Dấu chân sinh thái được tính bằng diện tích cần thiết để cung ứng cho con người các dịch vụ sản xuất lương thực, đồng cỏ chăn nuôi và mặt nước cung cấp thủy sản, lâm sản, đất xây dựng và diện tích rừng để hấp thụ chất thải (CO2) do con người thải ra liên quan đến sản xuất năng lượng (hình 1). Các diện tích khác nhau được quy đổi về cùng một đơn vị tính là hecta toàn cầu (global hecta) thông qua đại lượng yếu tố cân bằng (có đơn vị tính bằng gha/ha, thể hiện tiềm năng cho năng suất trung bình của một diện tích sản xuất sinh học) và yếu tố sản lượng, đặc trưng cho chênh lệch năng suất của một diện tích địa phương so với trung bình quốc tế, tạo ra được do sự khác biệt về điều kiện khí hậu hoặc phương pháp quản lí sản xuất. Ví dụ, một hecta đồng cỏ ở Niu Dilân sản xuất được nhiều thịt hơn một hecta đồng cỏ ở Gioc đan. Năm 2003, yếu tố cân bằng của đất canh tác là 2,21, đất rừng là 1,34, đất chăn nuôi là 0,49, mặt thủy sinh là 0,36 và đất xây dựng là 2,21.
Hình 1: Diễn biến các dấu chân sinh thái thành phần toàn cầu giai đoạn 1961-2003 [7]
Hình 2: Dấu chân sinh thái toàn cầu giai đoạn 1961–2003 (đường đơn bên trái hình) và ba kịch bản diễn biến dấu chân sinh thái giai đoạn 2003–2100 (ba đường bên phải hình, trong đó đường đậm trên cùng thể hiện kịch bản cách tiêu thụ toàn cầu không thay đổi, hai đường dưới thể hiện các kịch bản cách tiêu thụ toàn cầu giảm với những mức độ khác nhau) [7]
Dấu chân sinh thái được dùng để mô tả định lượng hóa mức độ áp lực của việc tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên lên sinh quyển trái đất. Ngoài đơn vị đo là gha, dấu chân sinh thái còn được đo bằng một đại lượng khác, được hiểu là số trái đất cần thiết cho nhu cầu sản phẩm sinh thái của con người, tính bằng tỷ số giữa số đo dấu chân sinh thái bằng gha và sức tải sinh thái khu vực vào cùng thời điểm tính toán. Giá trị của dấu chân sinh thái tính theo cách này nhỏ hơn hay bằng một trái đất thì phát triển là bền vững.
Dấu chân sinh thái toàn cầu đã tăng rất nhanh từ 1961 đến 2003, trong đó dấu chân sinh thái hấp thụ CO2 thải ra từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch tăng mạnh nhất. Giới hạn trên của việc sử dụng bền vững tài nguyên sinh thái của trái đất được tính bằng sức tải sinh thái toàn cầu, tức dấu chân sinh thái con người được phép sử dụng mà không gây tổn thương hệ sinh thái. Năm 2003, diện tích đất và nước cho năng suất sinh học và hấp thụ chất thải toàn cầu ước tính là 11,2 tỉ gha, chia đều cho 6,3 tỉ dân cư trên trái đất, cho sức tải sinh thái trung bình toàn cầu là 1,8 gha/người. Điều này có nghĩa là tất cả các quốc gia có dấu chân sinh thái lớn hơn 1,8 gha/người đều bị coi là sử dụng không bền vững tài nguyên sinh thái, “lạm dụng” hệ sinh thái (Lượng tiêu thụ của mỗi quốc gia được tính bằng lượng sản phẩm sản xuất + lượng sản phẩm nhập khẩu – lượng sản phẩm xuất khẩu). Trên bình diện toàn cầu, dấu chân sinh thái năm 2003 đã lên tới 2,2 gha/người. Diễn biến dấu chân sinh thái toàn cầu đến 2100 được tính cho 3 kịch bản khác nhau (hình 2), trong đó đường đậm cao nhất thể hiện xu thế tiếp diễn từ diễn thế hiện tại, một kịch bản rất xấu. Nếu xu hướng tăng dân số, tăng tiêu thụ thực phẩm, len sợi và phát thải CO2 tiếp tục như hiện nay, thì đến năm 2050, loài người sẽ cần một lượng gấp 2 lần khả năng cung ứng của tự nhiên hiện nay. Còn nếu xã hội kiểm soát tiêu thụ ở mức chặt chẽ nhất thì cũng phải tới khoảng năm 2040 dấu chân sinh thái mới cân bằng được với sức tải sinh thái toàn cầu.
