc biệt là quang hợp của hệ thực vật rừng ngập mặn, đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ CO₂ và điều hòa chất lượng không khí. Các loài cây thân gỗ cao trên 10 m, lá rộng như đước, đưng, dà, bần và mắm có khả năng cung cấp lượng oxy đủ cho nhiều người trong một ngày, đồng thời hấp thụ khí độc hại, giữ bụi và làm giảm tiếng ồn. Ở quy mô HST, một hecta rừng ngập mặn trưởng thành có thể hấp thụ trên 9 tấn CO₂ mỗi năm và sản sinh khoảng 7 tấn O₂ [4]..

Sự khác biệt cơ bản giữa rừng ngập mặn và rừng trên cạn thể hiện rõ ở cơ chế lưu trữ C. Trong khi rừng trên cạn chủ yếu tích lũy C trong sinh khối thực vật, rừng ngập mặn còn lưu trữ một lượng lớn C trong các tầng đất và trầm tích bên dưới. Ngoài ra, các hợp chất hữu cơ từ đất liền theo dòng sông ra biển được lắng đọng trong môi trường trầm tích ngập nước, nơi điều kiện yếm khí làm chậm quá trình phân hủy vi sinh vật. Nhờ đó, rừng ngập mặn có khả năng lưu giữ lượng C cao hơn nhiều lần so với các HST rừng trên cạn [2].

-  Lọc các chất ô nhiễm

Vùng ĐNN giữ vai trò thiết yếu trong cải thiện chất lượng nước thông qua các quá trình lọc tự nhiên. Các HST này có khả năng giữ lại trầm tích, chất dinh dưỡng và nhiều loại chất gây ô nhiễm, từ đó hạn chế sự lan truyền của chúng vào các thủy vực lớn hơn. Nhờ vậy, sức khỏe của các HST hạ lưu được duy trì và nguồn nước sạch hơn được cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp.

Trong các HST ĐNN, rừng ngập mặn thể hiện rõ khả năng lọc và xử lý các chất ô nhiễm trong môi trường nước. Nhiều mô hình kết hợp giữa nuôi trồng thủy sản và trồng rừng ngập mặn đã được phát triển nhằm tận dụng khả năng này, đồng thời bổ sung nguồn dinh dưỡng cho cây ngập mặn. Các nghiên cứu cho thấy hệ thống kết hợp rừng ngập mặn - nuôi trồng thủy sản có hiệu quả loại bỏ nitơ (N) và photpho (P) dao động từ 3-88%, trong đó giá trị thường vượt quá 40% [7].

Cây ngập mặn có nhu cầu lớn về chất dinh dưỡng, khiến một số khu vực rừng ngập mặn đối mặt với nguy cơ thiếu hụt dinh dưỡng. Đất và hệ rễ của cây ngập mặn là môi trường cư trú của nhiều nhóm vi sinh vật, đóng vai trò quan trọng trong các quá trình chuyển hóa và tuần hoàn chất dinh dưỡng. Chính các đặc điểm sinh – địa hóa này đã tạo điều kiện cho HST ĐNN phát huy hiệu quả trong xử lý các chất ô nhiễm từ nước thải [11].Trên thực tế, các vùng ĐNN nhân tạo ngày càng được ứng dụng như một giải pháp xử lý nước thải hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

- Duy trì đa dạng sinh học

Vùng ĐNN nằm ở khu vực chuyển tiếp giữa môi trường thủy sinh thường xuyên ngập nước và môi trường trên cạn tương đối khô hạn. Đặc điểm trung gian này tạo điều kiện cho sự đồng tồn tại của các nhóm sinh vật dưới nước và trên cạn, hình thành nên các HST có năng suất sinh học cao và mức độ đa dạng sinh học lớn bậc nhất trên Trái Đất. Nhờ cấu trúc và chức năng đặc thù, vùng ĐNN giữ vai trò then chốt trong việc duy trì cân bằng sinh thái và ổn định môi trường tự nhiên.

HST Everglades ở Florida là nơi sinh sống của nhiều loài bị đe dọa, trong đó có cá sấu Mỹ và lợn biển Tây Ấn, qua đó cho thấy vai trò nổi bật của vùng ĐNN trong bảo tồn đa dạng sinh học [5]. Tại 32 vùng ĐNN nhân tạo ở miền nam Thụy Điển, đa dạng động vật không xương sống đáy tăng theo tuổi và diện tích bề mặt của vùng ĐNN, trong khi sự phong phú của chim có tương quan tích cực với diện tích lên tới 4-5 ha [1].

