Vai trò của công nghệ viễn thám trong giám sát, xác minh tín chỉ carbon rừng ở Việt Nam

Tín chỉ carbon rừng là gì? Cách tính nào tối ưu và minh bạch hiện nay?

Sử dụng tín chỉ carbon rừng là một biện pháp cấp bách để khuyến khích bảo vệ rừng, đồng thời mang lại cơ hội cho việc kết hợp các biện pháp bảo vệ môi trường với phát triển kinh tế bền vững, từ đó đảm bảo sự cân bằng giữa sự phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường. 

Hiện nay, bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên rừng không chỉ là nhiệm vụ của một quốc gia mà đã trở thành nhiệm vụ toàn cầu. Rừng đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ và lưu giữ carbon, duy trì sự cân bằng của khí quyển. Bảo vệ rừng không chỉ là cách hiệu quả nhất để đối phó với biến đổi khí hậu mà còn là yếu tố quan trọng để thúc đẩy sự phát triển bền vững.

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn nhận định, việc phát triển thị trường tín chỉ carbon rừng ở Việt Nam không chỉ đúng với xu hướng của thế giới mà còn góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xanh.

Việc xác minh tín chỉ carbon rừng là quá trình xác nhận và kiểm tra tính hợp lệ của lượng khí thải carbon được hấp thụ và lưu giữ bởi các khu rừng hoặc hệ sinh thái rừng. Đây là một phần quan trọng của các chương trình giảm phát thải khí nhà kính từ mất rừng và suy thoái rừng REDD+ (Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation), trong đó các quốc gia hoặc tổ chức có thể nhận được tiền thưởng hoặc hỗ trợ tài chính từ các quỹ hoặc tổ chức quốc tế trong việc bảo vệ và quản lý rừng nhằm giảm thiểu khí thải carbon và thúc đẩy phát triển bền vững.

Cụ thể, tín chỉ carbon là chứng nhận có thể giao dịch thương mại và thể hiện quyền phát thải một lượng khí CO₂ hoặc một lượng khí nhà kính khác quy đổi sang CO₂ tương đương. Một tín chỉ tương đương với 1 tấn CO₂ hoặc 1 tấn CO₂ quy đổi tương đương.

Rừng ở Việt Nam có tiềm năng rất lớn và đã nhận được khoản chi trả 51,5 triệu USD cho các kết quả giảm phát thải đã được xác minh (tín chỉ carbon) do hạn chế được mất rừng và suy thoái rừng (thường được gọi là REDD+) và tăng cường lưu trữ các-bon thông qua trồng và tái tạo rừng và người được hưởng lợi trực tiếp là các chủ rừng.

Quá trình xác minh này thường bao gồm sử dụng các phương pháp và công cụ địa không gian như công nghệ viễn thám, hình ảnh vệ tinh và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để đánh giá diện tích rừng, mức độ mất rừng cũng như đo lường lượng carbon trong rừng và sự biến đổi của rừng qua thời gian. Đồng thời, việc xác minh cũng cần phải tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và quy định địa phương liên quan để đảm bảo tính chính xác và minh bạch của dữ liệu và kết quả xác minh.

Sự cần thiết của công nghệ viễn thám trong giám sát và xác minh tín chỉ carbon rừng

Sự xuất hiện của công nghệ vệ tinh là cuộc cách mạng hóa việc giám sát môi trường, mang đến một cái nhìn toàn cảnh chưa từng có về các hệ sinh thái trên hành tinh của chúng ta. Bước tiến công nghệ này cho phép các nhà khoa học và nhà bảo vệ môi trường theo dõi các thay đổi trong môi trường trên quy mô toàn cầu, cung cấp dữ liệu quan trọng từ sự phá rừng và đô thị hóa đến sự tan chảy của băng cực. Ứng dụng của công nghệ này trong lĩnh vực xác minh tín dụng carbon đặc biệt đáng chú ý, vì nó phù hợp với các nỗ lực toàn cầu để giảm thiểu khí nhà kính trong cuộc chiến với biến đổi khí hậu (BĐKH).

