LIÊN HỆ GIỮA XÓI LỞ NHANH Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG VÀ CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI

Edward J. Anthony *, Guillaume Brunier *, Manon Besset *, Marc Goichot **, Philippe Dussouillez *& Van Lap Nguyen ***

Đại học Aix-Marseille, CEREGE UMR 34, 13545 Aix en Provence, France, Institut Universitaire de France;

**Trưởng quản lý Chương trình thủy điện bền vững và lưu vực sông, WWF – Greater Mekong, TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam;

*** Phân viện Địa Lý tại TP. Hồ Chí Minh, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST), Số 01 Mạc Đĩnh Chi, Quận 1, TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam;

Liên hệ người chịu trách nhiệm chính Edward J. Anthony (email:anthony@cerege.fr)

Bài đăng tại http://www.nature.com/scientificreports

Tiếp nhận: 12-05-2015
Phê duyệt: 04-09-2015
Công bố : 08-10-2015

Trong khi dư luận quốc tế đang ngày càng quan tâm đến sự sống còn của các đồng bằng, thì Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), đồng bằng lớn thứ ba trên thế giới, với dân số đông đúc, được xem như vùng sản xuất lương thực quan trọng nhất của khu vực Đông Nam Á và là nơi tập trung đa dạng sinh học quy mô thế giới đang ngày càng bị ảnh hưởng bởi các hoạt động của con người và đang xuất hiện hiện tượng sụt lún và xói lở bờ biển. Ở thượng nguồn sông Mê Kông, đã có khá nhiều đập thủy điện được xây dựng và nhiều đập thủy điện khác đang nằm quy hoạch. Từ ảnh vệ tinh SPOT 5 có độ phân giải cao, chúng tôi đã định lượng được sự xói lở bờ biển và mất đất trên quy mô lớn trong khoảng thời gian từ năm 2003 đến 2012, và sự ảnh hưởng đang diễn ra đối với hơn 50% của 600 km chiều dài bờ biển vốn đã và đang bị xâm thực mạnh mẽ. Hiện tượng xói lở xảy ra, mặc dù không có ghi nhận nào về sự thay đổi lưu lượng trên sông cũng như các điều kiện về sóng và gió trong thời gian nêu trên, được cho là có liên quan đến (1) Sự suy giảm đáng kể trầm tích lơ lửng từ sông Mê Kông đến vùng ven bờ biển và sự suy giảm này có thể có mối liên hệ với việc các đập giữ lại trầm tích, (2) Hoạt động khai thác cát vì mục đích thương mại trên quy mô lớn trên sông và dọc các kênh rạch ở vùng đồng bằng, và (3) Lún đất do khai thác nước ngầm. Sự xói lở bờ biển đã là nguyên nhân gây ra sự di dân ở vùng ven biển. Đây chính là mối hiểm họa khác nữa đối với sự toàn vẹn của vùng đồng bằng rộng lớn này của châu Á, giờ đây còn được xem là đặc biệt dễ bị tổn thương do hiện tượng sụt lún gia tăng, nước biển dâng, và tình trạng này trong tương lai sẽ nghiêm trọng hơn do các đập thủy điện.

Các vùng đồng bằng phụ thuộc rất nhiều vào nguồn trầm tích ổn định để duy trì đường bờ biển và bù lún. Vì lượng trầm tích trên sông ngày càng thiếu hụt do bị giữ lại sau các các đập thủy điện, nhiều đồng bằng trên thế giới đang phải đối mặt với hiện tượng lún và xói lở nhanh hơn, mất đất trên diện rộng và dễ bị tác động hơn bởi lũ lụt và nước biển dâng [1, 2].Tính dễ bị tổn thương tăng lên gây nên các hậu quả về các mặt chính trị, kinh tế và môi trường cho nhiều vùng đồng bằng trên thế giới, và đòi hỏi các nỗ lực quốc tế trong việc phối hợp nghiên cứu và hoạch định chính sách hướng tới việc duy trì và phục hồi các vùng đồng bằng bền vững [3, 4]. Một thí dụ, các mối quan ngại trên đã được thể hiện, khi Hội đồng khoa học Quốc tế (ICSU) phê chuẩn sáng kiến ―Đồng bằng Bền vững 2015. Hình thành muộn hơn gần một thế kỷ so với các đồng bằng lớn khác ở Châu Á, Đồng bằng sông Cửu Long đang phải đối mặt với thách thức lớn về tính bền vững của nó khi trở nên dễ bị tổn thương bởi tình trạng xói lở, nước biển dâng và lũ lụt từ hậu quả của việc xây dựng các đập thủy điện vào những thập niên 70 và 80. Lưu vực ĐBSCL (hình 1) nằm trên lãnh thổ của 6 quốc gia, là lưu vực sông có diện tích lớn thứ 12 trên thế giới. Đồng bằng sông Cửu Long là đồng bằng lớn thứ 3 trên thế giới [6], là nơi định cư của gần 20 triệu dân [7], có vai trò rất quan trọng đến an ninh lương thực của khu vực Đông Nam Á, cung cấp 50% sản lượng lương thực của Việt Nam [8]. Đặc biệt, Đồng bằng sông Cửu Long cung cấp 90% sản lượng lúa xuất khẩu nhờ đó Việt nam trở thành nước xuất khẩu gạo lớn thứ 2 trên thế giới, cung cấp 60% thủy sản xuất khẩu của Việt Nam với kim ngạch xuất khẩu hàng tỷ đô la. Ngoài ra Đồng bằng sông Cửu Long là một khu vực phát triển năng động về nông nghiệp nói chung và chăn nuôi gia súc nói riêng [8]. Bên cạnh đó, vùng hạ lưu sông cũng là nơi có mức độ đa dạng sinh học về cá trên một đơn vị diện tích cao hơn so với bất kỳ lưu vực sông lớn nào trên thế giới, về mức độ đa dạng chung chỉ đứng sau sông Amazon [9].

