Phục hồi rừng ngập mặn sau bão

Năm 2006, siêu bão Durian đổ bộ vào Việt Nam sau khi gây ra thiệt hại lớn cho Philippines. Khác hoàn toàn với dự đoán ban đầu, bão Durian không ập vào Nam Trung bộ mà chạy dọc bờ biển, phá tan hoang các thị trấn, làng mạc ven biển Bình Thuận, Ninh Thuận rồi bất thần ập vào Bà Rịa-Vũng Tàu. Sau đó, tiếp tục quét qua các tỉnh thành như TP. Hồ Chí Minh, Bến Tre, Tiền Giang, Cần Thơ…

Là “tấm khiên xanh” của TP.HCM, rừng ngập mặn Cần Giờ đã oằn mình để ngăn chặn cơn bão tiến vào. Hơn 6ha rừng đã bị tàn phá nghiêm trọng, để lại những hố lớn và sâu trên nền trầm tích.

Khi cơn bão khép lại, rừng Cần Giờ cũng bắt đầu quá trình phục hồi của mình sau những tổn thương nghiêm trọng. Những tưởng cơn bão đã lùi xa vào quá khứ, nhưng điều mà nhiều nhà khoa học quan tâm đó là: chúng ta có thể học được gì từ cơn bão trong quá khứ để cải thiện cuộc sống trong tương lai?TS. Nguyễn Thị Lan Thi và các đồng nghiệp tại trường Đại học Khoa học Tự nhiênkhông phải là ngoại lệ, họ đã quyết định dõi theo suốt quá trình phục hồi ấy để hiểu về cơ chế vận hành của tự nhiên, từ đó tìm kiếm giải pháp xử lý môi trường rừng ngập mặn sau bão nhằm nâng cao chức năng phòng hộ và phục vụ quản lý rừng ngập mặn Cần Giờ - đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu như hiện nay ¹.

Nên giữ hay nên dọn thân cây đổ?

Rừng ngập mặn là những hệ sinh thái đặc thù ở vùng ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các hệ sinh thái này cung cấp nhiều loại dịch vụ sinh thái đa dạng và quan trọng đối với đời sống con người. Năm 2000, rừng ngập mặn Cần Giờ đã được tổ chức UNESCO công nhận là Khu Dự trữ Sinh quyển Thế giới đầu tiên ở Việt Nam vào năm 2000. Qua hơn 20 năm, hiện tại khu rừng vẫn đóng vai trò là “lá phổi xanh” của TP. HCM.

Trong bối cảnh tần suất và cường độ các thiên tai đến từ biển và đại dương không ngừng tăng lên do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, vai trò bảo vệ đường bờ và các vùng ven biển của rừng ngập mặn Cần Giờ càng trở nên quan trọng hơn. Tuy nhiên, sau các cơn bão lớn, lượng vật chất hữu cơ có chất lượng thấp (thân gỗ, cành cây, lá xanh) gia tăng đột ngột trong thời gian ngắn đi kèm với sự mất lớp phủ thực vật sống sẽ đưa đến những thay đổi mạnh mẽ trong toàn bộ cấu trúc quần xã sinh vật và chức năng của hệ sinh thái theo chiều hướng tiêu cực.

“Vì lẽ đó, việc tìm ra giải pháp xử lý môi trường nhằm hỗ trợ quá trình tự phục hồi của hệ sinh thái rừng ngập mặn vùng Cần Giờ là vô cùng cấp thiết”, nhóm nghiên cứu cho biết².

Song để tìm ra giải pháp xử lý môi trường, trước hết nhóm phải hiểu rõ quá trình tự phục hồi của hệ sinh thái. Họ đã quyết định nhắm mục tiêu về siêu bão Durian trong quá khứ, tiến hành đánh giá cấu trúc rừng và sự phục hồi thảm thực vật trong hệ sinh thái rừng ngập mặn 15 năm sau bão Durian. Chi tiết hơn, nhóm còn đi vào đánh giá sự thay đổi quá trình sinh trưởng và phát triển của loài ưu thế nhóm cua còng và vai trò sinh thái của chúng trong hệ sinh thái rừng ngập mặn sau nhiều năm rừng phục hồi tự nhiên; đánh giá năng suất của hệ sinh thái rừng và tình trạng dinh dưỡng của nền trầm tích; phân tích diễn biến tăng trưởng của thảm thực vật tái sinh tự nhiên dựa trên phân tích ảnh vệ tinh.

Từ những kết quả trên, các nhà khoa học sẽ tiếp tục xây dựng mô hình mô phỏng quá trình diễn thế tái sinh tự nhiên của rừng ngập mặn sau xáo trộn do bão và đề xuất giải pháp kỹ thuật để xử lý môi trường rừng ngập mặn sau bão.