Công nghệ viễn thám đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và xác minh tín chỉ carbon rừng bởi khả năng quan sát toàn cầu, hiệu quả và tiết kiệm chi phí, đa dạng dữ liệu, độ chính xác cao và khả năng cập nhật liên tục của nó. Cụ thể: công nghệ viễn thám có khả năng thu thập dữ liệu trên quy mô lớn, từ các khu vực rừng địa phương đến cả quy mô toàn cầu. Điều này cho phép theo dõi và đánh giá tình trạng của rừng trên diện rộng và xác định các vùng rừng có tiềm năng trong việc hấp thụ carbon.

Sử dụng công nghệ viễn thám giúp tiết kiệm thời gian và chi phí so với việc thực hiện các phương pháp truyền thống như khảo sát trên thực địa. Việc thu thập dữ liệu từ vệ tinh và máy bay không người lái giúp tăng cường hiệu quả và đáng tin cậy trong quá trình giám sát.

Công nghệ viễn thám cung cấp một loạt các dữ liệu đa dạng, bao gồm hình ảnh vệ tinh đa phổ, hình ảnh radar, ảnh máy bay không người lái và dữ liệu LiDAR (Laser Detection and Ranging), từ đó cho phép phân tích và đánh giá đa chiều về không gian và thời gian của các vùng rừng.

Công nghệ viễn thám đã phát triển các phương pháp và công nghệ mới giúp tăng cường độ chính xác của việc đo lường carbon trong rừng. Các thuật toán và kỹ thuật xử lý ảnh mới cũng được phát triển để giảm thiểu sai số và nâng cao độ chính xác của dữ liệu.

Công nghệ viễn thám cho phép theo dõi thời gian thực và cập nhật liên tục về tình trạng của rừng, từ đó giúp quản lý và đưa ra các biện pháp can thiệp kịp thời để bảo vệ và phục hồi môi trường rừng.

Các vệ tinh đóng góp vào việc xác minh tín dụng carbon thông qua khả năng giám sát và đo lường các thông số môi trường khác nhau. Bằng cách sử dụng một loạt các cảm biến, các dữ liệu từ vệ tinh có thể dùng để phát hiện các thay đổi trong lớp phủ thực vật, sử dụng đất và thậm chí là nồng độ khí nhà kính trong khí quyển. Dữ liệu này rất quan trọng để xác minh hiệu quả của các dự án lưu trữ carbon, chẳng hạn như cây lúa, cây mạ và các thực hành nông nghiệp bền vững. Ví dụ, các vệ tinh được trang bị công nghệ cảm biến từ xa như Tháp dòng lưu có thể đo lường khối lượng sinh khối của một loại cây, cho phép tính toán chính xác lượng carbon được lưu trữ hoặc lưu giữ. Những phép đo này quan trọng cho việc phát hành tín dụng carbon, dựa trên việc loại bỏ CO₂ có thể đo được từ không khí.

Các lợi ích của việc sử dụng công nghệ vệ tinh để xác minh tín dụng carbon là đa dạng. Các vệ tinh cung cấp phạm vi phủ sóng toàn diện và liên tục, làm cho việc giám sát các khu vực lớn và không thể tiếp cận trở nên dễ dàng hơn. Họ cũng cung cấp dữ liệu khách quan và có thể lặp lại, điều quan trọng để duy trì tính minh bạch và niềm tin trong các thị trường carbon.