hinh-1

Những lợi thế quan trọng này đang ngày càng bị đe dọa một số hoạt động phát triển kinh tế-xã hội diễn ra nhanh chóng, trong đó đáng chú ý là các đập thủy điện quy lớn đã và đang được quy hoạch xây dựng [10](Hình 1b), biến vùng Đồng bằng sông Cửu Long thành một ví dụ tiêu biểu về điểm nóng kinh tế, xã hội, chính trị và môi trường. Mức độ ảnh hưởng của các đập thủy điện đến các nước hạ lưu sông Mê Kông đã đến đỉnh điểm, đặc biệt sau khi đập Xayaburi (dung tích hồ chứa: 225 triệu m3) tại Lào được khởi công xây dựng vào tháng 11 năm 2012, dấy lên mối quan ngại của quốc tế và sự phản đối từ phía Chính phủ Việt Nam, các nhà khoa học, các nhóm hoạt động môi trường [11] [12]. Đã có một số nghiên cứu nghiêm túc về các tác động tiềm tàng của đập thủy điện đến kinh tế – xã hội, chính trị và môi trường sinh thái, đặc biệt là về vấn đề bẫy trầm tích trong các hồ chứa và hậu quả tiêu cực của nó đến sự ổn định địa mạo trong tương lai của vùng đồng bằng [17] [22]. Bên cạnh các vấn đề thường thấy ở các đập thủy điện, việc khai thác vật liệu cấp phối quy mô lớn trên dòng chính sông Mê Kông và các dòng nhánh với dân cư sinh sống đông đúc ở cả Campuchia và Việt Nam (hình 1b) ngày càng tăng kể từ năm 2000 do sức ép của tốc độ phát triển kinh tế. Làm cho việc khai thác cát trên quy mô lớn ở dòng chính sông Mê Kông cũng như trên các phụ lưu ngày càng tăng (hình 1b) [23] [24]. Thế nhưng, ảnh hưởng nguy hại của hoạt động này đến môi trường dường như ít được chú ý hơn so với các đập thủy điện [23].

Bên cạnh việc nhận thức mối quan ngại về tác động của các đập thủy điện, và ở mức độ hẹp hơn, việc khai thác cát lòng sông đến nguồn cung cấp trầm tích và sự ổn định của vùng Đồng bằng sông Cửu Long trong tương lai, hiện tượng xói lở bờ biển cũng đã trở thành vấn đề đặc biệt nghiêm trọng, đã được nhấn mạnh trong nhiều nghiên cứu khoa học gần đây cũng như trên các phương tiện báo chí [31]. Các phân tích từ bản đồ và ảnh vệ tinh Landsat giai đoạn 1950-2014 cho thấy xói lở bờ biển vùng Đồng bằng sông Cửu Long dần tăng lên, đặc biệt là ở đoạn bờ cấu tạo bùn ở phía Biển Đông, trong khi đó vùng cửa sông cho thấy xu thế biến đổi mạnh theo lưu lượng lũ và có quan hệ với mức độ vận chuyển trầm tích [29]. Kết hợp với quá trình sụt lún, vốn đã được chứng minh có nguyên nhân từ việc khai thác nước ngầm quy mô lớn ở vùng đồng bằng đông dân này [32], tình trạng xói lở bờ biển đã làm trầm trọng thêm sự tổn thương của đồng bằng, đặt ra mối đe dọa đến sự an toàn và sinh kế của nông dân và ngư dân [33], ví dụ như việc di dời hơn 1.200 hộ gia đình trong khu dân cư ven biển bị ảnh hưởng bởi xói lở nghiêm trọng năm 2014 [31]và việc huy động lực lượng quân đội Việt Nam xây dựng một cách vội vã hệ thống phòng thủ bờ biển dọc theo các khu vực dễ bị xói lở của vùng đồng bằng phía giáp Biển Đông.

