Luận án tiến sĩ: Giải pháp phòng cháy rừng Thông ba lá (Pinus kesiya) tại Vườn quốc gia Bidoup - Núi Bà, Lâm Đồng

Rừng thông ba lá Pinus kesiya là loài cây tiên phong ưa sáng. Cây có tốc độ sinh trưởng nhanh và thân thẳng. Vỏ cây thông già dày, nứt dọc sâu, có khả năng chịu nhiệt tương đối. Tán lá thông thoáng, hình nón rộng khi non và dẹt dần khi trưởng thành. Tầng dưới tán phát triển thưa thớt với các loài cây bụi chịu hạn. Cây rụng lá liên tục quanh năm, đặc biệt tập trung vào đỉnh điểm mùa khô. Nhựa thông chứa nhiều hợp chất hữu cơ dễ bắt lửa như terpene và pinene. Thảm lá rụng trên mặt đất phân hủy rất chậm do khí hậu lạnh và khô. Lớp vật liệu tích tụ dày theo thời gian tạo thành nguồn nhiên liệu khổng lồ. Đặc tính sinh học này khiến toàn bộ diện tích rừng thông luôn đối mặt với nguy cơ bắt lửa.

Thảm thực bì dễ cháy phân bố không đồng đều giữa các trạng thái rừng. Khu vực vùng đệm tiếp giáp nương rẫy có mật độ cỏ tranh và lau lách rất cao. Đây là những loài thực vật bén lửa nhanh nhất trong mùa hanh khô. Khu vực vùng lõi tập trung nhiều rừng thông tự nhiên hỗn giao cây lá rộng. Tại đây, lớp thảm mục dày gồm cành khô, lá rụng và vỏ cây tích tụ lâu năm. Độ ẩm thảm mục giảm xuống dưới mức 12% vào các tháng cao điểm khô hạn. Các trảng cỏ thứ sinh ven đường giao thông cũng tiềm ẩn rủi ro phát lửa nghiêm trọng. Sự phân bố liên tục của thảm thực bì tạo điều kiện cho ngọn lửa lan rộng qua nhiều ranh giới quản lý rừng.

Cháy rừng tại khu vực bắt nguồn chủ yếu từ hoạt động của con người. Người dân đốt dọn nương rẫy không kiểm soát làm lửa cháy lan vào rừng. Hoạt động đốt cỏ để lấy đồng cỏ non chăn thả gia súc diễn ra phổ biến. Khách du lịch cắm trại và đốt lửa bất cẩn tại các khu vực cảnh quan. Người lấy mật ong rừng dùng khói lửa cũng là tác nhân gây cháy thường xuyên. Yếu tố tự nhiên như sét đánh chiếm tỷ lệ rất nhỏ. Khí hậu khô hạn kết hợp gió mạnh thúc đẩy lửa bùng phát nhanh. Thiếu ý thức bảo vệ tài nguyên là nguyên nhân gốc rễ dẫn đến cháy lan trên diện rộng. Cần kiểm soát chặt chẽ các nguồn nhiệt từ bên ngoài xâm nhập vào lâm phần.

Vật liệu cháy được chia thành nhiều nhóm theo kích thước và tốc độ phản ứng nhiệt. Nhóm 1 giờ gồm lá thông khô và cỏ mục với đường kính nhỏ hơn 0,6 cm. Nhóm này hấp thụ và thoát ẩm rất nhanh, dễ bùng cháy tức thì. Nhóm 10 giờ gồm các cành cây nhỏ có đường kính từ 0,6 cm đến 2,5 cm. Nhóm 100 giờ gồm các thân gỗ mục và cành lớn khó bắt lửa hơn nhưng tỏa nhiệt lượng cao. Khả năng bắt cháy phụ thuộc trực tiếp vào độ ẩm tương đối của không khí. Mô hình toán học giúp lượng hóa mối tương quan giữa khối lượng và nhiệt trị của từng nhóm. Đánh giá đúng tải lượng giúp ưu tiên xử lý các khu vực có nguy cơ bùng phát cao nhất.

Thu gom cơ giới và thủ công được áp dụng tại các vị trí trọng yếu. Lực lượng bảo vệ rừng tiến hành dọn sạch thực bì quanh các công trình và trạm kiểm lâm. Thảm mục được cào gom thành từng dải hoặc đống nhỏ có khoảng cách an toàn. Các dải thực bì được vận chuyển ra khỏi lâm phần hoặc xử lý ủ phân vi sinh. Phương pháp dọn cục bộ tập trung vào các sườn dốc tiếp giáp khu dân cư. Cách làm này làm đứt gãy tính liên tục của lớp thảm nhiên liệu cháy trên mặt đất. Nhân công sử dụng cào chuyên dụng để không làm tổn hại tầng đất mặt và rễ cây. Đây là biện pháp hiệu quả cao, an toàn tuyệt đối cho cây rừng đứng.