Ở Nam Á, các vùng ĐNN tại Ấn Độ và Nepal thể hiện mức độ đa dạng sinh học cao và vai trò sinh thái đặc biệt. Nhiều loài bản địa và chim di cư phụ thuộc vào các vùng ĐNN thuộc dãy Western Ghat, hồ Loktak, khu bảo tồn Bharatpur, Little Rann of Kutch và các vùng ven biển Saurastra. Siwakoti (2006) ghi nhận khoảng 318 loài thực vật phụ thuộc vào vùng ĐNN ở vùng Terai của Nepal. Tại vùng ĐNN Banganga (Uttarakhand, Ấn Độ), sự đa dạng thực vật và động vật được thể hiện rõ qua sự phân bố khác nhau giữa các đai sinh cảnh, cùng sự hiện diện của nhiều loài thú và chim đặc trưng [8].  Lưu vực Địa Trung Hải được xem là điểm nóng đa dạng sinh học toàn cầu, nơi các vùng ĐNN hỗ trợ hơn một phần ba tổng số loài của khu vực này [6].

-  Phòng hộ, ổn định bờ biển, chống xói lở, hạn chế ảnh hưởng của sóng thần

ĐNN mà điển hình là rừng ngập mặn có vai trò quan trọng trong việc làm suy giảm năng lượng sóng triều khi sóng truyền qua các đai rừng ven bờ. Quá trình suy giảm này chủ yếu do sự xuất hiện của các nhiễu loạn dòng chảy trong quần xã rừng ngập mặn, kết hợp với lực cản của hệ rễ, thân và tán cây trong điều kiện mực nước đủ sâu, cũng như ma sát đáy gia tăng do độ nhám bề mặt nền đáy.

Thông qua chức năng chắn sóng và thúc đẩy quá trình bồi tụ trầm tích, rừng ngập mặn góp phần nâng dần cao trình bề mặt địa hình ven bờ, từ đó tăng cường khả năng bảo vệ bờ biển trước tác động của mực nước biển dâng. Các nghiên cứu tại Thái Lan cho thấy chi phí thay thế hàng năm khi sử dụng các công trình chắn sóng nhân tạo thay cho rừng ngập mặn vào khoảng 3.679 USD/ha/năm [10].

- Chức năng lắng đọng phù sa, góp phần ổn định và mở rộng bãi bồi

RNM cố định được khối lượng lớn đất phù sa từ dòng chảy của những con sông, dồn tụ và bồi lắng ở vùng cửa sông. Đặc biệt, những loài cây như Đước, Đưng, Mắm, Dà, Bần…có khả năng ngưng kết cố định phù sa ở bộ rễ khí sinh của chúng. Hàng năm mỗi ha rừng với thành phần trên 60% những loài cây nói trên có thể cố định được 0,62 m³ phù sa; nếu là rừng trồng, mật độ cây lớn hơn, thì chỉ số này là 0,75 m³/ha rừng [4].

Lợi dụng chức năng này của RNM, người Việt Nam từ giữa thế kỷ XVIII đã khoanh nuôi kết hợp với trồng RNM và qua mỗi chu kỳ rừng trưởng thành (từ 12 năm đến 18 năm, tuỳ điều kiện đất đai và thuỷ văn mỗi vùng) lại đắp đê bao phần đất mới hình thành, một mặt có thêm đất canh tác, một mặt tiếp tục trồng rừng phía ngoài đê bao, gọi là “lấn biển”. Trung bình hàng năm 01 ha tăng thêm quỹ đất khoảng 0,04%. Tuy nhiên, muốn duy trì lợi ích này phải đi kèm với các điều kiện đồng thời như chăm sóc bảo vệ rừng, đắp đê… [4].

2. Các nguyên nhân gây mất mát và suy thoái đất ngập nước

Các vùng ĐNN trên toàn cầu đang chịu áp lực suy thoái nghiêm trọng do sự mở rộng của đô thị hóa, nông nghiệp và công nghiệp. Hoạt động thoát nước phục vụ canh tác, cùng với chuyển đổi đất cho nhà ở và hạ tầng, đã trực tiếp làm mất diện tích ĐNN tự nhiên. Ước tính hơn 50% diện tích ĐNN thế giới đã biến mất do tác động của con người [5], kéo theo những rủi ro lớn đối với đa dạng sinh học và các chức năng sinh thái thiết yếu.

Từ năm 1970, sự mất mát ĐNN đã được ghi nhận ở hầu hết các loại hình ĐNN tự nhiên, với tốc độ suy giảm trung bình khoảng 0,52% mỗi năm. Hàng triệu hecta đã bị chuyển đổi mục đích sử dụng, trong đó riêng các đầm lầy và ao hồ nội địa ước tính đã mất khoảng 177 triệu ha kể từ năm 1970 [6]. Nông nghiệp được xác định là động lực chính gây mất ĐNN, thông qua việc chuyển đổi đất và khai thác nước quy mô lớn. Áp lực lên ĐNN dự kiến sẽ tiếp tục gia tăng cùng với nhu cầu lương thực ngày càng lớn, khi dân số thế giới được dự báo tăng từ 7,7 tỷ người năm 2019 lên 9,7 tỷ người vào năm 2050 [6].

Trong giai đoạn 1970-2015, diện tích ĐNN tự nhiên toàn cầu đã giảm khoảng 35% [6], trong khi ĐNN nhân tạo tăng mạnh, phản ánh sự thay đổi sâu sắc về cấu trúc HST ĐNN. Những suy giảm này không chỉ đe dọa an ninh sinh thái mà còn tác động ngược trở lại an ninh lương thực, cho thấy sự cần thiết cấp bách của chuyển đổi sang các mô hình nông nghiệp bền vững hơn.