Dấu chân sinh thái của các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình thay đổi rất ít (luôn thấp hơn 0,8 gha/người trong suốt các năm đã được tính). Các nước phát triển đều có dấu chân sinh thái cao và gia tăng, trung bình giai đoạn 1991-2001 tăng 8%. Không những thế, theo Mathis Wacknagel (người đứng đầu Global Footprint Network), các nước giàu tạo ra áp lực rất lớn đối với nước nghèo trong khai thác tài nguyên. Ví dụ như, việc nước giàu có nhu cầu cao về dầu cọ châu Á, đậu nành Nam Mỹ, dầu thô Trung Đông đã đưa chủ nhân các nguồn tài nguyên này đến chỗ tăng cường khai thác và phá hủy tài nguyên môi trường của chính mình.
Phương pháp đánh giá phát triển bằng dấu chân sinh thái còn có những hạn chế nhất định. Đó là: (1) Dấu chân sinh thái hiện chỉ tính cho những nơi có sự tồn tại rõ ràng của nhu cầu, hoặc có khả năng cung cấp dịch vụ sinh thái. (2) Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tái tạo của tự nhiên trong tương lai không được tính tới, như: thải các chất mà tự nhiên không đồng hóa được (PCBs, Dioxin, chất gây ô nhiễm bền vững khác…) và các quá trình đe dọa sức tải sinh thái (sự tuyệt chủng của các loài, mặn hóa do tưới tiêu, xói mòn đất do canh tác,…). (3) Không tính cho nước ngọt, môi trường và nguồn nuôi dưỡng sự sống đang bị đe dọa, do chúng không phải là sản phẩm hay dịch vụ sinh thái. (4) Các tiêu thụ do du lịch đang được tính cho địa phương diễn ra hoạt động du lịch, chứ không phải tính cho quê hương của du khách. (5) Nhu cầu về sức tải sinh thái để giải quyết vấn đề phát thải các khí nhà kính không phải CO2 chưa được tính trong dấu chân sinh thái. Những kiến thức chưa hoàn chỉnh về sự thay đổi của các khí nhà kính này gây ra rất nhiều khó khăn trong việc ước lượng sức tải sinh thái cần thiết để điều tiết và giám sát khả năng thay đổi khí hậu của chúng.
Tổ chức NEF (the New Economic Foundation) đã sử dụng các thước đo dấu chân sinh thái, tuổi thọ, chỉ số hài lòng để sáng tạo ra một chỉ số mới gọi là Chỉ số hạnh phúc hành tinh (Happy Planet Index – HPI).
Công thức tính HPI rất đơn giản như sau:
HPI = (Chỉ số hài lòng x Tuổi thọ kỳ vọng)/Dấu chân sinh thái
Tích của Chỉ số hài lòng với Tuổi thọ kỳ vọng được gọi là Số năm sống hạnh phúc trong cuộc đời (Happy life years – HLY). Các tham số trong công thức tính HPI đều là những độ đo được tính cho toàn cầu trong các báo cáo phát triển khác nhau. Tuổi thọ kì vọng của mỗi quốc gia được kế thừa từ “Báo cáo phát triển con người” thường niên của Liên Hợp Quốc. Chỉ số hài lòng được hướng dẫn kế thừa từ ngân hàng dữ liệu thế giới [9]. Theo kết quả tính của Nic Marks và cộng sự [8], Việt Nam có chỉ số HPI cao nhất châu Á, 61,2 (hình 3).
Độ biến động của các chỉ số được phân cấp đánh giá, quy ước màu đưa lên bản đồ như sau:
Bảng 1
| |
Đỏ đậm |
Đỏ |
Vàng |
Xanh lá cây |
| Chỉ số hài lòng |
|
<5,5 Không hài lòng |
5,5 – 6,7 Trung bình |
>6,7 Hài lòng |
| Tuổi thọ kì vọng |
|
<60 Tồi, nghèo |
60 – 75 Trung bình |
>75 Tốt |
| Dấu chân sinh thái |
>5 trái đất |
2 trái đất |
1-2 trái đất |
<1 trái đất |
Hình 3: Một số giá trị tính chỉ số HPI cho châu Á (bảng bên trái) và toàn cầu (hình bên phải) [8].