Giảm tải lượng chất cháy phải hoàn thành trước khi mùa khô bắt đầu vào tháng 11. Các đơn vị tổ chức phát dọn thực bì chết trên các diện tích rừng trồng non. Cành cây khô sát mặt đất được cắt tỉa để nâng cao độ cao gốc tán. Toàn bộ phế phụ phẩm lâm sinh được băm nhỏ hoặc rải đều để thúc đẩy quá trình phân hủy. Tại các khu vực rừng tự nhiên, việc làm giảm tải lượng tập trung dọc các tuyến đường mòn. Lực lượng chuyên trách kiểm tra định kỳ độ ẩm vật liệu để xác định tiến độ xử lý. Quy trình thực hiện nghiêm ngặt đảm bảo khối lượng chất cháy giảm xuống dưới 5 tấn trên một hecta. Tải lượng thấp hạn chế tối đa nguy cơ hình thành cháy lớn.

Ma trận tương quan phân tích mối liên hệ chặt chẽ giữa độ ẩm vật liệu cháy và thời tiết. Nhiệt độ không khí tăng cao làm suy giảm nhanh độ ẩm của lá thông rụng. Độ ẩm tương đối của không khí dưới 40% kích hoạt trạng thái cực kỳ nguy hiểm. Tốc độ gió trên 15 km/h làm tăng tốc độ bốc hơi nước và cung cấp thêm oxy cho phản ứng cháy. Số ngày không mưa liên tiếp là biến số quan trọng hàng đầu trong ma trận dự báo. Mô hình hồi quy đa biến biểu diễn quan hệ giữa các nhân tố sinh thái với khả năng phát hỏa. Ma trận này cung cấp thuật toán chính xác để tính toán ngưỡng nguy hiểm cho từng tiểu khu rừng thông.

Bản đồ phân vùng rủi ro cháy rừng chia lâm phận thành các cấp độ nguy hiểm khác nhau. Vùng nguy cơ cực kỳ nguy hiểm cấp V tập trung ở rừng thông thuần loại trên sườn dốc đứng. Vùng nguy cơ cao cấp IV gồm các diện tích rừng trồng tiếp giáp đất nông nghiệp. Vùng nguy cơ trung bình cấp III thuộc các khu vực hỗn giao có độ ẩm đất cao hơn. Hệ thống thông tin địa lý GIS hỗ trợ số hóa và cập nhật bản đồ định kỳ. Cán bộ quản lý tra cứu cấp dự báo cháy hàng ngày trên bản đồ số để điều động lực lượng trực ban. Việc phân vùng rõ ràng giúp tập trung phương tiện và nhân lực vào đúng các điểm nóng nhạy cảm nhất.

Quy trình đốt trước đòi hỏi tuân thủ nghiêm ngặt các ngưỡng thông số môi trường. Nhiệt độ không khí thích hợp nhất dao động từ 18 đến 25 độ C. Độ ẩm tương đối của không khí phải đạt từ 55% đến 70%. Tốc độ gió bề mặt không được vượt quá 8 km/h để giữ lửa ổn định. Độ ẩm của lớp lá thông rụng phải duy trì trong khoảng 15% đến 20%. Không tiến hành đốt vào những ngày có gió xoáy hoặc khi có dự báo nắng nóng bất thường. Thời điểm thực hiện tối ưu là vào sáng sớm hoặc chiều muộn khi bức xạ mặt trời giảm. Đội ngũ kỹ thuật phải đo đạc các chỉ số hiện trường liên tục trước khi châm lửa.

Kỹ thuật đốt ngược chiều gió mang lại độ an toàn cao nhất cho rừng cây. Ngọn lửa di chuyển chậm ngược hướng gió với cường độ nhiệt thấp và chiều cao lửa dưới 0,5 mét. Nhiệt lượng tỏa ra chủ yếu hướng lên trên, tránh hun nóng thân cây thông. Kỹ thuật đốt theo dải hẹp được áp dụng song song trên các sườn dốc thoai thoải. Lực lượng thi công chia nhỏ diện tích thành các ô bàn cờ bằng đường ranh tạm thời. Mỗi dải lửa có bề rộng từ 5 đến 10 mét để kiểm soát dễ dàng. Khi một dải cháy hết, dải tiếp theo mới được châm ngọn lửa mới. Biện pháp này ngăn chặn hiện tượng lửa bùng phát thành đám cháy lớn mất kiểm soát.

Đường băng cản lửa rừng thông đóng vai trò chốt chặn cô lập các đám cháy. Có hai loại đường băng chính gồm đường băng trắng và đường băng xanh. Đường băng trắng được cày ủi sạch toàn bộ thảm thực bì với bề rộng từ 10 đến 20 mét. Đường băng xanh sử dụng các loài cây lá rộng bản địa xanh tốt quanh năm và khó bắt lửa. Cây lá rộng tạo độ che bóng cao làm giảm nhiệt độ mặt đất và giữ ẩm thảm mục. Hệ thống đường băng được bố trí vuông góc với hướng gió chính của mùa khô. Mạng lưới đường băng chia cắt các tiểu khu rừng thông thành những khối quản lý độc lập. Khi xảy ra hỏa hoạn, lực lượng chữa cháy sử dụng đường băng làm bàn đạp phản công dập lửa.

