Ứng dụng của nghiên cứu đa dạng di truyền trong quản lý tài nguyên và môi trường

Trong khi đa dạng di truyền được cho là sự khác biệt của các đặc tính di truyền giữa các xuất xứ, quần thể và giữa các cá thể trong một loài hay một quần thể thì đa dạng loài chỉ mức độ phong phú về số lượng loài hoặc loài phụ trên quả đất, ở một vùng địa lý, trong một quốc gia hay trong một sinh cảnh nào đó. Về đa dạng hệ sinh thái, hiện nay vẫn chưa có một định nghĩa và phân loại thống nhất nào ở mức toàn cầu. Đa dạng hệ sinh thái thường được đánh giá thông qua tính đa dạng của các loài thành viên; nó có thể bao gồm việc đánh giá độ phong phú tương đối của các loài khác nhau cũng như các kiểu dạng của loài.

Giá trị của đa dạng sinh học là vô cùng to lớn và có thể chia thành hai loại giá trị: giá trị trực tiếp và giá trị gián tiếp. Giá trị kinh tế trực tiếp của tính đa dạng sinh học là những giá trị của các sản phẩm sinh vật mà được con người trực tiếp khai thác và sử dụng cho nhu cầu cuộc sống của mình; còn giá trị gián tiếp bao gồm những cái mà con người không thể bán, những lợi ích đó bao gồm số lượng và chất lượng nước, bảo vệ đất, tái tạo, giáo dục, nghiên cứu khoa học, điều hòa khí hậu và cung cấp những phương tiện cho tương lai của xã hội loài người.

Tuy nhiên, do các nguyên nhân khác nhau, đa dạng sinh học nguồn tài nguyên quí giá nhất, đóng vai trò rất lớn đối với tự nhiên và đời sống con người đang bị suy thoái nghiêm trọng. Hậu quả tất yếu dẫn đến là sẽ làm giảm/mất các chức năng của hệ sinh thái như điều hoà nước, chống xói mòn, đồng hóa chất thải, làm sạch môi trường, đảm bảo vòng tuần hoàn vật chất và năng lượng trong tự nhiên, giảm thiểu thiên tai/các hậu quả cực đoan về khí hậu. Cuối cùng, hệ thống kinh tế sẽ bị suy giảm do mất đi các giá trị về tài nguyên thiên nhiên, môi trường.

Có 2 nhóm nguyên nhân chính gây ra sự suy thoái đa dạng sinh học, đó là do các tác động bất lợi của tự nhiên và của con người, trong đó các ảnh hưởng do con người gây nên đặc biệt nghiêm trọng từ giữa thế kỷ 19 đến nay và chủ yếu là làm thay đổi và suy thoái cảnh quan trên diện rộng và điều đó đã đẩy các loài và các quần xã sinh vật vào nạn diệt chủng. Con người phá hủy, chia cắt làm suy thoái sinh cảnh, khai thác quá mức các loài cho nhu cầu của mình, du nhập các loài ngoại lai và gia tăng dịch bệnh cũng là các nguyên nhân quan trọng làm suy thoái tính đa dạng sinh học.

Bảo tồn đa dạng sinh học là quá trình quản lý mối tác động qua lại giữa con người với các gen, các loài và các hệ sinh thái nhằm mang lại lợi ích lớn nhất cho thế hệ hiện tại và vẫn duy trì tiềm năng của chúng để đáp ứng nhu cầu và nguyện vọng của các thế hệ tương lai. Để có thể tiến hành các hoạt động quản lý nhằm bảo tồn đa dạng sinh học, điều cần thiết là phải tìm hiểu những tác động tiêu cực, các nguy cơ mà loài hiện đang đối mặt và từ đó xây dựng các phương pháp quản lý phù hợp nhằm giảm đi các tác động tiêu cực của các nguy cơ đó và đảm bảo sự phát triển của loài và hệ sinh thái đó trong tương lai.

Hiện nay có các phương thức bảo tồn chủ yếu là bảo tồn tại chỗ (In-situ) và bảo tồn chuyển vị (Ex-situ).Trong khi phương thức bảo tồn tại chỗ là nhằm bảo tồn các hệ sinh thái và các sinh cảnh tự nhiên để duy trì và khôi phục quần thể các loài trong môi trường tự nhiên của chúng, phương thức bảo tồn chuyển vị bao gồm các hoạt động nhằm bảo tồn các loài mục tiêu bên ngoài nơi phân bố hay môi trường tự nhiên của chúng.