Do vậy, tính dễ bị tổn thương của vùng Đồng bằng sông Cửu Long liên quan đến một chuỗi các vấn đề nóng bỏng khác nhau hiện đang thu hút sự chú ý của giới khoa học và chính trị quốc tế, được tăng thêm bởi mối lo ngại từ sự đe dọa của các dự án đập thủy điện lớn đang được quy hoạch, và mối đe dọa của các loại dự án đó đã tạo ra đối với tính bền vững của các đồng bằng trên thế giới [11,12,14]. Ở đây chúng tôi tập trung vào vấn đề quan trọng là hiện tượng xói lở ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Trước tiên, chúng tôi phân tích các hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao trong gần một thập kỷ, để có được một hình ảnh chính xác về hiện trạng ―sức khỏe‖ của đường bờ biển của đồng bằng. Sau đó chúng tôi tìm hiểu mối liên hệ cơ học trực tiếp và gián tiếp giữa hiện tượng xói lở đồng bằng với ảnh hưởng của các hoạt động của con người đến các hậu quả nêu trên, đặc biệt là sự sự suy giảm nguồn cung cấp trầm tích. Quy mô và mức độ của các hoạt động của con người ở lưu vực sông Mekong và Đồng bằng sông Cửu Long, cùng với các tác động còn chưa được nhận biết rõ ràng của biến đổi khí hậu [7, 34, 35], làm cho hiện tượng xói lở xảy ra ở vùng đồng bằng diễn biến phức tạp và cần được làm sáng tỏ. Việc định lượng quy mô và tốc độ xói lở bờ biển và xác định được mối liên hệ cơ học giữa hiện tượng xói lở và các hoạt động của con người là những bước đi quan trọng trong việc đánh giá tính tổn thương ngày càng tăng của khu vực đồng bằng rộng lớn này cũng như trong quá trình tìm kiếm các giải pháp nhằm giảm thiểu sự tổn thương đó.

Thời kỳ Holocen muộn và địa lý tự nhiên vùng Đồng bằng sông Cửu Long

Thời kỳ Holocen muộn và địa lý tự nhiên vùng Đồng bằng sông Cửu Long Đồng bằng sông Cửu Long phát triển nhanh từ một vùng cửa sông hình phễu trên vùng Biển Đông thành một thành vùng đồng bằng do trầm tích bồi đắp từ 5.300 đến 3.500 năm trước [36, 37]. Vùng đồng bằng đã tiến thêm về phía biển 200km làm tăng sự tiếp xúc của đồng bằng với sóng biển, dẫn đến quá trình lấn biển chịu ảnh hưởng của tác động sóng biển, đặc trưng bởi vô số các giồng cát dọc theo bờ biển (beach ridges) ở đoạn bờ giữa các cửa sông [26]. Do chế độ triều ảnh hưởng bởi sóng ngày càng tăng nói trên, tốc độ biển tiến của vùng đồng bằng trong hơn 3.000 năm qua đạt mức 16m/năm tại những đoạn bờ đặc trưng bởi các giồng cát, trong khi đó dòng vận chuyển bùn cát mang trầm tích từ các cửa sông vận chuyển dọc bờ phía tây. Kết quả là vùng mũi Cà Mau tiến ra biển với tốc độ 26m/năm (hình 2a) [36-38]. Như vậy, vùng hạ lưu Đồng bằng sông Cửu Long đặc trưng bởi hai kiểu địa hình ven biển chính, địa hình cao của giồng cát ven biển và trầm tích mịn dọc theo 250km bờ biển trải dài từ khu vực các cửa sông tới tận Bạc Liêu; và 350km bờ biển chủ yếu đất bùn tiến về phía tây của Bạc Liêu, ven Biển Đông đến vịnh Thái Lan (hình 2a).