Công nghệ viễn thám có thể làm cho thị trường carbon tự nguyện minh bạch

Các giải pháp dựa vào tự nhiên đang được quan tâm mật thiết vì chúng đã trở thành phương pháp hàng đầu để bảo tồn và tăng cường tiềm năng của các lưu trữ carbon tự nhiên (đất đai, rừng và đại dương), đồng thời cho phép cả cơ quan công cộng và các công ty tư nhân thực hiện cam kết về hòa tan carbon. Sự thú vị này không chỉ làm nổi bật tầm quan trọng của thị trường tín chỉ Carbon tự nguyện mà còn đề xuất việc thúc đẩy quá trình chuyển giao của nó thành một nơi giao dịch trưởng thành, minh bạch và dựa trên dữ liệu mạnh mẽ hơn. Công nghệ viễn thám (Remote sensing ~RS) được xem là công cụ tiềm năng nhất để thực hiện sự chuyển đổi này, bằng cách sử dụng dữ liệu lớn về không gian địa lý và trí tuệ nhân tạo để mô hình hóa sinh khối gần thời gian thực.

Hiện nay, thế giới đang nhấn mạnh về tầm quan trọng của việc chuyển đổi sang các dự án carbon có độ minh bạch cao. Các giải pháp dựa vào tự nhiên (Nature base solution~NbS), bao gồm các chiến lược để bảo vệ, quản lý bền vững và phục hồi hệ sinh thái cùng các lợi ích của chúng đối với cả con người và môi trường.

Việc bảo vệ và phục hồi các hệ sinh thái rừng đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi hướng tới một nền kinh tế toàn cầu ít carbon, chống chịu với BĐKH. Sử dụng đất và rừng chiếm 46% CO2 được lưu trữ vào năm 2022, bên cạnh vai trò quan trọng của chúng trong việc chứa đựng đa dạng sinh học, cung cấp nguồn lợi dưỡng và hỗ trợ nền kinh tế địa phương. Tuy nhiên, tính phức tạp và quy mô lớn của các hệ sinh thái tự nhiên đòi hỏi các giải pháp công nghệ được điều chỉnh để thuận tiện cho việc giám sát trực tiếp.

Phát triển và đổi mới trong công nghệ vệ tinh cho mục đích môi trường trong tương lai

Nhìn vào tương lai, sự phát triển trong công nghệ vệ tinh mang lại hứa hẹn lớn cho việc giám sát môi trường và xác minh tín chỉ carbon trong hệ sinh thái rừng ở Việt Nam. Sự tiến bộ trong công nghệ cảm biến được dự kiến sẽ cải thiện độ chính xác và chi tiết của dữ liệu môi trường. Sự tích hợp của trí tuệ nhân tạo với dữ liệu vệ tinh có thể làm tăng hiệu quả phân tích và diễn giải các thay đổi môi trường và hệ sinh thái rừng.

Hơn nữa, sự tiếp cận ngày càng dễ dàng hơn đối với dữ liệu vệ tinh, thông qua các sáng kiến như chương trình Copernicus của Cơ quan Vũ trụ châu Âu đang làm cho việc giám sát môi trường trở nên dân chủ hóa hơn, cho phép nhiều tổ chức và quốc gia tham gia hơn vào các thị trường tín dụng carbon.

Công nghệ vệ tinh đóng vai trò then chốt trong việc xác minh tín chỉ carbon, cung cấp một phương tiện đáng tin cậy và hiệu quả để giám sát các hệ sinh thái rừng trên trái đất. Khi công nghệ này tiếp tục phát triển, tiềm năng của nó trong việc đóng góp vào cuộc chiến chống BĐKH ngày càng lớn, làm nổi bật sự quan trọng của nó trong quản lý môi trường toàn cầu.