Hai phương thức bảo tồn này có tính chất bổ sung cho nhau. Những cá thể từ các quần thể dược bảo tồn Ex-situ có thể được đưa vào thiên nhiên nơi có phân bố tự nhiên của chúng để tăng cường cho các quần thể đang được bảo tồn In-situ và việc nghiên cứu các quần thể được bảo tồn Ex-situ có thể cung cấp cho chúng ta những hiểu biết về các đặc tính sinh học của loài và từ đó hỗ trợ cho việc hình thành các chiến lược bảo tồn hiệu quả hơn cho các quần thể được bảo tồn In-situ.

Tuy nhiên, dưới áp lực ngày càng tăng của sự thay đổi khá nhanh các điều kiện môi trường, đặc biệt do sự nóng lên toàn cầu, mục tiêu của một chiến lược bảo tồn nguồn gen thực vật là không chỉ bảo tồn các khác biệt di truyền hiện có mà còn tạo ra các điều kiện phù hợp cho việc tăng sự thích nghi và sự tiến hóa tương lai của loài. Vì vậy, các nhà khoa học bảo tồn đã đề xuất khái niệm bảo tồn nguồn gen động cho thực vật. Điều cốt lỏi của khái niệm này là khuyến khích tính thích nghi của loài bằng cách đặt các quần thể bảo tồn trong quá trình chọn lọc tự nhiên và rồi trong quá trình tiến hóa theo các hướng khác biệt để đa dạng hóa nguồn gien của loài, chuẩn bị cho việc thích nghi rộng hơn của loài đối với các điều kiện môi trường khác nhau. Theo cách thức bảo tồn này, nguồn gen của các loài thực vật sẽ được bảo tồn trong một quá trình động thay vì chỉ được duy trì như đúng tình trạng di truyền mà chúng vốn có.

Việc thành lập hệ thống các khu bảo tồn là bước đi rất quan trọng trong việc bảo tồn các loài, quần xã sinh vật và hệ sinh thái. Khu bảo tồn được định nghĩa là một vùng đất và/hoặc biển được xác định để bảo vệ và duy trì đa dạng sinh học và nguồn tài nguyên thiên nhiên và văn hóa được kết hợp và được quản lý thông qua các phương tiện pháp lý và các phương tiện có hiệu quả khác.

Cho đến hiện nay vẫn chưa có một hướng dẫn chung nào cho việc thiết kế một khu bảo tồn trên toàn thế giới. Thay vào đó, hầu hết các khu bảo tồn đều được thiết kế tùy thuộc vào sự sẵn có của đất đai, nguồn kinh phí, sự phân bố dân cư ở trong và quanh khu bảo tồn, nhận thức của cộng đồng cũng như các tình huống bảo tồn cần được quan tâm. Tuy vậy, đã có một sự thừa nhận rộng rãi rằng các khu bảo tồn lớn sẽ có khả năng bảo tồn loài, quần xã sinh vật cũng như các hệ sinh thái đích tốt hơn vì nó có thể duy trì các quá trình sinh thái diễn ra trong khu bảo tồn một cách toàn vẹn hơn các khu bảo tồn nhỏ.

Về quan điểm quản lý các khu bảo tồn, quan điểm được cho là phù hợp với việc quản lý hiệu quả một khu bảo tồn hiện nay là rằng việc áp dụng bất cứ một phương thức quản lý nào cũng phải dựa vào các đối tượng quản lý ở một địa điểm cụ thề. Chỉ khi đã xác định được các đối tượng quản lý thì các kết quả quản lý khoa học mới được áp dụng.

Hơn nữa một chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học hiệu quả cần chú trọng không chỉ thực hiện công tác bảo tồn trong phạm vi ranh giới của các khu bảo tồn mà cần mở rộng phạm vi của các hoạt động nhằm bảo tồn loài, quần xã hay hệ sinh thái đích bên ngoài phạm vi cơ giới của các khu bảo tồn (off-reserve conservation). Điều này là bởi vì nếu chúng ta không thể bảo vệ thiên nhiên bên ngoài các khu bảo tồn thì thiên nhiên cũng chẳng tồn tại bao nhiêu trong các khu bảo tồn đó. Thêm vào đó, một chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học hiệu quả cần thiết phải tính đến các hoạt động giáo dục nhằm nâng cao nhận thức và khuyến khích các thành phần có liên quan tham gia vào công tác bảo vệ các loài, quần xã hay hệ sinh thái đích cần được bảo tồn.

