Mỗi mùa mưa bão đi qua, câu chuyện về lũ chồng lũ và những mất mát đau lòng lại bùng lên. Từ đó, vai trò của rừng trong việc hạn chế thiên tai lũ lụt tiếp tục trở thành tâm điểm tranh luận. Rừng thường được ví như lá phổi xanh, như một vệ sĩ tự nhiên của con người. Nhưng rừng có thực sự là tấm khiên vạn năng trước mọi dòng nước dữ? Hay nó chỉ là một mắt xích quan trọng trong bức tranh phòng chống lũ lụt tổng thể của cả lưu vực sông?
Dưới góc nhìn thủy văn học và sinh thái học, chúng ta sẽ đi sâu vào cách rừng vận hành như một hệ thống điều tiết nước tự nhiên. Từ đó, làm rõ sự khác biệt rõ rệt giữa rừng tự nhiên, rừng trồng và những sườn đồi trọc, đồng thời thẳng thắn nhìn nhận các giới hạn vật lý mà ngay cả cánh rừng rậm rạp nhất cũng không thể vượt qua.
Rừng điều tiết nước và cắt đỉnh lũ như thế nào?
Để hiểu vì sao rừng giúp hạn chế lũ lụt, ta không thể nhìn rừng như những cây riêng lẻ. Rừng là một hệ sinh thái thủy văn hoàn chỉnh. Nó vận hành như một cỗ máy sinh học, có khả năng giữ nước, làm chậm dòng chảy và phân tán năng lượng mưa ngay từ thượng nguồn lưu vực.
Khi mưa bắt đầu, nước không chạm đất ngay. Tán lá là lớp chắn đầu tiên.
- Hiệu ứng chiếc ô sinh học: Tán rừng dày hoạt động như một bể chứa trên không. Nhiều nghiên cứu về rừng nhiệt đới cho thấy tán cây có thể giữ lại 15-35% lượng mưa. Phần nước này bốc hơi trở lại khí quyển và không tham gia vào dòng chảy mặt.
- Giảm động năng hạt mưa: Hạt mưa rơi từ cao mang năng lượng lớn. Khi chạm lá, chúng vỡ nhỏ, trượt dọc cành và thân cây xuống đất. Quá trình này làm giảm xói mòn bắn tóe, nguyên nhân phá vỡ cấu trúc đất và làm nghẽn các lỗ thấm.
Nếu tán lá là chiếc ô, thì đất rừng là kho lưu trữ. Ở đây, khả năng thấm nước quyết định việc biến nước mưa thành nước ngầm thay vì dòng chảy lũ.
- Hệ thống lỗ rỗng lớn: Rễ cây mục, giun đất, côn trùng tạo ra vô số đường ống tự nhiên trong đất. Nước mưa theo các lối này đi sâu xuống tầng đất dưới, thay vì tràn nhanh trên bề mặt.
- Hệ rễ: Rễ cây đan chằng chịt như cốt thép bê tông. Chúng tăng độ bền trượt của đất, giữ ổn định sườn dốc và giảm nguy cơ sạt lở đất khi mưa lớn kéo dài. Ngược lại, đất bị nén chặt hoặc bê tông hóa gần như không có khả năng thấm nước.
Một điểm mấu chốt nữa là lớp lá rụng và cành khô thường bị xem nhẹ, nhưng lại giữ vai trò then chốt.
- Hiệu ứng bọt biển: Thảm mục hoạt động như miếng bọt biển tự nhiên. Nó hấp thụ nước gấp nhiều lần trọng lượng khô, rồi nhả dần xuống đất.
- Ngăn đóng váng bề mặt: Khi mưa đập trực tiếp vào đất trần, hạt đất mịn bịt kín lỗ rỗng, tạo lớp váng không thấm nước. Thảm mục bảo vệ bề mặt, giữ cho cửa ngõ thấm nước luôn mở.
Ngay cả khi nước đã chảy tràn, rừng vẫn tiếp tục phát huy tác dụng. Cây bụi, gốc cây và bề mặt gồ ghề tạo ma sát lớn, làm giảm vận tốc dòng chảy mặt.
