- ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIẢM SÓNG TRIỀU CỦA ĐỘ DÀY RỪNG NGẬP MẶN TẠI HUYỆN TRẦN ĐỀ, TỈNH SÓC TRĂNG. - Hệ số giảm sóng, rừng ngập mặn, Trần Đề - Sóc Trăng, tỷ lệ giảm sóng. - Nghiên cứu đánh giá khả năng giảm sóng triều của rừng ngập mặn ven biển huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng, vùng ven biển Đông của đồng bằng sông Cửu Long. - Đặc tính sóng triều được đo bằng thiết bị đo sóng tự ghi INFINITY-WH AWH-USB. - Nghiên cứu được bố trí với ba nghiêm thức (NT) độ dày rừng tương ứng với ba điểm máy đo sóng từ ngoài vào trong bao gồm: NT 1: có độ dày rừng 0 m, NT 2: có độ dày rừng 50 m và NT 3:. - có độ dày rừng 100 m. - Số liệu về cấu trúc của mỗi độ dày rừng cũng được khảo sát bao gồm: cao trình mặt đất bãi triều, đường kính thân cây, đường kính gốc, mật độ cây, chiều cao cây, mật độ rễ và chiều cao rễ. - Kết quả cho thấy sự hiện diện của rừng ngập mặn đã làm giảm năng lượng sóng triều khi đi qua các độ dày rừng khác nhau trong cả hai trường hợp triều thấp và triều cao. - Độ dày của rừng có mối tương quan chặt với tỷ lệ giảm sóng (R%) và hệ số giảm sóng (R. - Rừng càng dày, tỷ lệ giảm sóng (R%) giảm càng nhiều, đồng thời hệ số giảm sóng (R’) càng nhỏ.. - Đánh giá khả năng giảm sóng triều của độ dày rừng ngập mặn tại huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng. - Hiện tại, các nhà quản lý, nhà khoa học đang cố gắng xác định giải pháp tối ưu để giảm nhẹ tác động này, một trong những giải pháp có thể giúp giảm nhẹ tác động của BĐKH là phát triển hệ sinh thái rừng ngập mặn (Truong and Do, 2018). - Vì rừng ngập mặn với cấu trúc phù hợp có khả năng chắn sóng, gió và xói lở ven bờ thông qua khả năng làm giảm nhẹ năng lượng sóng tác động đến vùng ven bờ (Mazda et al., 1997). - Tuy nhiên, độ dày cũng như cấu trúc các khu rừng ngập mặn ven biển, đặc biệt là ở vùng ĐBSCL đã và đang bị suy thoái về diện tích lẫn chất lượng rừng (Phan Nguyên Hồng và ctv., 2007) do chịu tác động chung của sự khai thác và BĐKH, việc này đồng nghĩa với giảm khả năng bảo vệ vùng bờ ven biển. - (2016), tuy nhiên vẫn chưa đánh giá hết được vai trò của cấu trúc rừng cũng như tính tương quan của nó đối với năng lượng sóng và chưa có nghiên cứu nào tương tự đã được thực hiện ở ĐBSCL. - Tỉnh Sóc Trăng thuộc các tỉnh ven Biển Đông vùng ĐBSCL nên có đường bờ biển dài có nhiều rừng ngập mặn ven biển và vùng cửa sông huyện Cù Lao Dung, Trần Đề và Vĩnh Châu, ngoài ra Sóc Trăng còn có diện tích rừng bần chua (Sonneratia caseolaris) lớn nhất cả nước, phân bố. - Nghiên cứu được bố trí với ba nghiêm thức (NT) độ dày rừng tương ứng với ba điểm máy đo sóng được bố trí từ ngoài vào trong bờ bao gồm: NT1: có độ dày rừng là 0 m (là điểm mốc, nơi tiếp giáp mực nước biển khi triều thấp nhất), NT2: có độ dày rừng là 50 m hướng vào bờ và NT3: có độ dày rừng 100 m hướng vào bờ. - Đặc tính sóng triều triều được đo ở hai thời điểm trong ngày vào lúc triều cao (từ ½ độ cao đỉnh triều đến độ cao nhất tại đỉnh triều) và triều