Ảnh vệ tinh MODIS và VIIRS cung cấp dữ liệu ảnh nhiệt có độ phân giải không gian cao. Cảm biến VIIRS có khả năng phát hiện các điểm nhiệt có diện tích nhỏ chỉ vài mét vuông. Dữ liệu được cập nhật từ hai đến bốn lần mỗi ngày qua hệ thống cơ sở dữ liệu trực tuyến. Phần mềm chuyên dụng lọc bỏ các nguồn nhiệt giả từ mái tôn hoặc đá lộ đầu. Tọa độ điểm cháy được tự động chuyển đổi sang hệ tọa độ VN-2000 để kiểm lâm viên tra cứu. Cảnh báo tự động gửi qua tin nhắn điện thoại và ứng dụng di động cho các đội cơ động. Nhờ vệ tinh, các đám cháy mới bùng phát được phát hiện ngay từ giai đoạn ban đầu.

Hệ thống cảnh báo cháy rừng sớm tích hợp các trạm quan trắc thời tiết tự động tại hiện trường. Các cảm biến liên tục đo lường nhiệt độ, độ ẩm không khí, bức xạ mặt trời và tốc độ gió. Dữ liệu truyền không dây về máy chủ trung tâm theo thời gian thực mỗi 15 phút. Hệ thống tự động tính toán cấp nguy cơ cháy và phát tín hiệu cảnh báo trên bảng điện tử. Khi chỉ số nguy hiểm đạt cấp IV và cấp V, còi báo động tại trạm kiểm lâm sẽ tự động kích hoạt. Bản tin cảnh báo cháy được phát sóng hàng ngày trên hệ thống truyền thanh của địa phương lân cận. Quy trình tự động hóa giúp giảm thiểu sai sót do con người và rút ngắn thời gian chuẩn bị ứng phó.

Tuần tra bảo vệ rừng mùa khô là nhiệm vụ trọng tâm của lực lượng kiểm lâm và tổ nhận khoán. Các tổ tuần tra tăng cường tần suất kiểm tra tại các khu vực trọng điểm cháy từ 10 giờ đến 16 giờ hàng ngày. Kiểm lâm viên mang theo thiết bị định vị GPS, máy bộ đàm và dụng cụ chữa cháy thô sơ. Các chốt gác cố định trên đỉnh đồi cao duy trì trực quan sát khói lửa liên tục 24/24 giờ. Lực lượng kiểm soát chặt chẽ người và phương tiện ra vào rừng thông trong những ngày nắng nóng đỉnh điểm. Mạng lưới tuần tra cơ động phối hợp nhịp nhàng với cộng đồng thôn bản dọc ranh giới. Sự có mặt thường xuyên của kiểm lâm ngăn chặn kịp thời các hành vi dùng lửa bất cẩn.

Phương châm bốn tại chỗ đảm bảo khả năng ứng cứu kịp thời ngay khi đám cháy vừa xuất hiện. Lực lượng tại chỗ gồm cán bộ kiểm lâm, bảo vệ rừng chuyên trách và dân quân tự vệ xã. Phương tiện dập lửa gồm máy thổi gió, cưa xăng, bàn dập lửa, can đựng nước và máy bơm áp lực cao. Tất cả trang thiết bị được bảo dưỡng định kỳ và bố trí sẵn sàng tại các trạm kiểm lâm trọng điểm. Hậu cần tại chỗ chuẩn bị đầy đủ lương khô, nước uống và túi cứu thương cho lực lượng làm nhiệm vụ. Các buổi diễn tập chữa cháy rừng thực tế được tổ chức định kỳ trước mùa khô. Sự chuẩn bị chu đáo rút ngắn thời gian tiếp cận đám cháy xuống dưới 30 phút.

Tuyên truyền vận động nâng cao nhận thức là biện pháp phòng cháy căn cơ và lâu dài. Ban quản lý vườn quốc gia ký cam kết không dùng lửa trong rừng với các hộ dân vùng đệm. Chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng gắn liền quyền lợi kinh tế của người dân với diện tích rừng được bảo vệ. Các tổ nhận khoán quản lý rừng được thành lập tại từng buôn làng bản địa. Người dân tham gia tuần tra và được trang bị kiến thức dập lửa an toàn. Khi rừng không bị cháy, các hộ nhận khoán được hưởng trọn vẹn tiền công bảo vệ rừng theo quy định. Cơ chế này biến cộng đồng địa phương thành tai mắt và lá chắn bảo vệ rừng vững chắc nhất.