Tuy nhiên, hiệu quả quản lý của một khu bảo tồn phụ thuộc phần lớn vào mức độ ủng hộ hay thù địch của người dân địa phương sống quanh khu bảo tồn. Do vậy tìm kiếm các nguồn thu nhập khác thay thế cho các thu nhập từ tài nguyên thiên nhiên trực tiếp của khu bảo tồn đã bị ngăn cấm khai thác nhằm đảm bảo và nâng cao sinh kế cho cộng đồng sống xung quanh có ý nghĩa hết sức to lớn trong việc xây dựng các chiến lược dài hạn cũng như các kế hoạch hành động ngắn hạn cho quản lý khu bảo tồn hiệu quả.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, một khu bảo tồn sẽ rất khó khăn, thậm chí không thể nào bảo vệ được các giá trị đa dạng sinh học của mình nếu quá trình hoạch định chiến lược cho việc bảo tồn và phát triển của nó không tính đến sự phát triển kinh tế xã hội của người dân địa phương. Khu bảo tồn không thể nào tồn tại như một “ốc đảo” trong tiến trình vận động và phát triển chung của xã hội và con người sống xung quanh nó.

Do vậy, ngay từ bước đầu của việc hoạch định các chiến lược bảo tồn, cần thiết phải tiến hành bàn bạc và thỏa thuận với người dân địa phương sống xung quanh các khu bảo tồn về cách thức bảo tồn có sự tham gia và các giải pháp nhằm tìm nguồn sinh kế thay thế và cải thiện thu nhập, nâng cao đời sống kinh tế xã hội cho cộng đồng dân cư địa phương. Tính bền vững của công tác bảo tồn đa dạng sinh học của một khu bảo tồn được đảm bảo chỉ khi nào người dân địa phương thực sự tham gia vào các hoạt động bảo tồn và ngược lại các hoạt động bảo tồn thực sự mang lại các lợi ích kinh tế cho cộng đồng xung quanh.

TN&MTTrong những năm gần đây, hoạt động nghiên cứu khoa học của đội ngũ giảng viên Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP. Hồ Chí Minh đã góp phần không nhỏ trong việc nâng cao thành tích chung của nền khoa học nước nhà và nâng tầm uy tín Nhà trường, đồng thời, đáp ứng yêu cầu chuyển giao công nghệ cho nhu cầu của xã hội.

Ảnh minh họa.

Nằm trong chuỗi hoạt động chào mừng kỷ niệm 45 năm hình thành và phát triển (1976-2021), 10 năm thành lập Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh và đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhì. Theo kế hoạch KH&CN thường niên, ngày 26/11, Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị KHCN toàn quốc lần thứ 5 với Chủ đề: “Quản lý TN&MT hướng đến phát triển bền vững trong thời kỳ Cách mạng công nghiệp 4.0”.

Hội nghị là dịp để các nhà khoa học trong nước và quốc tế giới thiệu những kết quả nghiên cứu mới và trao đổi kinh nghiệm BVMT, sử dụng hợp lý tài nguyên và ứng phó với BĐKH trong thời kỳ Cách mạng công nghiệp 4.0. Đồng thời, hình thành mối liên kết giữa các chuyên gia, nhà khoa học trong và ngoài nước hợp tác nghiên cứu và ứng dụng những công nghệ, kỹ thuật hiện đại trong các lĩnh vực BVMT, quản lý tài nguyên thiên nhiên và ứng phó với BĐKH; tạo diễn đàn học thuật cho nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên học tập, trao đổi kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm trong nghiên cứu khoa học; công bố những kết quả nghiên cứu mới có giá trị.

Hội nghị được tổ chức theo hình thức trực tiếp và trực tuyến. PGS.TS. Huỳnh Quyền - Hiệu trưởng Nhà trường; PGS.TS. Vũ Xuân Cường - Chủ tịch Hội đồng trường; PGS.TS. Hồ Thị Thanh Vân - Trưởng phòng KHCN&QHĐN chủ trì hội nghị. Tham dự Hội nghị tại điểm cầu Hà Nội có TS. Trần Bình Trọng - Vụ trưởng Vụ KH&CN; ông Giang Đức Chung - Phó Vụ trưởng Vụ TCCB, Bộ TN&MT cùng rất nhiều các nhà quản lý, chuyên gia, các nhà khoa học ở các trường đại học trong và ngoài nước tham dự.