Rừng kéo dài thời gian nước từ thượng nguồn về hạ lưu. Nhờ đó, nước không dồn về cùng lúc, đỉnh lũ thấp hơn và đường quá trình lũ trở nên phẳng hơn. Điều này giúp vùng hạ du có thêm thời gian ứng phó, giảm thiệt hại do nước dâng đột ngột.
Tóm lại, trong một lưu vực còn rừng khỏe mạnh, lũ không biến mất, nhưng trở nên hiền hơn, chậm hơn và dễ kiểm soát hơn. Đây chính là vai trò cốt lõi của rừng trong việc hạn chế thiên tai lũ lụt.
Rừng tự nhiên đa tầng hay rừng trồng đơn loài chống lũ tốt hơn?
Một sai lầm phổ biến là coi mọi mảng xanh trên bản đồ đều có giá trị như nhau. Thực tế thủy văn cho thấy chất lượng cấu trúc rừng quan trọng hơn rất nhiều so với tỷ lệ che phủ. Dữ liệu từ các nghiên cứu tại vùng đầu nguồn Việt Nam minh họa rõ điều này qua sự khác biệt về khả năng thấm nước, kiểm soát dòng chảy mặt và xói mòn đất.
- Rừng trồng Quế (lâu năm): Tốc độ thấm ban đầu khoảng 10,6 mm/phút, tốc độ thấm ổn định ~2,1 mm/phút. Lượng đất xói mòn chỉ ~0,1 tấn/ha/năm.
- Rừng Keo: Tốc độ thấm ban đầu thấp hơn nhiều, khoảng ~2,7 mm/phút. Khả năng thấm ổn định kém và mức xói mòn cao hơn rừng tự nhiên.
- Đất trọc hoặc đất cỏ: Tốc độ thấm chỉ 1,1-1,9 mm/phút, thấm ổn định dưới 1,0 mm/phút. Xói mòn có thể lên tới ~20 tấn/ha/năm ở đất hoa màu.
Rừng trồng lâu năm có thể nuốt một lượng mưa lớn ngay tại chỗ. Trong khi đó, đất trọc gần như để toàn bộ nước mưa biến thành dòng chảy mặt, nhanh chóng dồn xuống suối và tạo lũ ống, lũ quét. Về giữ đất, chênh lệch là rất lớn: 0,1 tấn/ha so với 20 tấn/ha mỗi năm.
Mặc dù rừng keo giúp phủ xanh đồi trọc, nhưng hiệu quả giảm lũ còn hạn chế do các yếu tố sau:
- Chu kỳ khai thác ngắn: Keo thường được khai thác sau 5-7 năm. Khai thác trắng và trồng lại liên tục làm đất bị xáo trộn, phá vỡ cấu trúc lỗ rỗng và giảm khả năng thấm.
- Ô nhiễm dòng chảy: Ở giai đoạn keo mới trồng, hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước chảy mặt có thể đạt ~146 mg/l, gây bồi lắng sông suối và lòng hồ.
- Sa mạc xanh dưới tán: Mật độ trồng dày, cạnh tranh ánh sáng và dinh dưỡng khiến thảm tươi kém phát triển. Bề mặt đất trơ trọi làm dòng chảy tăng tốc, giảm khả năng cản lũ.
Một khu rừng phòng hộ lý tưởng cần đủ ba tầng sinh thái: cây gỗ lớn, tầng cây bụi và tầng thảm mục. Cấu trúc này vừa giữ nước, vừa giữ đất.
Bài học từ sạt lở Thủy điện Rào Trăng 3 (2020) cho thấy hậu quả của việc phá vỡ cấu trúc rừng. Việc chuyển đổi hơn 11 ha rừng để làm thủy điện và đường giao thông đã cắt vào chân sườn dốc, làm mất hệ rễ neo đất. Khi mưa lớn kéo dài, đất bão hòa nước và sụp đổ.
Xem thêm: Chặt phá rừng làm lũ lụt trở nên nghiêm trọng như thế nào?