Trước đó, đã có một số nghiên cứu đo đạc Cần Giờ giai đoạn năm 2007-2008 - ngay sau khi cơn bão diễn ra. Số liệu thực vật đo đạc cho thấy vùng gãy đổ hoàn toàn trống trải, chưa có cây tái sinh. Có lẽ giai đoạn năm 2010-2011 và năm 2014 thì vùng gãy đổ đã có thực vật tái sinh, nhưng các nhà khoa học lại không đo đạc chi tiết vùng gãy đổ này.

Nối tiếp những nghiên cứu ấy, vào năm 2019, TS. Nguyễn Thị Lan Thi tiếp tục thu thập số liệu về phục hồi thảm thực vật trên ba vùng nguyên trạng, vùng chuyển tiếp và vùng gãy đổ.

Theo đó, sau 15 năm tự phục hồi, thảm thực vật trong vùng rừng gãy đổ dọn cây và vùng rừng gãy đổ không dọn cây không cho thấy khác biệt đáng kể trong cấu trúc tổ thành loài và các chỉ số đa dạng sinh học. Tuy nhiên, mật độ cây lớn và chiều cao cây tại vùng gãy đổ có dọn cao hơn đáng kể so với vùng gãy đổ không dọn. “Quần xã thực vật trong cả hai vùng rừng này đều đang tăng trưởng mạnh mẽ”, nhóm cho biết.

Các thân cây đổ được giữ lại tạo ra nguồn thức ăn thay thế cho quần thể còng đỏ Perisesarma eumolpe trong giai đoạn đầu sau xáo trộn. Quá trình tự phục hồi của thảm thực vật rừng ngập mặn dẫn tới sự thay đổi theo hướng tích cực của quần thể này do tái tạo nguồn thức ăn ưa thích của chúng (lá cây), đồng thời tạo ra nhiều nơi trú ẩn cho các cá thể của loài.

Những số liệu thu được từ nghiên cứu tình trạng dinh dưỡng nền trầm tích và diễn biến phục hồi rừng qua phân tích ảnh vệ tinh thống nhất rằng việc dọn dẹp các thân cây gãy đổ ngay sau bão hỗ trợ cho quá trình tái sinh sớm của thảm thực vật do nó tạo ra không gian cho sự sinh trưởng của trụ mầm.

Tuy nhiên, việc giữ lại các thân cây đổ lại mang đến rất nhiều ưu điểm. Chúng tạo ra nguồn dinh dưỡng cho các loài thủy sản sinh sống trong thủy vực kế cận rừng ngập mặn trong suốt nhiều năm. Tái sinh sớm khiến mật độ cây cao và vì vậy mà kìm hãm sự sinh trưởng của thực vật nếu không được chăm sóc, tỉa thưa. Chưa kể, việc để các thân cây gãy đổ phân hủy tự nhiên còn khiến cho tình trạng dinh dưỡng nitrogen trầm tích được cải thiện rất nhanh chóng và kết quả là một quá trình tái sinh của thảm thực vật bậc cao tuy khởi sự trễ nhưng tăng trưởng nhanh và tốt, khiến nó nhanh chóng đuổi kịp thảm thực vật tái sinh sớm ở vùng có dọn về mặt đa dạng sinh học.

Cần xây dựng chương trình quan trắc

Sau khi cân nhắc về những mặt lợi và hại, “căn cứ vào những diễn biến theo thời gian của thảm thực vật và đặc biệt là về tình trạng dinh dưỡng nitrogen trầm tích, chúng tôi cho rằng việc để mặc các thân cây phân hủy tại chỗ là giải pháp hiệu quả cả về kinh tế lẫn sinh thái cho công tác phục hồi rừng ngập mặn do bão”, nhóm nghiên cứu khẳng định.

Theo nhóm, để mặc các thân cây phân hủy là giải pháp tối ưu cho việc phục hồi rừng ngập mặn sau các biến cố tự nhiên như bão, sét đánh. Mặc dù giải pháp này kìm hãm sự tái sinh của thảm thực vật trong giai đoạn đầu sau xáo trộn, do các trái giống/trụ mầm được vận chuyển vào khu vực không có không gian và không đủ ánh sáng để sinh trưởng, phát triển, nhưng bề mặt sàn rừng không bị chuyển sang những điều kiện cực đoan do tiếp xúc trực tiếp với bức xạ Mặt trời, nhờ có sự che phủ của lớp phủ chết.