Phát biểu tại Hội nghị, PGS.TS. Huỳnh Quyền cho biết, xác định hoạt động nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ là một nhiệm vụ quan trọng luôn được Nhà trường quan tâm, chỉ đạo triển khai thực hiện và xem đó là một trong những tiền đề để khẳng định vị thế của Trường trong lộ trình phát triển hướng đến mục tiêu trở thành trường đại học nghiên cứu mạnh về khoa học và chuyển giao công nghệ trong nước và ngang tầm khu vực. Hội nghị toàn quốc năm 2021 tập trung vào các lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý và sử dụng hợp lý các dạng tài nguyên; kỹ thuật xử lý ONMT; BĐKH và khả năng thích ứng; ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý tài nguyên, BVMT và ứng phó với BĐKH trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0; vật liệu và năng lượng sạch.

Đại diện lãnh đạo Bộ TN&MT, TS. Trần Bình Trọng đã đánh giá rất cao về sự nỗ lực dạy và học của thày và trò Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh trong bối cảnh dịch bệnh Covid-19 đã và đang diễn ra. Một trong những nỗ lực được ghi nhận và đánh giá cao là của Nhà trường là sự đổi mới mạnh mẽ mô hình quản trị, nâng cao năng lực của hệ thống quản lý và điều hành các cấp; đồng thời Nhà trường chú trọng chất lượng và hiệu quả các mặt hoạt động, xây dựng các tiền đề vững chắc để thực hiện thành công cơ chế tự chủ toàn diện; thực hiện trao đổi học tập và áp dụng mô hình quản trị của các trường đại học tiên tiến trên thế giới; từng bước tái cấu trúc kèm theo tăng quyền tự chủ cho các đơn vị cấp khoa, các đơn vị quản lý, đơn vị nghiên cứu thực hiện chuyển giao công nghệ của Nhà trường. Bên cạnh đó, đổi mới chính sách tuyển dụng, tạo điều kiện và môi trường làm việc tốt nhất để thu hút được những tiến sĩ trẻ về làm việc; bồi dưỡng, nâng cao trình độ tiếng Anh và các kỹ năng chuyên nghiệp cho cán bộ giảng dạy, năng lực quản lý cho cán bộ quản lý và chuyên viên; xây dựng và thực hiện các đề án, dự án nghiên cứu khoa học trong nước và quốc tế, thu hút nhà khoa học có uy tín đến Trường cộng tác trong giảng dạy và nghiên cứu. Mặt khác, Nhà trường đã tiếp tục tăng cường hợp tác quốc tế và hợp tác trong nước. Theo đó, Nhà trường đã chủ động khai thác và phát huy mọi nguồn lực đầu tư cho nghiên cứu khoa học, hợp tác chặt chẽ hơn với doanh nghiệp để tăng cường nguồn lực và nâng cao hiệu quả nghiên cứu, chuyển giao công nghệ và thực hiện các dịch vụ khác; hỗ trợ thúc đẩy hoạt động của các CLB sinh viên nghiên cứu và sáng tạo.

Đại dịch Covid -19 đã và đang gây ra nhưng thiệt hại rất lớn kể cả về sinh mạng con người và nền kinh tế. Và nhằm hạn chế sự lây lan của dịch bệnh, vấn đề xử lý rác thải luôn là mối quan tâm của những nhà khoa học. Theo đó, PGS.TS. Lê Văn Lữ - Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh cùng các cộng sự đã nghiên cứu, chế tạo thành công hệ thống lò đốt rác hồ quang điện có nhiệt độ siêu cao, trên 1.5000C, có thể xử lý triệt để chất thải nguy hại. Đây cũng là nghiên cứu đầu tiên trong nước áp dụng ngọn lửa hồ quang có nhiệt độ siêu cao trên 1.5000C trong lò đốt rác.