Lưu lượng trung bình của sông Mê Kông tại Kratie, Campuchia (hình 1b) là 14.500m3/s [7]. Chế độ thủy văn hàng năm theo mùa (hình 2b), với một mùa lũ gió mùa Tây Nam (từ tháng 5
đến tháng 10), khi đó trầm tích sông được vận chuyển theo 2 nhánh chính là Bassac (sông Hậu) và sông Mê Kông (sông Tiền) vào đồng bằng và vùng ven biển qua một số cửa sông (hình 1a). Các ước tính về tải trầm tích lơ lửng trung bình hàng năm của sông Mê Kông đều không thật chính xác. Tùy thuộc vào các phép đo và phương pháp tính toán, lượng trầm tích được ước tính khoảng 50-160 Mt (triệu tấn) [17-19, 39-42]. Khoảng ước lượng rộng này cũng ảnh hưởng đến việc ước tính lượng trầm tích bị giữ lại trước các đập thủy điện hiện có, được định lượng từ mức tương đối đáng kể [18] đến mức không đáng kể [19]. Lượng trầm tích qua mặt cắt Kratie đã được ước tính vào khoảng 3 triệu tấn/năm [41]. Lượng trầm tích bồi đắp cho Đồng bằng sông Cửu Long ở Việt Nam được ước tính thay đổi từ 1% vào năm lũ nhỏ đến 6% vào năm lũ lớn, tương ứng với lượng trầm tích do sông tải đến đo tại Kratie [21]. Ước tính tương tự cho vùng đồng bằng thuộc Campuchia là 19% đến 23%. Vào mùa nước lớn gió mùa Tây Nam, lượng bùn cát vận chuyển đến biển ước đạt 48-60% tổng lượng bùn cát tại mặt cắt Kratie [21]. Theo dữ liệu ảnh vệ tinh MERIS trong 10 năm (2003-2012), nồng độ chất lơ lửng (suspended particulate matter, SPM) trung bình vào tháng 10 cho thấy vào mùa nước lớn, phần lớn lượng trầm tích này đọng lại ở vùng ven bờ gần các cửa sông [43-16], trong khi đó mùa nước kiệt (số liệu trung bình tháng 1) đặc trưng bởi sự vận chuyển trầm tích dọc bờ xuống phía Tây Nam (hình 2c).

Đồng bằng sông Cửu Long chịu tác động của sóng có năng lượng từ thấp đến trung bình từ phía Tây Nam vào mùa gió mùa Tây Nam (hình 2d), tạo ra dòng chảy yếu dọc bờ tiến về phía Đông Bắc, tạo thuận lợi cho trầm tích lắng đọng ở vùng cửa sông. Mùa gió mùa Đông Bắc đặc trưng bởi sóng cao hơn (hình 2d), tạo điều kiện cho sự vận chuyển bùn cát từ các vùng cửa sông dọc bờ về phía Tây (hình 2c). Sự vận chuyển bùn cát do sóng được duy trì bởi ứng suất gió và dòng triều kết hợp với biên độ triều giảm từ 3,5m vào pha triều cường dọc theo vùng cửa sông Mê Kông – nơi có chế độ bán nhật triều xuống đến 1m ở phía vịnh Thái Lan – nơi có chế độ nhật triều. Vùng bờ vịnh sông Mê Kông được che chắn tương đối, bảo vệ khỏi năng lượng sóng lớn vào mùa gió mùa Đông Bắc. Dòng vận chuyển bùn cát mạnh mẽ về hướng tây và sự lắng đọng lượng bùn cát khổng lồ ở đoạn bờ phía vịnh Thái Lan, nơi có năng lượng sóng yếu trong 3.000 năm qua, mang lại hình dạng bất đối xứng cho vùng đồng bằng (hình 2a).

Biến động đường bờ biển của Đồng bằng sông Cửu Long

Sự biến động đường bờ biển vùng Đồng bằng sông Cửu Long trong giai đoạn 2003-2012 được mô tả cho 3 đoạn đường bờ biển: bờ biển với cát chiếm ưu thế ở khu vực các cửa sông (delta distributary mouths – DDM), bờ biển với bùn chiếm ưu thế ở đoạn đường bờ Biển Đông và bờ biển với bùn chiếm ưu thế ở đoạn bờ Vịnh Thái Lan. Hiện tượng xói lở chủ yếu xảy ra ở các đoạn bờ biển với đất bùn với tốc độ trung bình trên 50m/năm ở nhiều nơi, đặc biệt là dọc theo 183km đoạn bờ biển phía Biển Đông với gần 90% chiều dài đường bờ bị xói lở (hình 3). Giai đoạn 2003-2012, hơn 50% chiều dài đường bờ 600km của Đồng bằng sông Cửu Long có hiện tượng xói lở với sự biến đổi đường bờ đáng chú ý (hình 4). Mặc dù xói lở ở đoạn bờ Vịnh Thái Lan năng lượng thấp ít nghiêm trọng hơn nhưng hiện tượng này cũng đã xảy ra với trên 60% chiều dài 200km của đoạn bờ này. Sự biến động đường bờ đã dẫn đến việc mất một khối lượng lớn đất đồng bằng dọc theo bờ phía Biển Đông và phía Vịnh Thái Lan (bảng 1) và đây là vấn đề đang nhận được mối quan tâm ở Việt Nam. Giai đoạn 2003-2012, đồng bằng ven biển sông Mê Kông đã bị mất hơn 5 km2 đất là hậu quả của việc biển tiến mạnh mẽ. Trong đó riêng giai đoạn 2007-2012, vùng đồng bằng này mất đi một diện tích tương đương với 1.5 sân bóng đá mỗi ngày. Con số này là đáng kể cho một vùng đồng bằng vẫn được biết đến là có xu thế biển tiến mạnh mẽ.