Các giải pháp viễn thám cho phép phát hiện và theo dõi sự thay đổi theo thời gian trong đất đai, thảo nguyên và cây trồng bằng cách ghi lại một danh sách ngày càng phát triển các tham số sinh học khí hậu như độ ẩm đất. Các ứng dụng phát sinh chủ yếu bao gồm phân loại bao phủ đất, thay đổi sử dụng đất, quản lý rừng (đếm cây, giám sát sự phát triển cây…), theo dõi phá rừng, ước lượng lượng sinh khối, bảo tồn tự nhiên…

Sự kết hợp giữa hình ảnh vệ tinh, trí tuệ nhân tạo (AI) và khoa học môi trường đã tinh chế trong thập kỷ qua để cung cấp giải pháp tiềm năng nhất nhằm giám sát tài nguyên tự nhiên ở quy mô và mức độ chính xác chưa từng có. Các giải pháp viễn thám tận dụng giá cả không ngừng giảm của dữ liệu vệ tinh và sức mạnh tính toán để phục vụ một loạt các ngành công nghiệp: từ nông nghiệp thực phẩm, gỗ đến thị trường carbon tự nguyện và quy hoạch đô thị, tất cả đều phụ thuộc nặng vào đất đai, rừng và cây trồng.

Ngoài ra, sự kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo và công nghệ viễn thám trong giám sát và xác minh tín chỉ carbon rừng có thể mang lại nhiều lợi ích, từ việc cải thiện hiệu suất của quá trình đến việc đưa ra dự báo và quản lý rủi ro tốt hơn. Điều này có thể góp phần vào nỗ lực bảo vệ môi trường rừng và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.

Cụ thể là công nghệ AI có thể được sử dụng để tự động phân tích hình ảnh và dữ liệu vệ tinh thu thập được từ rừng. AI giúp nhận biết và phân loại loại cây cũng như đánh giá mức độ mật độ rừng và thay đổi của nó qua thời gian. AI cũng có thể sử dụng dữ liệu vệ tinh để dự đoán mức độ mất rừng trong các khu vực cụ thể và ước lượng lượng carbon bị mất do sự suy giảm của rừng. Điều này có thể giúp cung cấp thông tin quan trọng cho việc xác minh tín chỉ carbon. AI có thể được sử dụng để giám sát rừng trực tuyến và thời gian thực thông qua việc phân tích dữ liệu vệ tinh liên tục, giúp phát hiện kịp thời các hoạt động phá rừng và mất rừng, từ đó giảm thiểu mất mát carbon và đảm bảo tính bền vững của rừng.

AI có thể sử dụng dữ liệu vệ tinh lịch sử để dự báo xu hướng tương lai của mất rừng và carbon trong rừng. Điều này có thể hỗ trợ trong việc phát triển kịch bản và chiến lược quản lý rừng dựa trên việc đánh giá rủi ro và dự báo tương lai. AI có thể được sử dụng để tối ưu hóa phân bổ tài nguyên trong các dự án bảo vệ rừng và xác minh tín chỉ carbon. Bằng cách tự động phân tích dữ liệu và đưa ra dự đoán, AI có thể hỗ trợ quản lý tài nguyên một cách hiệu quả hơn và tối ưu hóa kết quả của các dự án. Các kết quả dự đoán này có thể được sử dụng để hỗ trợ quản lý rừng, đưa ra quyết định về chính sách và xác minh tín chỉ carbon.

Tóm lại, công nghệ viễn thám có vai trò quan trọng trong quá trình xác minh tín chỉ carbon rừng bằng cách cung cấp dữ liệu minh bạch để định lượng carbon trong hệ sinh thái rừng. Thông qua việc phân tích hình ảnh vệ tinh và dữ liệu về loài cây, mật độ và các yếu tố môi trường, các chuyên gia có thể định lượng được lượng carbon tích tụ và tiêu thụ trong rừng. Đồng thời, nghiên cứu về việc tích hợp các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo, học sâu và học máy có sử dụng dữ liệu lớn sẽ cải thiện khả năng dự đoán và đánh giá tình trạng rừng và carbon trong rừng.

Do đó, việc tiếp tục nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám trong lĩnh vực giám sát và xác minh tín chỉ carbon rừng ở Việt Nam không chỉ mang lại những kết quả quan trọng về bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, mà còn hỗ trợ cho quyết định chính sách và quản lý tài nguyên một cách hiệu quả hơn./.