Khả năng chắn sóng, lũ của rừng ngập mặn
Nếu rừng đầu nguồn làm chậm lũ từ trên núi, thì rừng ngập mặn là tuyến phòng thủ cuối cùng trước bão, triều cường và nước biển dâng. Đây không phải là bức tường cứng bằng bê tông, mà là một bức tường mềm sinh học, hấp thụ và triệt tiêu năng lượng sóng theo quy luật vật lý rõ ràng.
Các nghiên cứu thủy lực sinh thái tại Việt Nam đã mô tả khả năng giảm sóng của rừng ngập mặn bằng hàm số mũ: Hs=a⋅e^(b⋅d)
Trong đó:
- Hs: chiều cao sóng còn lại
- d: khoảng cách sóng truyền sâu vào trong rừng
- a,b: hệ số phụ thuộc vào mật độ cây, đường kính thân và cấu trúc rễ
Mô hình này cho thấy một đặc điểm then chốt: sóng không suy giảm tuyến tính. Phần lớn năng lượng bị triệt tiêu ngay khi sóng va chạm vào những hàng cây đầu tiên, do ma sát, nhiễu loạn dòng chảy và phân tán động năng.
Các khảo sát tại Đồng bằng sông Cửu Long và dải ven biển miền Bắc còn cho thấy hiệu quả chắn sóng rất rõ rệt:
- Đai rừng rộng 100 m: giảm trung bình khoảng 62% chiều cao sóng
- Đai rừng rộng 500 m: mức giảm đạt trên 90%, kể cả với sóng do bão mạnh
Điều này lý giải vì sao các khu vực còn rừng ngập mặn thường ít bị phá hủy hơn trong các đợt bão lớn, trong khi những nơi rừng bị suy thoái phải phụ thuộc hoàn toàn vào đê biển cứng.
Để bảo vệ đê biển và khu dân cư ven bờ trước bão mạnh và triều cường, cần duy trì đai rừng ngập mặn tối thiểu 500 m phía trước tuyến đê. Đây là giải pháp phòng chống thiên tai hiệu quả và bền vững hơn nhiều so với chỉ gia cố đê.
Điểm giới hạn của rừng trong các thảm họa lũ lụt
Rừng rất quan trọng, nhưng rừng không phải phép màu. Để phòng chống lũ lụt hiệu quả, cần nhìn rừng bằng con mắt khoa học, không thần thánh hóa vai trò của nó. Rừng giống miếng bọt biển, nhưng bọt biển nào cũng có giới hạn.
Trong các đợt mưa lớn kéo dài, đặc biệt là những chuỗi bão chồng bão ở miền Trung, đất rừng liên tục hút nước cho đến khi đạt trạng thái bão hòa. Khi đó:
- Các lỗ rỗng trong đất đã đầy nước
- Khả năng thấm giảm về gần bằng 0
- Nước mưa rơi xuống sau đó buộc phải trở thành dòng chảy mặt
Về mặt thủy văn, đất rừng lúc này hành xử gần giống như một bề mặt bê tông ướt. Thực tế cho thấy:
- Với lũ nhỏ và lũ trung bình (tần suất cao), rừng phát huy hiệu quả rất rõ trong việc giữ nước, cắt đỉnh lũ và giảm xói mòn.
- Với các trận lũ cực đoan, có chu kỳ lặp lại hàng chục đến hàng trăm năm, khi đất đã no nước, khả năng cắt đỉnh lũ của rừng giảm mạnh.
Điều này không phủ nhận vai trò của rừng, mà đặt nó đúng vào giới hạn vật lý của tự nhiên. Ngay cả khi không thể ngăn lũ hoàn toàn, rừng vẫn là tuyến phòng thủ quan trọng:
- Giảm vận tốc dòng chảy, nhờ tăng ma sát bề mặt
- Giữ lại gỗ trôi và vật liệu rắn, hạn chế va đập phá hủy công trình hạ du
- Ổn định sườn dốc, giảm nguy cơ sạt lở đất quy mô lớn
Quan trọng hơn cả, rừng giúp kéo dài thời gian nước dâng, tạo ra thời gian vàng để cảnh báo và sơ tán người dân. Có thể nói, rừng giúp giảm nhẹ thiên tai, chứ không thể triệt tiêu thiên tai. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm gia tăng mưa cực đoan, việc kỳ vọng rừng một mình chống lại mọi trận lũ là không thực tế.