hinh-2

hinh-3

Hiện tượng xói lở trên diện rộng này trái ngược với xu thế mở rộng mạnh mẽ vùng đồng bằng này về phía tây nam trong ba thiên niên kỷ qua (hình 2a). Lượng xói lở ròng được giảm nhẹ bằng lượng bồi tụ cát ở vùng cửa sông đồng bằng (DDM), vùng có tỷ lệ bồi tụ dương thấp, mặc dù vậy vẫn cho thấy sự bất thường giữa xói lở và bồi tụ dọc bờ (hình 3).

Một hiện tượng đáng chú ý khi so sánh kết quả phân tích hình ảnh của hai giai đoạn 2003-2007 và 7/2006-12/2011 (hình 4, bảng 1): (i) Sự suy giảm mạnh lượng bồi tụ trong đoạn bờ DDM (từ 0,78 km2/năm xuống còn 0,26 km2/năm), và (ii) Bờ biển thoái, mất đất trầm trọng dọc đoạn bờ BIỂN ĐÔNG (tốc độ thoái khoảng 6,4m/năm tăng lên hơn 12,5 m/năm trong suốt
chiều dài 180 km của đoạn bờ này, và diện tích đất bị mất tăng từ 2 km2/ năm lên hơn 2,7 km2/ năm). Mặc dù lượng đất bị mất giảm trong trong đoạn bờ VỊNH THÁI LAN (từ khoảng 0,87 km2/ năm xuống còn trên 0,57 km2/năm), sự xói lở đã ảnh hưởng đến 62-64% bờ biển.

hinh-4

Thảo luận
Từ các ảnh vệ tinh có độ phân giải cao cho thấy quá trình bồi tụ mạnh mẽ ở Đồng bằng sông Cửu Long hiện nay đang bị chi phối bởi sự xói lở tràn lan. Tỷ lệ mất đất giai đoạn 2003-2012 lên đến gần 2.3 km2/năm dọc theo đoạn bờ biển phía Biển Đông (bảng 1), lớn hơn rất nhiều so với tốc độ mất đất giai đoạn 1885-1985, được xác định từ bản đồ, là 1,2km2/năm.

