Nước biển dâng do biến đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những nguy cơ hiện hữu đe dọa cuộc sống của dân cư ven biển và hải đảo trên toàn cầu. Thông báo mới nhất (Báo cáo đánh giá lần thứ 6 – AR6) của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) cho biết mực nước biển trung bình toàn cầu vẫn đang tiếp tục gia tăng với tốc độ nhanh hơn trong vài thập kỷ gần đây do sự tan nhanh hơn của băng ở Greenland và Nam Cực. Theo đó, trong giai đoạn 1901-2018 mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,2 m. Tốc độ tăng trung bình trong các giai đoạn là 1,3 mm/năm (1901-1971); 1,9 mm/năm (1971-2006) và 3,7 mm/năm (2006-2018) [4].
Ngập lụt đô thị là một hệ quả có thể thấy rõ nhất về tác động của BĐKH. Với tác động của đô thị hóa, mực nước biển dâng (nước biển dâng do BĐKH và triều cường), mưa /dòng chảy cực đoan sẽ làm cho ngập lụt đô thị trầm trọng hơn.
Việt Nam được đánh giá là một trong các quốc gia chịu ảnh hưởng nghiêm trọng do nước biển dâng, đặc biệt là đối với khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) – có nền địa hình thấp so với mực nước biển trung bình. Theo nghiên cứu của Minderhoud và cộng sự (2017), giai đoạn 1991-2016, ĐBSCL ở Việt Nam bị sụt lún trung bình ~ 18 cm do hậu quả của việc khai thác nước ngầm, với tỷ lệ sụt lún cao nhất ước tính là 11 mm năm 2015 (Minderhoud và cộng sự, 2017) [8].
Ngoài những công bố về các dự tính sự thay đổi của các yếu tố tự nhiên trong thông báo của IPCC thì còn có nhiều kết quả dự tính của các nhà nghiên cứu độc lập, trong số đó có các nhà khoa học của tổ chức Climate Central.
Kết quả dự tính nguy cơ ngập của Climate Central
Năm 2019, Scott A. Kulp và Benjamin H. Strauss thuộc Climate Central đã công bố một kết quả nghiên cứu trên tạp chí Nature Communications, trong đó đã đưa ra những nhận định về nguy cơ ngập gây ra bởi nước biển dâng cho các khu vực trũng thấp ven biển trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Các tác giả nhận định nước biển dâng có thể ảnh hưởng đến số lượng người cao hơn gấp ba lần so với những dự báo trước đó, thậm chí là xóa sổ một số thành phố ven biển [7].
Cũng trong năm đó, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu (Viện KHKTTV&BĐKH) đã có thông tin chia sẻ để có cái nhìn rõ hơn trong việc đánh giá nguy cơ ngập đối với ĐBSCL nói chung và TPHCM nói riêng. Quan điểm của Viện KHKTTV&BĐKH cho rằng: thông tin “vào năm 2050, TP Hồ Chí Minh và ĐBSCL sẽ bị “xoá sổ”” là chưa đủ cơ sở khoa học và mới chỉ dựa trên các giả định cực đoan.
Năm 2021, Climate Center tiếp tục công bố những cảnh báo mới về nguy cơ ngập đối với các khu vực trũng thấp ven biển trên thế giới [10]. Trong thông báo mới, Climate Central cảnh báo 9 thành phố lớn ven biển, trong đó có TP. Hồ Chí Minh có thể bị ngập sớm hơn và số lượng người dân chịu ảnh hưởng sẽ nhiều hơn so với dự tính trước đây. Điều đáng quan tâm là TP. Hồ Chí Minh tiếp tục được cảnh báo có thể bị “nhấn chìm” trước năm 2030 (tức là chưa đầy 1 thập kỷ tính từ bây giờ) đặc biệt là khu vực phía Đông thành phố có thể bị ngập trước.