thấp (từ 0 – ½ độ cao đỉnh triều trở xuống) để khảo sát các đặc tính của sóng triều trước và sau khi đi qua mỗi độ dày rừng khác nhau. - Tại các độ dày rừng, đặc tính về cấu trúc của từng độ rừng cũng được ghi nhận như: cao trình mặt đất, đường kính thân cây (D1.3), đường kính gốc (D0.0), mật độ cây, mật độ rễ, chiều cao cây, đường kính và chiều cao tán cây.. - Hình 2: Sơ đồ trí vị trí các thiết bị đo sóng tại mỗi độ dày của rừng 2.2 Phân tích số liệu. - Thời gian của chu kỳ ngập triều của rừng ngập mặn được xác định từ thời điểm thủy triều bắt đầu đi vào rừng ngập mặn tại điểm bắt đầu (là điểm mốc, nơi tiếp giáp mực nước biển khi triều thấp nhất) đến thời điểm triều rút khỏi hoàn toàn. - Xác định khả năng làm giảm năng lượng sóng triều của cấu trúc rừng ngập mặn được đánh giá theo Thamnoon and Jun (2015), tỷ lệ phần trăm giảm sóng R. - được tính theo công thức (1) và hệ số giảm sóng R’ (tỷ lệ chiều cao của một làn sóng khi di chuyển qua một cấu trúc rừng trên chiều cao sóng trước khi đi vào rừng) được tính theo công thức (2).. - Phần mềm Excel và SPSS được áp dụng để tính toán và phân tích tính chất của sóng triều theo bố trí ba lát cắt và lặp lại tại ba vị trí đo trên một lát cắt để thống kê so sánh đặc tính sóng triều giữa ba lát cắt và giữa các vị trí đo sóng lặp lại (chiều cao sóng, biên độ sóng, và tần số sóng) tại hai thời điểm triều cao và triều thấp.. - 3.1 Đặc tính sóng triều ven biển tỉnh Sóc trăng. - 3.1.1 Chu kỳ sóng triều trong rừng ngập mặn Chu kỳ ngập triều tại các vị trí máy đo biến động không nhiều do khu vực nghiên cứu chịu tác động giống nhau về điều kiện khí hậu thủy văn. - Trong đó, tại điểm lập lại Cống 1 có chu kỳ ngắn nhất, dao động từ 378 phút ở độ dày rừng 100 m đến 378 phút ở độ dày rừng 0 m. - Tuy nhiên, khi so sánh giữa các điểm đo ở các vị trí có độ dày rừng khác nhau cho thấy không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các độ dày rừng từ 0 m, 50 m và 100 m (Bảng 1) chu kỳ ngập triều có sự chênh lệch chủ yếu do sự khác biệt về cao trình và chế độ triều của vùng ven biển.. - Bảng 1: Chu kỳ ngập triều của rừng ngập mặn ven biển Sóc Trăng. - Vị trí Mỏ Ó Thời gian (phút) Cống 3 Cống 1 Trung bình (Phút). - Do đặc tính hình thành bãi triều ven bờ biển của khu vực ĐBSCL, độ sâu ngập của mực thủy triều tại các vị trí của máy đo trong rừng ngập mặn tương đối đồng đều ở các vị trí nghiên cứu. - vị trí 0 m, 50 m và 100 m được nghi nhận tương ứng lần lượt là 3.09 m, 2.73 m và 2.38 m và có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa ba độ dày của rừng và độ sâu ngập triều tại các vị trí có mối quan hệ ngược với cao trình bãi triều. - Bảng 2: Phân bố độ sâu ngập triều tại các vị trí đo. - Vị trí Mỏ Ó Độ sâu ngâp (m) Cống 3 Cống 1 Trung bình (m). - Độ sâu ngập triều cũng tác động đáng kể đến độ dày của rừng ngập mặn từ đó có tác động đến khả năng làm giảm năng lượng sóng triều đến vùng ven bờ. - Qua ghi nhận, độ sâu ngập triều cao sẽ có thể tạo sóng triều lớn và ngược lại, đây cũng là