Tại đoạn bờ biển phía Vịnh Thái Lan, gần đây cũng đặc trưng sự thay đổi từ xu thế bồi tụ qua hàng trăm năm sang xói lở [47]. Tỷ lệ xói lở đường bờ Đồng bằng sông Cửu Long trong giai đoạn 2003-2012 so với giai đoạn 1973-2003 cũng đã tăng từ 40% lên đến hơn 50% [29]. Đối với một vùng đồng bằng lớn như Đồng bằng sông Cửu Long, sự biến động đường bờ chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như lượng trầm tích (bùn cát/trầm tích) cấp, dòng bùn cát và lắng đọng bùn cát, quá trình sụt lún, mực nước biển, sóng và dòng chảy. Giả thuyết của chúng tôi là sự suy giảm lượng trầm tích là yếu tố chính gây ra hiện tượng xói lở ở hơn 300km bờ biển Đồng bằng sông Cửu Long hiện nay (hình 5). Chúng tôi cũng cho rằng các hoạt động của con người gây ra sự thay đổi ở vùng đồng bằng này như sụt lún nhanh hơn, đặc điểm dòng bùn cát và lắng đọng bùn cát, cũng có thể góp phần gây xói lở bờ biển (hình 6). Xu hướng biến đổi nồng độ vật chất lơ lửng (SPM) theo thời gian tại vùng cửa sông Đồng bằng sông Cửu Long cho thấy bằng chứng hợp lý về sự suy giảm lượng pha sa đến (hình 5a) trong những năm gần đây [46]. Ngoài sự biến đổi mạnh theo mùa của mật độ trầm tích lơ lửng trong nước biển ven bờ do ảnh hưởng của sông tải ra (hình 2c), kết quả tính toán từ số liệu MERIS giai đoạn 2003-2012 cũng cho thấy một xu hướng dài hạn suy giảm mạnh mẽ nồng độ vật chất lơ lửng với khoảng 5%/năm [46]. Sự suy giảm lượng vật chất lơ lửng hàng năm này đã đóng góp vào xu thế suy giảm trầm tích ngay cả trong mùa nước lớn khi mà sông tải vật chất lơ lửng ra biển [46]. Trong giai đoạn 1997-2012, xu thế này đã được thể hiện rõ hơn qua việc phân tích độ cao sóng và hướng sóng ngoài khơi (http://www.ncep.noaa.gov/), tốc độ và hướng gió (thu được từ hiệu chỉnh chéo và đồng hóa số liệu gió bề mặt đại dương lấy từ các ảnh vệ tinh SSM/I (Special Sensor Microwave/Imager- Thiết bị quan sát bằng sóng vi ba cảm ứng đặc biệt ), TMI (TRMM microwave imager- ảnh vệ tinh TRMM vi ba), AMSR-E (Advanced Microwave Scanning Radiometer for the Earth Observing System- Máy đo bức xạ quét vi sóng tiên tiến cho hệ thống quan sát trái đất), số liệu quan trắc gió trên biển từ vệ tinh QuikSCAT, và vệ tinh quan sát trái đất ADEOS-2 (http://podaac.jpl.nasa.gov/node/31)), sự suy giảm trầm tích lơ lửng không liên quan đến chế độ thủy động lực ở Biển Đông (ví dụ như làm cho trầm tích mịn tái lơ lửng) vì các dữ liệu cho thấy không có sự thay đổi đáng kể chế độ thủy động lực trong thời gian nghiên cứu [46]. Mặt khác, không có sự thay đổi đáng kể nào về lưu lượng dòng chảy lũ sông Mê Kông có thể giải thích cho sự sụt giảm hàng năm 5% lượng trầm tích lơ lửng sông Mê Kông cung cấp cho Biển Đông trong giai đoạn nghiên cứu 2003-2012 [46, 48].

Số liệu khí hậu đại dương trung bình tháng 1 – tháng mùa khô giai đoạn 2003-2012 thu thập được từ ảnh vệ tinh MERIS [46]cũng cho thấy mối liên hệ rõ ràng giữa mật độ vật chất lơ lửng (SPM) và xói lở bờ biển. Vào tháng 1 (hình 2c), có dòng vận chuyển bùn cát và dải bùn cát tái lơ lửng từ khu vực cửa sông, trong đó các sản phẩm sinh học đóng góp một lượng nhỏ (<5%) [45], nhưng vẫn có thể thấy được sự xói lở diễn ra ở đoạn bờ bùn phía Biển Đông [44] (hình 3) dưới ảnh hưởng của chế độ sóng mạnh thịnh hành vào mùa này (hình 2d). Vai trò quan trọng của năng lượng sóng gợn (infragravity wave), hình thành sau khi sóng trọng lực (gravity wave) bị tiêu tán khi gặp đới tiền bờ (shoreface) và rừng ngập mặn, tác động đến vùng bờ bùn Biển Đông cũng đã được xác định [30]. Điều này càng nhấn mạnh vai trò của sóng dài, năng lượng cao vào mùa gió mùa đông bắc với thành phần sóng ngoại trọng lực. Tại đới ven bờ (phía đường đẳng sâu 10m) có sự tăng nồng độ trung bình 10 năm của vật chất lơ lửng dọc theo đoạn bờ bị xói lở mạnh mẽ nhất thuộc Biển Đông [46](hình 5a). Hiện tượng này lại không phù hợp với tổng lượng vật chất lơ lửng suy giảm trong giai đoạn 2003-2012, và có thể, do đó, phản ánh hiện tượng trầm tích tái lơ lửng do xói lở bờ biển thường xuyên và liên tục.