Các nhận định này được đưa ra dựa trên kết quả tính toán bản đồ nguy cơ ngập mới nhất được xây dựng của Climate Central. Số liệu phục vụ xây dựng các bản đồ nguy cơ ngập dựa trên dự tính nước biển dâng mới được IPCC công bố và bộ số liệu mô hình độ cao số ven bờ (CoastalDEM). CoastalDEM (Kulp và Strauss, 2018) được phát triển dựa trên số liệu SRTM 3.0 từ radar vệ tinh của NASA vào năm 2000 [6]. SRTM có chứa lỗi ngẫu nhiên do các yếu tố như cấu trúc liên kết, thảm thực vật, các tòa nhà và nhiễu. Climate Central đã sử dụng kỹ thuật học máy (từ 51 triệu điểm khảo sát thực địa trên toàn thế giới) để ước tính sai số độ cao SRTM ở các khu vực ven biển trong khoảng độ cao từ 1 đến 20 mét (3,3 và 65,6 feet) và là độ cao danh nghĩa. Mỗi điểm ảnh (pixel) của dữ liệu CoastalDEM được tạo ra đại diện cho độ cao đã hiệu chỉnh tại điểm đó, có tính đến bù trừ lỗi ước tính cho SRTM 3.0. Climate Central đã chuyển đổi dữ liệu độ cao được tham chiếu trên mực triều cao trung bình của địa phương (tính toán từ số liệu độ cao bề mặt biển đo bằng vệ tinh và sử dụng các mô hình thủy triều toàn cầu), và so sánh các độ cao này với dự tính mực nước biển dâng theo Kopp và cộng sự (2014) [5] để tìm các khu vực có thể vĩnh viễn nằm dưới mức triều cường trong những thập kỷ tới. Climate Central đã bổ sung vào số liệu thống kê nguy cơ ngập lụt ở địa phương một mức xấp xỉ mực nước hồi kỳ một năm (Muis và cộng sự, 2016), cho phép phân tích kết hợp mực nước của các đợt ngập lụt cùng với mực nước biển dâng dự tính khi xác định khu vực có nguy cơ rủi ro cao [9]. Dưới đây là kết quả thể hiện nguy cơ ngập ở khu vực Đông TP. Hồ Chí Minh (bao gồm Quận 2, Quận 9 và Quận Thủ Đức) với các mực nước biển dâng là 0.2m và 1m, tương ứng với nước biển dâng theo kịch bản cao của Việt Nam vào năm 2050 và 2100.
|
(a)
|
(b)
|
Hình 1. Mức độ ngập khu vực TP. Hồ Chí Minh với mực nước dâng 0.2 m (a) và 1 m (b)
Như vậy, bản đồ nguy cơ ngập mới nhất của Climate Central chỉ có sự cập nhật số liệu dự tính mực nước biển dâng của IPCC mà chủ yếu là nhận định mực nước biển dâng toàn cầu vào cuối thế kỷ 21 cao hơn do sự đóng góp nhiều hơn của lượng băng tan ở Nam Cực.
Đối với TP. Hồ Chí Minh, nếu căn cứ vào các cơ sở dữ liệu được sử dụng trong các công bố quốc tế thì độ cao trung bình của thành phố hiện xấp xỉ mực nước biển trung bình. Những lúc triều cường, mực nước biển sẽ cao hơn địa hình thành phố. Dù tốc độ tan băng được cho là xảy ra nhanh hơn so với dự tính trước đây, nhưng mực nước biển dâng trung bình chỉ vào khoảng 2-4 mm/năm; nghĩa là từ nay đến năm 2030, mực nước biển tăng khoảng 2-4 cm, chỉ tương đương mức độ sụt lún (2-4 cm/năm). Ngoài ra, thành phố còn nhiều khu vực có hệ thống đê bao, cống ngăn triều, đường giao thông có mặt bằng cao hơn mực nước biển trung bình.
Vì vậy, việc cảnh báo TP Hồ Chí Minh có thể bị chìm dưới mực nước biển vào năm 2030 là lời cảnh báo đáng quan tâm nhưng không nên hiểu là nó sẽ xảy ra thực sự, gây bất an cho người dân. Cũng cần lưu ý là kết quả dự tính mực nước biển dâng có tính bất định (không chắc chắn) rất cao do các mô hình chưa mô tả được một cách đầy đủ và chính xác các quá trình nhiệt động lực học băng (cả băng biển và băng lục địa).