Xem thêm: Ngập lụt ở Việt Nam kéo dài bao lâu?
Tuy vậy, xét trên toàn bộ vòng đời kinh tế, môi trường, bảo vệ và phục hồi rừng vẫn là giải pháp nền tảng, chi phí thấp và bền vững nhất để tăng sức chống chịu của lưu vực sông trước lũ lụt và khí hậu cực đoan.
Câu hỏi tiếp theo không phải là “rừng có đủ không”, mà là: Việt Nam đang làm gì để phát huy tối đa lá chắn tự nhiên này, kết hợp với quy hoạch và hạ tầng thông minh?
Giải pháp trồng rừng chống lũ lụt từ Chính phủ
Việt Nam đang dần thay đổi cách tiếp cận trong phòng chống thiên tai. Trọng tâm không còn là trồng thật nhiều rừng, mà là xây dựng đúng loại rừng, đúng vị trí và đúng chức năng sinh thái. Trong tư duy mới này, rừng được xem như một dạng cơ sở hạ tầng xanh, có vai trò ngang với đê điều và hồ chứa.
Các chương trình lâm nghiệp quốc gia hiện nay ưu tiên rõ ràng:
- Rừng phòng hộ đầu nguồn và rừng ngập mặn ven biển tại những khu vực xung yếu, nơi lũ quét, sạt lở đất và triều cường gây rủi ro cao.
- Cây bản địa, cây gỗ lớn, có bộ rễ ăn sâu, tán rộng và tuổi thọ dài, thay cho các loài cây ngắn ngày. Cấu trúc này giúp giữ đất bền vững, tăng khả năng điều tiết dòng chảy và ổn định lưu vực sông trong dài hạn.
Mục tiêu cốt lõi không phải là che phủ bề mặt, mà là tăng khả năng chống chịu của hệ sinh thái trước mưa lũ cực đoan.
Một câu hỏi then chốt đặt ra là: Ai sẽ bảo vệ rừng nếu sinh kế còn bấp bênh? Câu trả lời nằm ở chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng (PFES – Payment for Forest Environmental Services).
PFES dựa trên nguyên tắc kinh tế rất rõ ràng: Các nhà máy thủy điện, đơn vị cấp nước sạch, cơ sở sản xuất là những bên hưởng lợi trực tiếp từ nguồn nước ổn định do rừng điều tiết. Những đơn vị này có trách nhiệm chi trả tài chính cho cộng đồng và hộ dân bảo vệ rừng ở thượng nguồn.
Nhờ chính sách này, rừng không còn là tài sản cho không, mà trở thành dịch vụ sinh thái có giá trị kinh tế cụ thể.
Tại Hà Giang, quỹ PFES đã thu được hơn 173 tỷ đồng (tính đến tháng 5/2023). Nguồn tiền này được chi trả trực tiếp cho người dân tham gia bảo vệ rừng. Hay ở xã Lũng Cú nhận hơn 2,2 tỷ đồng, giúp bà con có thu nhập ổn định, giảm áp lực phá rừng và yên tâm gắn bó lâu dài với rừng phòng hộ.
Tóm lại, từ những phân tích khoa học và thực tiễn, có thể khẳng định vai trò của rừng trong việc hạn chế thiên tai lũ lụt là không thể thay thế. Rừng không chỉ là tập hợp các cây xanh, mà là một hệ thống hạ tầng sinh học quy mô lớn. Hệ thống này giúp giảm xói mòn đất hàng chục đến hàng trăm lần, hạ thấp đỉnh lũ, tăng khả năng thấm nước gấp nhiều lần so với đất trống, và tại khu vực ven biển, rừng ngập mặn có thể làm suy giảm tới 90% năng lượng sóng.