Sự sụt giảm liên tục gần đây của mật độ trầm tích lơ lửng ở ngoài khơi vùng đồng bằng được cho chủ yếu do sự giữ lại trầm tích của đập [46], và cũng xác nhận cho các kết luận của một nghiên cứu, lượng trầm tích đáng kể bị giữ lại bởi các đập trên toàn lưu vực sông Mê Kông [18]
. Mặc dù có một sự đồng thuận, tuy nhiên, về tác động tiêu cực của các đập hiện có và các đập dự kiến xây dựng đến lượng trầm tích sông Mê Kông bồi đắp cho vùng đồng bằng [5,18,20-22]
, do ước tính không thật chính xác về tải trầm tích trên sông Mê Kông cho vùng đồng bằng của nó, do đó dẫn đến ước lượng không chắc chắn về lượng trầm tích bị giữ lại phía sau các đập, nên cũng không thể chỉ ra mối liên hệ giữa sự xói lở hiện nay ở đồng bằng và sự tồn tại của các đập thủy điện hiện hữu. Tuy nhiên, các đập thủy điện lại không phải là nguyên nhân duy nhất dẫn đến sự suy giảm lượng trầm tích cung cấp cho vùng bờ. Việc khai thác cát quy mô lớn ở lòng sông Mê Kông (hình 5b), cũng dẫn đến việc giảm đáng kể nguồn cung cấp trầm tích đáy đến vùng bờ [48], và điều này cần được xem như là một mối quan ngại lớn đến sự ổn định của đường bờ đồng bằng, đặc biệt ở đoạn bờ cửa sông đồng bằng Mê Kông (DDM), nơi có nhiều trầm tích lắng đọng lại nhất. Trong khoảng thời gian từ năm 2008 đến năm 2012, hàng năm, lượng trầm tích bị khai thác vào khoảng 27 triệu m3(khoảng 57 Mt), trong đó 86% là cát [24]
. Tốc độ khai thác này cao hơn khoảng 20 lần so với lượng bùn cát ước tính sông Mê Kông tải hàng năm đo đạc tại trạm tại Kratie [41]. So sánh sự thay đổi độ sâu đáy trong 10 năm (1998-2008) của 2 phụ lưu là sông Bassac (sông Hậu) và sông Mỹ Tho cho thấy lượng bùn cát đáy mất đi khoảng 200 triệu m3[48]. Những tổn thất về trầm tích đáy này xảy ra dọc theo phần lớn các nhánh của hai phụ lưu nêu trên (Hình 5b), nguyên nhân được nhận định là do khai thác cát đáy quy mô lớn [48]. Hoạt động khai thác khoáng sản này đã tạo ra nhiều lạch sâu và hố sâu trong lòng sông, nhiều chỗ sâu tới 15m, sâu hơn cao trình đáy của các nhánh sông tự nhiên tại Campuchia [49], đặc biệt là ở Việt Nam đã có lạch sâu nhất tới 45m được tạo ra trong khoảng thời gian từ năm 1998 đến năm 2008 [48]. Các hố và lạch sâu được tạo ra trong quá trình khai thác cát quy mô lớn lại trở thành các bẫy trầm tích trong quá trình di chuyển xuống hạ lưu vào mùa nước lớn [48]. Đây rất có thể là nguyên nhân làm giảm lượng trầm tích bồi đắp cho đoạn bờ cửa sông đồng bằng (hình 6). Chúng tôi giải thích bức tranh thay đổi bất thường trong hiện tại ở đoạn bờ này (Hình 3) là do sự điều chỉnh của đường bờ trước sự thiếu hụt lượng trầm tích cung cấp do khai thác cát quy mô lớn ở vùng đồng bằng cũng như ở vùng thượng nguồn. Hoạt động này sẽ ngày càng tác động đến tốc độ lấn biển ở đoạn bờ này, mà xu hướng giảm đã thể hiện trong giai đoạn 2007 đến 2012.

hinh-5

hinh-6

Sơ đồ khối chỉ ra sự sụt giảm nguồn cung trầm tích dẫn tới thiếu hụt trầm tích ven bờ, kết quả là xảy ra hiện tượng xói lở bờ biển. Bùn và cát bị giữ lại phía sau các đập, cát bị khai thác quy mô lớn trong lòng sông được coi là nguyên nhân bao trùm làm giảm nguồn cung trầm tích cho bờ biển, dẫn đến xói lở vùng đồng bằng. Khai thác cát trong sông tạo các hố, lạch sâu và làm cho lòng sông sâu hơn cũng bẫy cát từ thượng nguồn, khôi phục lại địa hình. Việc khai thác cát, tạo hố và lạch sâu được coi là làm giảm lượng cát đến vùng cửa sông, và là nguyên nhân làm chậm lại đáng kể quá trình lấn biển của vùng cửa sông đồng bằng. Quá trình sụt lún
diễn ra nhanh hơn, tạo các khoảng trống lấp đầy cho trầm tích, kéo theo tốc độ lắng đọng trầm tích nhanh hơn ở vùng đồng bằng có thể gây ảnh hưởng tương tự lên cân bằng vận chuyển bùn cát đến vùng bờ, lấy đi lượng bùn cát vận chuyển đến đới bờ bùn, do đó càng thúc đẩy quá trình xói lở ở đoạn bờ Biển Đông cũng như phía Vịnh Thái Lan. Có sự biến động theo mùa, nhưng thủy triều mang bùn cát từ vùng cửa sông vận chuyển ngược vào các vùng đồng bằng cũng làm mất đi lượng bùn cát ở vùng cửa sông vào mùa sóng năng lượng cao, dòng chảy thấp.