Nguy cơ ngập khu vực Thành phố Hồ Chí Minh theo kịch bản biến đổi khí hậu
Để đánh giá nguy cơ ngập khu vực thành phố Hồ Chí Minh theo kịch bản biến đổi khí hậu, Viện KH KTTVBĐKH tiến hành nghiên cứu dựa trên các nguồn số liệu về: (1) dự tính mực nước biển dâng; (2) Số liệu địa hình chi tiết, mới nhất của Bộ TNMT; (3) Kết quả đánh giá mức độ sụt lún; (4) mức độ ngập do triều cường. Cụ thể như sau:
Về dự tính mực nước biển dâng:
Năm 2019, IPCC đã công bố Báo cáo đặc biệt về biến đổi khí hậu và băng quyển đại dương (SROCC). Báo cáo đề cập đến kết quả của các nghiên cứu gần đây cho thấy, mực nước biển đang tăng nhanh do băng tan ở cả 2 khu vực Greenland và Nam Cực (độ tin cậy rất cao). Tan băng ở Nam Cực trong giai đoạn 2007 – 2016 gấp ba lần so với giai đoạn 1997 – 2006. Đối với Greenland, khối lượng băng tan gấp hai lần trong cùng giai đoạn. Việc băng tan nhanh ở Nam Cực được quan sát thấy ở vùng biển Amundsen ở Tây Nam Cực và ở Wilkes Land, Đông Nam Cực (độ tin cậy rất cao) dẫn đến mực nước biển trung bình toàn cầu dâng cao hơn so với dự tính trước đây. Trong báo cáo này, kịch bản nước biển dâng đã có những thay đổi đáng kể do đã đánh giá lại đóng góp của băng tan ở Nam Cực. Cụ thể, dự tính mực nước biển trung bình toàn cầu vào năm 2100 theo kịch bản RCP8.5 trong SROCC là 84 cm cao hơn 10 cm so với số liệu trong AR5.
Dự tính mực nước biển dâng toàn cầu thay đổi dẫn đến dự tính ở các khu vực khác nhau trên thế giới cũng thay đổi. Vì vậy, kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam phiên bản 2020 đã được cập nhật theo số liệu công bố mới nhất này (SROCC, 2019).
Kết quả dự tính mới nhất cho thấy mực nước biển dâng khu vực Biển Đông và ven biển Việt Nam không có sự khác biệt đáng kể so với dự tính trước đây (kịch bản năm 2016, khi chưa tính đến sự đóng góp nhiều hơn của băng tan ở Nam Cực).
Đối với khu vực thành phố Hồ Chí Minh, các dữ liệu sau phản ánh về xu thế nước biển dâng ở khu vực [3]:
Số liệu đo mực nước tại trạm Vũng Tàu cập nhật đến năm 2018 cho thấy tốc độ tăng mực nước là 2,9mm/năm. Theo số liệu đo từ vệ tinh thì mực nước có xu thế tăng chậm hơn ở các tỉnh từ TP. Hồ Chí Minh đến Trà Vinh với mức tăng là 2,2÷2,5 mm/năm.
Như vậy, xu thế tăng mực nước khu vực TP. Hồ Chí Minh ước tính lớn nhất khoảng 3 mm/năm. Nếu so với thời kỳ 1986 – 2005, đến năm 2030 (sau 25 năm) thì mực nước biển khu vực TP. Hồ Chí Minh sẽ dâng khoảng 7,5 cm và đến 2050 (sau 45 năm) là 13,5 cm.
Kết quả dự tính mực nước biển dâng theo kịch bản cực đoan nhất (RCP 8.5) so với thời kỳ 1986-2005 cho khu vực TP. Hồ Chí Minh cho thấy:
– Năm 2030: mực nước biển dâng 14 cm (7 cm – 18 cm), so với kết quả dự tính trong phiên bản 2016 là 12 cm (8 cm- 17 cm).
– Năm 2050: mực nước biển dâng 27 cm (14 cm – 37 cm), so với kết quả dự tính trong phiên bản 2016 là 25 cm (16 cm- 35 cm)
Có thể thấy những giá trị dự tính trong phiên bản 2020 không có sự khác biệt đáng kể so với dự tính trong kịch bản 2016. Điều này chứng tỏ rằng mặc dù mực nước biển dâng toàn cầu được dự tính cao hơn và diễn ra nhanh hơn nhưng ảnh hưởng đến khu vực ven biển Việt Nam là không lớn.
Về mức độ chi tiết của số liệu địa hình dựa trên Cơ sở dữ liệu địa lý khu vực thành phố Hồ Chí Minh và lân cận mới nhất đến năm 2021 (DEM):
– Cơ sở dữ liệu địa lý quốc gia ở tỷ lệ 1:2.000 khu vực nội thành gắn với mô hình số độ cao độ chính xác 0,15m, tương đương với 429 mảnh.