Ở Việt Nam, khái niệm và thước đo dấu chân sinh thái chưa được phổ cập. Trong phạm vi chương trình môn học “Tài nguyên thiên nhiên” của hệ đào tạo cử nhân chất lượng cao, trường Đại học khoa học tự nhiên, chúng tôi đã tổ chức nghiên cứu tìm hiểu các “Báo cáo sự sống hành tinh” từ 1998 đến 2006, nghiên cứu phương pháp luận tính dấu chân sinh thái. Trong các nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi đã xây dựng được quy trình tính dấu chân sinh thái và tiến hành tính dấu chân sinh thái cho Việt Nam trong 3 năm 2001, 2002, 2003. Kết quả tính thể hiện trên hình 3. Đáng chú ý là: Theo “Living Planet Report, 2006”, dấu chân sinh thái của Việt Nam năm 2003 là 0,91 gha/người, nhỏ hơn rất nhiều so với sức tải sinh thái toàn cầu (1,8 gha/người) và dấu chân sinh thái trung bình toàn cầu (2,2 gha/người). Tuy nhiên, xét trên phạm vi lãnh thổ Việt Nam, dấu chân sinh thái của người Việt đã lớn hơn so với sức tải sinh thái, bắt đầu từ sau năm 2000, nghĩa là đang gây tác động xấu cho tài nguyên sinh vật và hệ sinh thái quốc gia. Trong dấu chân sinh thái trung bình toàn cầu, dấu chân sinh thái cho lương thực là 0,9 gha/người, chiếm khoảng 35% tổng giá trị, dấu chân năng lượng nhiên liệu hóa thạch mà các hộ gia đình sử dụng tương đương 12% giá trị dấu chân toàn cầu. Dấu chân sinh thái thành phần lớn nhất của người Việt hiện nay là việc sử dụng đất trồng trọt, chăn nuôi và đốt nhiên liệu hóa thạch, chúng đóng góp vai trò chính làm dấu chân sinh thái quốc gia lớn hơn sức tải sinh thái quốc gia. Đây cũng là những lĩnh vực Việt Nam có thể xem xét giảm nhẹ nhu cầu khai thác, để giảm được dấu chân sinh thái xuống bằng với sức tải sinh thái quốc gia. Từ đây có thể đưa ra những khuyến cáo cho các cá nhân tham gia vào việc làm giảm dấu chân sinh thái toàn cầu, bằng những cách như chuyển sang sử dụng các phương tiện giao thông thân thiện môi trường, tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo…
Hình 4: Sức tải sinh thái (đường đậm) và dấu chân sinh thái (đường nhạt) của Việt Nam [5]
Dấu chân sinh thái thành phần của Việt Nam năm 2003 [5] Dấu chân đất canh tác 0,31gha/người (34% dấu chân tổng), Dấu chân sinh thái hấp thụ CO2 0,23 gha/người (25%), Dấu chân mặt nước ngư trường 0,19 gha/người (22%), Dấu chân đất rừng 0,10 gha/người (11%), Dấu chân đất xây dựng 0,06 gha/người (6%), Dấu chân đất đồng cỏ chăn nuôi 0,02gha/người (2%).
Dấu chân sinh thái là một phép đo ẩn dụ mức độ tác động của con người lên hệ sinh thái, đánh giá tính bền vững sinh thái của các hoạt động phát triển, giúp định hướng cho những thay đổi vì sự phát triển bền vững. Ở một số quốc gia, hoạt động tính dấu chân sinh thái được đưa vào hệ thống giáo dục phổ thông. Với mục đích tìm hiểu, tính toán Dấu chân sinh thái, giới thiệu và cảnh báo tình trạng lạm dụng sinh thái một cách dễ hiểu và Việt hóa, dưới sự hướng dẫn của giáo viên Nguyễn Thị Phương Loan, sinh viên Trần Xuân Việt đã lập được một website Dấu chân sinh thái tương đối thú vị và vẫn đang trên đường hoàn thiện (hình 5). Website này trình bày những vấn đề, khái niệm, xu hướng và phương pháp tính toán Dấu chân sinh thái, cung cấp các đường dẫn tới các website nổi tiếng khác về Dấu chân sinh thái như: National Footprint Accounts, EarthTrends, WWF… Tuy nhiên, website còn nhiều hạn chế về kỹ thuật xây dựng, trình bày, nội dung nên các tác giả rất mong muốn có sự góp ý và giúp đỡ để hoàn thiện cho nó.
Hình 5: Một phần trang trong trang web cá nhân của Trần Xuân Việt