PGS.TS. Lê Văn Lữ cho biết, hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Thực tế, đó là một dạng plasma tạo ra qua quá trình trao đổi điện tích liên tục. Thuận lợi khi ứng dụng hồ quang điện trong lò đốt thứ cấp là xử lý nhanh và triệt để chất thải nguy hại, giảm chi phí lưu trữ chất thải, giá thành đầu tư thấp hơn so với công nghệ plasma hàng chục lần do thiết bị đơn giản hơn. Nhóm nghiên cứu đã xây dựng quy trình vận hành lò và tiến hành đốt thử nghiệm các loại rác thải có nguy cơ phát sinh dioxin/furans cao như nhựa PVC, cao su, vỏ chai thuốc bảo vệ thực vật, vải vụn. Khi vận hành lò ở chế độ nhiệt độ buồng đốt thứ cấp (trên 1.5000C), hiệu quả xử lý dioxin/furans khá rõ rệt, nồng độ dioxin/furans giảm đáng kể so với chế độ đốt thông thường (1.0500C): Từ 5,9 ngTEQ/N.m³ xuống dưới 1,2 ngTEQ/N.m³ (giảm 5 lần) trong cùng điều kiện đốt. Các thành phần khí thải khác có nồng độ đều đạt QCVN 30:2012/BTNMT. Hiệu suất sử dụng nhiệt năng của hồ quang điện đạt 98%, cao hơn nhiều so với phương pháp phát nhiệt bằng plasma (chỉ đạt 40-50%). Ngoài ra, thiết bị phát hồ quang đơn giản, dễ bảo trì, thay thế và suất đầu tư thấp hơn trên cùng một công suất phát nhiệt, so với công nghệ plasma hiện nay. Giá đầu tư lò đốt rác hồ quang điện công suất 100 kg/ngày vào khoảng 600 - 900 triệu đồng; chi phí xử lý rác bằng lò hồ quang điện ước tính khoảng 23.000 đồng/kg. Đây là nghiên cứu bước đầu nhằm khai thác công nghệ hồ quang điện vào đốt rác thải nguy hại, nhóm tác giả tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện hơn và mong muốn kết quả nghiên cứu được triển khai vào thực tế.

Hội nghị đã được nghe rất nhiều những tham luận như: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ đo trọng lực tương đối bằng máy CG5 để cải chính vào kết quả đo thủy chuẩn phục vụ xây dựng mô hình Geoid trong lĩnh vực Trắc địa bản đồ của ThS. Giáp Xuân Cảnh - Trưởng phòng Kỹ thuật Công nghệ và Chất lượng sản phẩm (Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên TN&MT miền Nam); tham luận “Hợp tác trong nghiên cứu - sự lựa chọn thông minh” của GS. Bernard Dell, Đại học Murdoch, Perth, Úc. GS. Bernard Dell cho rằng “Hợp tác trong nghiên cứu đã trở thành một yếu tố quan trọng đối với bất cứ một quốc gia, hay một trường đại học nào trên thế giới. Nó là nguồn lực to lớn, là cầu nối, kênh dẫn không thể thiếu được đối với hoạt động nghiên cứu khoa học và đó cũng là điều mà Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh đã áp dụng trong nhiều năm qua. Qua đó, mở ra nhiều cơ hội về giao lưu hội nhập, cơ hội học tập, nghiên cứu, du học của giảng viên và sinh viên Nhà trường với các trường đối tác”.

Hội nghị đã chia ra các tiểu ban khác nhau để thảo luận như phân ban: Vật liệu mới và Năng lượng tái tạo; Quản lý tài nguyên nước thích ứng BĐKH; Giải pháp công nghệ và các chính sách trong quản lý hiệu quả TNMT; Ứng dụng công nghệ 4.0 trong quản lý tài nguyên và BVMT.

Kết thúc Hội nghị, PGS.TS. Huỳnh Quyền đánh giá cao các tham luận khoa học được trình bày tại Hội nghị, những báo cáo khoa học, những phản biện đều có tính thực tiễn, chất lượng cả về học thuật và giá trị cao về mặt khoa học, đáp ứng đúng chủ đề của Hội nghị là “Quản lý TN&MT hướng đến phát triển bền vững trong thời kỳ Cách mạng Công nghiệp 4.0”, là một chủ đề trọng tâm phù hợp, đáp ứng kịp thời trước yêu cầu cấp bách của đất nước trong công tác quản lý TN&MT và ứng phó BĐKH trước cuộc Cách mạnh Công nghiệp 4.0, thời kỳ của kỷ nguyên số.

HỒNG MINH (tổng hợp)