– Cơ sở dữ liệu địa lý quốc gia ở tỷ lệ 1:2.000 khu vực ngoại thành gắn với mô hình số độ cao độ chính xác 0,30m, tương đương với 489 mảnh.
– Cơ sở dữ liệu địa lý quốc gia ở tỷ lệ 1:2.000 khu vực thị trấn Cần Thạnh gắn với mô hình số độ cao độ chính xác 0,30m, tương đương với 30 mảnh.
– Cơ sở dữ liệu địa lý quốc gia ở tỷ lệ 1:5.000 khu vực phía Tây, Nam thành phố bao gồm các huyện Hóc Môn, Bình Chánh, một phần của quận Bình Tân và một phần huyện Nhà Bè gắn với mô hình số độ cao độ chính xác 0,30m, tương đương với 31 mảnh.
– Cơ sở dữ liệu địa lý quốc gia ở tỷ lệ 1:5.000 khu vực huyện Cần Giờ (trừ thị trấn Cần Thạnh) gắn với mô hình số độ cao độ chính xác 0,80m, tương đương với 73 mảnh.
Về mức độ sụt lún:
Căn cứ các kết quả quan trắc mới Cục Đo đạc, Bản đồ và TTĐL Việt Nam: Đo kiểm tra hệ thống mốc độ cao hạng I, II, III nhà nước khu vực TP. Hồ Chí Minh và đồng bằng sông Cửu Long; Cục Quản lý Tài nguyên nước: Điều tra, đánh giá việc khai thác, sử dụng nước dưới đất, tác động đến sụt lún bề mặt đất khu vực TP. Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và ĐBSCL, định hướng quản lý khai thác, sử dụng bền vững tài nguyên nước dưới đất có thể đưa ra một số nhận định về mức độ sụt lún như sau [1, 2]:
Kết quả đo đạc cùng một giai đoạn với ước tính của Climate Central (2005-2016) và hiện trạng sụt lún, triều cường năm 2021 cho thấy tốc độ sụt lún ở TP. Hồ Chí Minh là lớn nhất ở khu vực trung tâm và có tốc độ sụt lún khoảng 10 cm chủ yếu tại khu vực phía Nam và 1 phần nhỏ tại phía Đông, phía Tây theo phương thẳng đứng và có xu thế dịch chuyển chính về phía Đông Nam thành phố theo phương nằm ngang, các khu vực ngoại thành có tốc độ thấp hơn (Đông TP. Hồ Chí Minh). Dựa trên các số liệu dự tính về mực nước biển dâng, số liệu DEM lidar của thành phố, bản đồ nguy cơ ngập cho khu vực TP. Hồ Chí Minh đã được xây dựng cho các mức nước biển dâng gồm 13 cm vào năm 2030 (được xây dựng và công bố trong Kịch bản biến đổi khí hậu) [3].
Hình 3. Sơ đồ phân vùng lún giai đoạn 2005-2015 tại TP. Hồ Chí Minh
(Nguồn: Cục Đo đạc Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam, 2019)
Hình 4. Bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng 13cm
khu vực TP. Hồ Chí Minh
(Nguồn: Dự thảo Kịch bản BĐKH và NBD, 2021)
Hình 5. Bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng 13 cm khu vực Đông TP. Hồ Chí Minh (Nguồn: IMHEN, 2021)
Đối với mực nước biển dâng 13 cm, diện tích ngập trên khu vực TP. Hồ Chí Minh chủ yếu xảy ra ở phía Tây thuộc các huyện Củ Chi, Hóc Môn và Bình Chánh với diện tích ngập khoảng 6.34%, còn ở TP. Thủ Đức chỉ có các điểm ngập cục bộ với diện tích ngập khoảng 10.34%.