một trong những nguyên nhân góp phần tạo nên năng lượng sóng tác động đến ven bờ. - Cụ thể, tại máy đo 1 độ dày rừng 0 m chỉ dao động từ 3,19 m đến 3,01 m, máy đo ở độ dày 50 m dao động từ 2,67 m đến 2,83 m và máy đo tại độ dày 100 dao động từ 2,31 m đến 2,49 m. - Tuy nhiên, khi so sánh giữa các độ dày từ ngoài vào trong cho thấy độ dày càng lớn tương ứng với độ sâu ngập càng nhỏ, điều. - này cũng nói lên được vai trò làm giảm năng lượng sóng triều khi đi vào bờ.. - 3.1.3 Cao trình mặt đất bãi triều rừng ngập mặn tại các khu vực nghiên cứu. - Qua kết quả đo đạc cao trình mặt đất độ dày rừng 0 m đến 50 m, 100 m và đến 200 m, cao trình giữa các lần lập lại khác nhau không đáng kể, lớn nhất tại khu vực Mỏ Ó (43 cm), tiếp đến là Cống 1 (40 cm) và thấp nhất tại Cống 3 (31 cm) (Hình 3). - Cũng như độ sâu ngập, cao trình cũng tham gia góp phần vào việc làm giảm năng lượng sóng do có ảnh hưởng nhiều đến độ dày và sự phân bố của hệ thống rừng ngập mặn ven biển, do cao trình bãi triều càng cao khả năng phát triển và phân bố của cây rừng càng mạnh.. - dày nghiên cứu. - Kết quả khảo sát một số đặc tính sinh học của rừng ngập mặn ven biển tỉnh Sóc Trăng cũng cho thấy đường kính gốc, đường kính tán, chiều cao cây giữa hai độ dày 50 m và 100 m gần tương đương nhau. - Tuy nhiên, đối với đường kính thân và số rễ thì ở độ dày 100 m có xu hướng cao hơn độ dày 50 m, ngược lại đường kính rễ và số cây thì ở độ dày 50m lại có xu hướng cao hơn (Bảng 3). - rừng ngập mặn ven biển vì đối với độ dày 100 m, do vị trí gần bờ hơn, có cao trình cao hơn và độ sâu ngập kém hơn vì thế cây có khả năng phát triển nhanh nên đường kính thân đa số lớn hơn và tương tự như vậy rễ cũng có điều kiện phát triển nhiều hơn.. - Tuy nhiên, ở độ dày 50 m do ở vị trí gần điểm giáp nước, nên thuận lợi cho nguồn giống phát tán có khả năng bám đất và phát triển cây con nhiều hơn, đặc biệt đối với với vùng nghiên cứu ven biển huyện Trần Đề tỉnh Sóc Trăng với cây bần chiến ưu thế nên phù hợp với kết quả khảo sát của nghiên cứu này.. - Bảng 3: Mô tả cấu trúc rừng ngập mặn tại các độ dày 50 m và 100 m Vị trí khảo. - Độ dày rừng (m). - Trong nghiên cứu này, rừng ngập mặn chủ yếu là cây bần (Sonneratia alba), hệ thống rễ chủ yếu là rễ khí sinh, mọc nhiều từ đất hướng lên trên, nên có tác dụng trong việc cản sóng (Bảng 3).. - 3.3 Đặc điểm của sóng triều khi qua các độ dày rừng ngập mặn. - Kết quả ghi nhận độ sóng triều cho thấy độ cao sóng đã thay đổi đi khi qua các độ dày của rừng và có khác biệt có ý nghĩa thống kê. - Khi sóng đi qua độ dày rừng càng lớn, độ cao của sóng giảm càng nhiều (Hình 4). - Sóng triều khi đi vào rừng ngập mặn qua một băng rừng có độ dày nhất định sẽ có hiện. - tượng sóng bị cây rừng chia nhỏ thành các bước sóng ngắn hơn và trễ pha hơn, đồng thời một phần sóng đến bị phản xạ lại tạo hiện tượng giao thoa sẽ làm giảm năng lượng của sóng triều. - Vì thế, một cấu trúc rừng có độ dày càng lớn, khả năng làm giảm năng lượng sóng càng lớn. - Kết quả ghi nhận đặc tính