Hơn nữa, với tình hình biến đổi khí hậu hiện tại, tần suất và cường độ các cơn bão sẽ liên tục gia tăng. Việc dọn trống nền trầm tích và trồng vào đó những trụ mầm mới sẽ gây ra lãng phí nghiêm trọng về tiền của và nhân lực nếu sau đó khu vực lại bị tấn công bởi bão, do trụ mầm không thể chống cự lại với sóng vỗ mạnh và nước tràn mà bão gây ra. “Khi đó, lớp phủ chết tạo bởi các thân cây lớn sẽ là tấm màn chắn tự nhiên che chở cho các cây mầm tái sinh tự nhiên trong khu vực”, các nhà khoa học đưa ra các ưu điểm.

Ngoài ra, sự phân hủy các thân cây gãy đổ hoặc do tỉa thưa vừa là nguồn dinh dưỡng cho nền trầm tích tại chỗ, vừa là nguồn dinh dưỡng cho những thủy vực lân cận. Dòng dinh dưỡng liên tục này có vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng của các loài thủy sản có giá trị kinh tế trong những thủy vực. Việc giữ lại các thân cây gãy đổ không những tiết kiệm được phần kinh phí lẽ ra phải chi dùng cho việc vận chuyển và dọn dẹp khu vực mà còn góp phần tạo ra sinh kế, hoặc cải thiện thu nhập cho những người dân sống dựa vào rừng ngập mặn trong suốt thời gian phân hủy của các thân cây.

Giải pháp này cũng có thể được áp dụng cho các vùng rừng ngập mặn có cây gãy đổ do các nguyên nhân khác (ngoại trừ các vùng cây chết do sâu bệnh).

Tuy nhiên, câu hỏi về việc nên dọn hay để nguyên các thân cây đổ chỉ là một phần trong rất nhiều vấn đề mà nhóm nghiên cứu muốn giải quyết. Chẳng hạn, hiện các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ tương tác về mặt sinh học và hóa học giữa các hệ thống rễ của các loài trong hệ sinh thái rừng ngập mặn. Những kiến thức này rất quan trọng trong việc giải thích cho sự gia tăng mức độ đa dạng sinh học ở các khu rừng ngập mặn tự phục hồi, và có thể đưa ra những ứng dụng quan trọng trong công tác quản lý đa dạng sinh học và sức khỏe của hệ sinh thái rừng ngập. “Vì vậy, cần có thêm những nghiên cứu chi tiết về dịch tiết rễ và hoạt động của quần xã vi sinh vật trầm tích”, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh.

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học còn nhận thấy các thảm thực vật ở những vùng rừng khác nhau sẽ có tốc độ khép tán khác nhau. Một vài trong số những khác biệt này có thể chỉ ra những thời điểm quan trọng trong quá trình tự phục hồi của hệ thái. Do đó, để nắm bắt những thay đổi hết sức tinh tế này, nhóm nghiên cứu kiến nghị cần xây dựng một khung chương trình quan trắc định kỳ mỗi hai năm. Nội dung của chương trình quan trắc này tập trung vào diễn biến thành phần loài và cấu trúc của thảm thực vật trong mối liên hệ với tình trạng dinh dưỡng của nền trầm tích, và chương trình quan trắc này cần kéo dài ít nhất đến khi quần xã đạt trạng thái đỉnh cực.

Ngoài ra, các nhà khoa học cũng cần tiếp tục theo dõi, đánh giá những thay đổi trong vai trò của rừng ngập mặn đối với mức độ đa dạng sinh học và chất lượng của các loài thủy sản, đặc biệt là các loài có giá trị kinh tế, sống trong những thủy vực lân cận.

Nhóm nghiên cứu cũng lưu ý nhóm cua còng nói chung và loài còng đỏ nói riêng đóng vai trò rất quan trọng và là thành tố chỉ thị cho sức khỏe của hệ sinh thái rừng ngập mặn tại Cần Giờ. Vì vậy, các nhà khoa học cho rằng nên xây dựng ngân hàng gene cho các loài cua còng ghi nhận theo thời gian trong khu vực; mô phỏng giả lập các tác động của cua còng lên sự phục hồi thảm thực vật thông qua hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển; phân lập khu hệ vi sinh vật trong bao tử còng trong vai trò phân hủy vật rụng và cung cấp dinh dưỡng cho nền trầm tích; và tiếp tục đánh giá cấu trúc quần xã cua còng trong khu vực cho thấy tác động lên sự phục hồi cây mầm đặc biệt giữa sinh cảnh gãy đổ có dọn và không dọn.

² Báo cáo tóm tắt kết quả nhiệm vụ