Đánh giá về mức độ ngập do triều cường:
|
(a)
|
(b)
|
Hình 6. So sánh kịch bản ngập do triều cường cấp độ III với kịch bản ngập 100 cm
của Climate Central: (a) IMHEN, 2021; (b) Climate Central, 2021
Nghiên cứu diện tích ngập thông qua chỉ số độ mặn đại diện cho sự xâm nhập của nước biển khi triều cường dâng cao vào trong thành phố. Kết quả cho thấy diện tích bị ngập do triều cường trong thành phố cũng chủ yếu ở khu vực phía Tây thành phố, khu vực TP. Thủ Đức có tỷ lệ ngập ít hơn. Xét trên toàn thành phố tỷ lệ diện tích bị ngập khi triều cường ít hơn nhiều so với kết quả thể hiện trên bản đồ ngập của Climate Central.
Nhận xét
Có thể thấy các kết quả dự tính của Climate Central dựa trên số liệu quy mô toàn cầu và các kịch bản cực đoan nên đã đưa ra các cảnh báo có mức độ trầm trọng hơn. Kết quả tính toán của các nhà khoa học Việt Nam được dựa trên các nguồn số liệu chi tiết, chính xác và cập nhật hơn nên có mức độ cảnh báo ít trầm trọng hơn. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng trong tất cả các dự tính đều có sự chưa chắc chắn do các mô hình chưa thể mô phỏng đầy đủ và chính xác các quá trình nhiệt động lực học băng và nhiều nguyên nhân khác.
Hiện nay, Bộ Tài nguyên và Môi trường chuẩn bị công bố cập nhật kịch bản BĐKH phiên bản năm 2021. Trong đó các bản đồ nguy cơ ngập đã được xây dựng dựa trên số liệu mô hình số độ cao tỉ lệ 1:2.000 chi tiết và cập nhật đến năm 2020. Theo các dữ liệu dự tính của các nhà khoa học Việt Nam thì khu vực ĐBSCL và TP. Hồ Chí Minh vẫn là khu vực có nguy cơ cao nhất chịu tác động của nước biển dâng do BĐKH. Về mức độ và thời gian có thể chưa đến mức nguy cơ báo động như thông báo của Climate Central. Tuy nhiên đây cũng là một thông điệp cần quan tâm để có chiến lược, phương án quy hoạch hợp lý phòng chống tác động của nước biển dâng đang hiện hữu và có thể nghiêm trọng hơn trong tương lai.
Tài liệu tham khảo
1. Cục Đo đạc và Bản đồ Việt Nam, 2016: Đo kiểm tra hệ thống mốc độ cao hạng I, II, III nhà nước khu vực thành phố Hồ Chí Minh và đồng bằng sông Cửu Long.
2. Cục Quản lý Tài nguyên nước, 2018: Điều tra, đánh giá việc khai thác, sử dụng nước dưới đất, tác động đến sụt lún bề mặt đất khu vực TP. Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và ĐBSCL, định hướng quản lý khai thác, sử dụng bền vững tài nguyên nước dưới đất.
3. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, 2021: Dự thảo Kịch bản Biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam.
4. IPCC, 2021: The Physical Science Basis, Sixth Assessment Report (AR6).
5. Kopp, R.E., R.M. Horton, C.M. Little, J.X. Mitrovica, M. Oppenheimer, D.J. Rasmussen, B.H. Strauss, and C. Tebaldi, 2014: Probabilistic 21st and 22nd century sea-level projections at a global network of tide-gauge sites. Earth’s Future, 2, no. 8, 383-406, doi:10.1002/2014EF000239.
6. Kulp S A and Strauss B H, 2018: CoastalDEM: a global coastal digital elevation model improved from SRTM using a neural network Remote Sens. Environ. 206 231–9
7. Kulp S A and Strauss B H, 2019: New elevation data triple estimates of global vulnerability to sea-level rise and coastal flooding, Nat. Commun. 10 4844.
8. Minderhoud, P.S.J. et al, 2017: Impacts of 25 years of groundwater extraction on subsidence in the Mekong delta, Vietnam. Environmental Research Letters, 12(6), 64006, doi:10.1088/1748-9326/aa7146.
9. Muis, S. et al, 2016: A global reanalysis of storm surges and extreme sea levels. Nat. Commun. 7:11969 doi: 10.1038/ncomms11969.
10.https://coastal.climatecentral.org/map/3/0.1016/51.5289/?theme=sea_level_rise&map_type=year&basemap=roadmap&contiguous=true
&elevation_model=best_available&forecast_year=2030&pathway=ssp3rcp70
&percentile=p50&refresh=true&return_level=return_level_0&rl_model=gtsr&
slr_model=ipcc_2021_med