Ô nhiễm là một nguyên nhân quan trọng khác làm suy giảm chất lượng ĐNN. Dòng chảy nông nghiệp, chất thải công nghiệp và nước thải chưa xử lý làm gia tăng tải lượng dinh dưỡng, gây phú dưỡng và hiện tượng tảo nở hoa có hại, từ đó làm suy giảm oxy hòa tan và đe dọa sinh vật thủy sinh. Các chất độc như thuốc trừ sâu và kim loại nặng có khả năng tích lũy sinh học trong chuỗi thức ăn, gây tác động tiêu cực đến động vật hoang dã và sức khỏe con người.

Biến đổi khí hậu cũng làm trầm trọng các tác động này thông qua gia tăng tần suất và cường độ các hiện tượng thời tiết cực đoan, lũ lụt, hạn hán và mực nước biển dâng. Ngoài ra, sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất.

Kết luận

Vùng ĐNN là những HST then chốt, cung cấp các dịch vụ thiết yếu cho đa dạng sinh học và phúc lợi con người, bao gồm duy trì sinh cảnh, cải thiện chất lượng nước, điều tiết lũ lụt và hỗ trợ sinh kế. Tuy nhiên, các HST này đang chịu áp lực ngày càng gia tăng từ chuyển đổi mục đích sử dụng đất, ô nhiễm và biến đổi khí hậu.

Việc thiết lập khu bảo vệ, phục hồi các vùng suy thoái thông qua tái lập thảm thực vật bản địa, cải thiện điều kiện thủy văn và kiểm soát nguồn ô nhiễm là những giải pháp quan trọng nhằm duy trì chức năng sinh thái và đa dạng sinh học.

Bảo tồn ĐNN cần được lồng ghép với các mô hình phát triển nông nghiệp và đô thị bền vững, thông qua áp dụng thực hành quản lý tốt, giảm dòng chảy ô nhiễm và ưu tiên bảo tồn trong quy hoạch không gian. Đồng thời, sự tham gia của cộng đồng địa phương, thông qua giáo dục, giám sát và phục hồi, đóng vai trò quyết định đối với hiệu quả dài hạn của các chương trình bảo tồn.

Việc tích hợp định giá vốn tự nhiên vào quá trình ra quyết định và huy động các cơ chế tài chính sáng tạo, kết hợp nguồn lực công và tư, sẽ góp phần đưa ĐNN trở thành trọng tâm của các giải pháp dựa vào thiên nhiên, nhằm ứng phó đồng thời với khủng hoảng khí hậu, đa dạng sinh học và tài nguyên nước.

Tài liệu tham khảo

Tiếng Việt

1. Lê Diên Dực (Chủ biên) và Hoàng Văn Thắng (2012), "Đất ngập nước", Nxb Nông nghiệp, tr.10-50.      

2. Nguyễn Quang Hùng (2011), "Nghiên cứu, đánh giá nguồn lợi thuỷ sản và đa dạng sinh học của một số vùng rừng ngập mặn điển hình để khai thác hợp lý và phát triển bền vững", Đề tài độc lập cấp Nhà nước, Viện Nghiên cứu Hải sản, tr.30-150.

3. Lê Văn Khoa (Chủ biên), Nguyễn Cử, Trần Thiện Cường và cộng sự. (2005), "Đất ngập nước", Công ty Thái Nguyên, tr.10-30.          

4. Đặng Văn Phan, Võ Trí Chung, Tôn Sĩ Kinh và cộng sự. (2000), "Định giá Kinh tế rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh (Economic Valuation of Can Gio Mangrove Forest in Ho Chi Minh City)", Dự án “Hướng tới Chương trình Quốc gia về Quản lý Đất ngập nước ở Việt Nam,” tr.13-27.

Tiếng Anh

5. Anuradha Velasquez (2024), "The ecological importance of wetlands and their role in biodiversity conservation", Int J pure Appl Zool, pp.1-10.

6. Convention on Wetlands (2021), "Global Wetland Outlook: Special Edition 2021", Gland Switz Secr Conv Wetl Authors, pp.10-30.     

7. Lixia Qiu, Enhao Wang, Ruili Li et-al. (2024), "The urgent need to reduce phosphorus discharges for sustainable mangrove wetland management", Water Res, 258, 121821.

8. Patrick ten Brink, Daniela Russi, Andrew Farmer et-al. (2013), "The Economics of ecosystemS and biodiversity for water and wetlands", Inst Eur Environ Policy, pp.1-13.

9. Robert Costanza, Ralph d’Arge, Rudolf de Groot et-al. (1998), "The value of the world’s ecosystem services and natural capital", Ecol Econ, 25(1), pp.3-15.    

10. Suthawan Sathirathai and Edward B. Barbier (2007), "Valuing mangrove conservation in southern ThaiLand", Contemp Econ Policy, 19(2), pp.109-122.