sóng triều cho thấy vẫn có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê trong cả hai thời điểm đo trong cùng ngày vào lúc triều cao và triều thấp, trong lúc triều cường thì đỉnh sóng cao hơn lúc triều kém. - Kết quả nghiên cứu đã cho thấy được vai trò của rừng ngập mặn ven biển, đặc biệt là cấu trúc độ dày của rừng đóng vai trò quan trọng trong việc làm giảm sóng, giảm tác động xói lở ven bờ.. - Hình 4: Khác biệt của độ cao sóng triều khi qua các độ dày rừng ngập mặn Chú thích: Các mẫu tự khác nhau mô tả sự khác biệt của các số liệu theo cột ở mức ý nghĩa 5%. - 3.4 Khả năng giảm sóng triều của cấu trúc rừng ngập mặn. - 3.4.1 Khả năng làm giảm năng lượng sóng triều tại các cấu trúc rừng ngập mặn. - Qua Hình 5, R% khả năng giảm năng lượng sóng triều qua giữa độ dày rừng 50 m và 100 m có khác biệt có ý nghĩa thống kê. - Tuy nhiên, kết quả chỉ thống kê giữa hai nghiệm thức có hiện diện của cây rừng với độ dày 50 m và 100 m, không so sánh đánh giá với nghiệm thức độ dày rừng 0 m vì mức độ giảm sóng ghi nhận được là do có sự hiện diện của cây rừng với độ dày tương ứng, vì thế ở nghiệm thức độ dày không có rừng (độ dày bằng 0 m) chỉ dùng để đánh giá năng lượng sóng trước khi đi vào nơi có cây rừng thực (độ dày 50 m) và khi ra khỏi độ dày này và như vậy cho độ dày rừng tiếp theo. - Xét khả năng giảm sóng R. - trong điều kiện triều thấp, khi vào điểm máy đo 1 (độ dày là 0 m và khi qua rừng với độ dày 50 m, phần trăm giảm sóng là 48,93% và khi năng lượng sóng triều qua độ dày rừng 100 m thì phần trăm giảm sóng lên đến 86,97% và có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với độ dày 50 m. - Tương tự như trên, đối với thời gian triều cao kết quả đo cho thấy ở độ dày 50 m, phần trăm giảm thấp hơn trọng điều kiện triều thấp đạt 41,1% và đối với độ dày 100 m phần trăm giảm sóng cũng giảm là 77,29% (Hình 4). - Tuy nhiên, khi so sánh sự khác biệt giữa hai thời điểm triều đối với từng độ dày rừng tương ứng, không thấy có sự khác biệt thống kê. - Qua kết quả, trong điều kiện triều thấp với dộ dày rừng ngập mặn 100 m, khả năng giảm sóng trên 80% nhưng đối với điều kiện triều cao, có năng lượng sóng mạnh thì khả năng giảm năng lượng sóng lại nhỏ hơn 80%.. - Hình 5: Phần trăm giảm sóng qua các độ dày tại thời điểm triều cao và triều thấp. - Các mẫu tự in hoa khác nhau mô tả sự khác biệt R. - giữa 2 độ dày của rừng với mức ý nghĩa 5%. - ở trên, kết quả tính toán hệ số giảm sóng (R’) có két quả thống kê tương tự. - R’ khi đi vào điểm đo máy 1 (độ dày rừng 0 m) và khi qua hai độ dày rừng 50 m và 100 m cho thấy có sự khác biết có ý nghĩa thống kê. - Đối với triều thấp, R’ của độ dày rừng 50 m bằng 0,51. - khác biệt so với độ dày 100 m là 0,13. - Còn đối với triều cao, ở độ dày rừng 50 m là 0,59 cũng có khác biệt thống kê so với độ dày rừng 100 m có R’ là 0,22.. - Tuy nhiên, khi so sánh R’giữa thời gian triều thấp và triều cao, chỉ ở độ dày rừng 100 m mới có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê.. - Độ dày rừng (50m) Độ dày rừng (100m). - Hình 6: Hệ số giảm sóng qua các độ dày tại thời điểm triều cao và triều thấp Chú thích: Các mẫu tự thường khác nhau mô tả sự khác biệt của các số liệu theo kiểu triều với mức ý nghĩa 5%. - Các mẫu tự in hoa khác nhau mô tả sự khác biệt của các số liệu theo độ dày với mức ý nghĩa 5%. - 3.4.2 Đánh giá tương quan giữa khả năng làm suy giảm sóng triều và cấu trúc rừng. - Khi xét mối tương quan giữa mức độ giảm năng lượng sóng và các yếu tố của cấu trúc rừng, độ dày rừng ngập mặn có tương quan thuận với tỷ lệ phần trăm giảm năng lượng sóng triều (R%) với hệ số r=. - Ngược lại, độ dày rừng ngập mặn lại có tương quan nghịch với tỷ lệ giảm sóng (R’) với hệ số r= -0.98 trong điều kiện triều cao và r. - Qua hệ số tương quan này, độ dày của cấu trúc rừng có tác dụng hiệu quả trong việc giảm tác động của năng lượng sóng triều. - Vì vậy, độ dày rừng ngập mặn càng lớn, tỷ lệ giảm sóng càng nhỏ và ngược lại.. - Hình 7a: Mối tương quan giữa độ dày rừng ngập mặn với phần trăm giảm năng lượng sóng triều 0. - Độ dày (m) Triều thấp Triều cao. - Hình 7b: Tương quan giữa độ dày rừng ngập mặn với tỷ lệ giảm sóng Theo Thamnoon and Jun (2015), khi tính toán. - tương quan hồi quy giữa độ dày rừng ngặp mặn và tỷ lệ phần trăm giảm của năng lượng sóng suy ra được X= 81,2 (tức độ dày rừng ngập mặn là từ bằng đến lớn hơn 81,2 m trong điều kiện triều thấp và X=104 m trong điều kiện triều cao. - Như vậy, kết quả nghiên cứu trong điều kiện ven biển huyện Trần Đề tỉnh sóc Trăng rừng có độ dày 100 m trong điều kiện triều thấp đủ điều kiện bảo vệ đất rừng ven bờ do khả năng giảm sóng R. - Nhưng đối với điều kiện triều cao, kết quả cho thấy ở độ dày rừng 100 m vẫn chưa đạt yêu cầu khả năng giảm sóng với tỷ lệ giảm sóng R. - Rừng ngập mặn tại huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng có vai trò làm giảm năng lượng sóng triều biển từ đó giảm tác động xói lở ven bờ. - Độ dày của rừng khác nhau, khả năng làm giảm sóng R. - và tỷ lệ giảm sóng R’cũng khác nhau.. - Độ dày rừng ngập mặn có mối tương quan thuận rất chặt với tỷ lệ phần trăm khả năng giảm sóng (R) và tương quang nghịch với tỷ lệ giảm sóng (R. - Độ dày rừng càng cao, tỷ lệ phần trăm giảm năng lượng sóng triều càng lớn, đồng thời tỷ lệ giảm sóng càng nhỏ và ngược lại.. - Nghiên cứu bước đầu chỉ đánh giá chung về vai trò của độ dày của rừng đối với việc làm giảm năng lượng sóng cho thấy ở độ dày rừng 100 m, rừng trong điều kiện huyện Trần Đề tỉnh sóc Trăng đạt yêu cầu giảm năng lượng sóng và tác động sóng đến ven bờ, nhưng chỉ trong điều kiện khi triều thấp. - Còn đối với điều kiện triều cao, độ dày rừng phải đạt trên 104 m.. - Cần nghiên cứu tiếp mối tương quan về vai trò cụ thể của từng dạng cấu trúc rừng đối năng lượng. - sóng để có thêm giải pháp đề xuất cho việc trồng và tạo cấu trúc rừng tốt nhất trong việc ngăn cản tác động của sóng triều.. - Vai trò của hệ sinh thái rừng ngập mặn và rạn san hô trong việc giảm nhẹ thiên tai và cải thiện cuộc sống ở vùng ven biển.