Khai thác cát cũng có thể làm tăng xâm nhập mặn ở các kênh nội đồng vào mùa khô, cũng chính là quá trình thủy triều vận chuyển trầm tích ngược dòng (hình 6). Sự vận chuyển trầm tích ngược dòng từ vùng cửa sông chiếm ưu thế vùng hạ lưu sông Mê Kông vào mùa khô, khi lưu lượng nước sông thấp, nước mặn đã xâm nhập sâu tới 40km [43]. Lòng sông sâu hơn cũng tạo điều kiện cho xâm nhập mặn mạnh mẽ hơn và trầm tích bẫy lại nhiều hơn tại biên mặn trên tại vùng cửa sông hình phễu [50]. Tại Đồng bằng sông Cửu Long, hiện tượng này xảy ra vào thời gian mà trầm tích cần được trữ lại dọc bờ biển nhằm làm tiêu tán năng lượng sóng và làm giảm nhẹ xói lở bờ biển tại đoạn bờ của Đồng bằng sông Cửu Long. Giả thuyết về vận chuyển trầm tích ngược dòng từ vùng đới bờ tăng lên, khi các sông nhánh ở vùng hạ lưu sông Mê Kông trở nên sâu hơn do quá trình khai thác cát, được củng cố bởi hiện tượng xâm nhập mặn tăng lên vào mùa khô [47, 51]và việc phải nạo vét thường xuyên để duy trì luồng cho các tàu lớn ở vùng cửa sông Hậu. Xâm nhập mặn tăng cao đặt ra vấn đề về nguy cơ tăng đất trồng trọt bị nhiễm mặn ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long, thêm vào đó là hiện tượng sụt lún nhanh gây ra bởi khai thác nước ngầm [32].

Tốc độ sụt lún diễn ra mạnh nhất ở phần tây nam của đồng bằng (hình 5b), là vùng chủ yếu là đầm lầy và bùn, dễ bị lún. Vùng có tốc độ lún tương đối cao, trên 1,5cm/năm tập trung  khu vực bờ biển giữa Bạc Liêu và mũi Cà Mau (hình 5b), đây cũng là vùng có tốc độ xói lở cao nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long (hình 3). Điều đặc biệt đáng lưu ý là, đây cũng là khu vực duy nhất của vùng đồng bằng đã được ghi nhận là nơi diễn ra xói lở liên tục từ năm 1885 [47]. Sự xói lở hàng thế kỷ ảnh hưởng đến đoạn bờ bùn này diễn ra trước khi có các đập thủy điện cũng như do hậu quả mang lại của việc trữ bùn cát trong các lòng sông sâu. Sự xói lở này có thể do nguồn cung bùn cát yếu, ổn định từ ―khu dự trữ bùn‖ – đoạn bờ đồng bằng, là kết quả của động lực trầm tích tiền đồng bằng và còn có thể do năng lượng cao của sóng tới tác động lên đường bờ có hướng vuông góc với hướng sóng trong mùa gió mùa Đông Bắc. Theo một nghiên cứu mô hình vận chuyển bùn cát ven biển, đoạn bờ bị xói mạnh này hiện nay chỉ được nhận chưa tới 2% lượng trầm tích ở khu vực cửa sông đồng bằng chuyển tới (đoạn bờ DDM) [44]. Kết quả này tiếp tục củng cố lập luận cho rằng nồng độ trầm tích lơ lửng trong tháng một dọc theo bờ biển của khu vực này, chủ yếu là do xói lở bờ biển và trầm tích tái lơ lửng (hình 2c).

Phân vùng và lưu trữ trầm tích giữa cửa sông Hậu và các cửa sông khác phía bắc cửa sông Hậu, cách xa các điểm nóng xói lở, có thể đóng một vai trò trong sự thiếu hụt trầm tích này. Sự phân vùng bùn và dòng bùn cát vận chuyển giữa các cửa sông này, nơi mà bùn cát được lưu lại trong mùa nước lớn trước khi được vận chuyển dọc bờ và vận chuyển đến đới đồng bằng ngầm, còn chưa được biết tường tận. Muốn biết một cách rõ ràng sự biến đổi tình trạng đường bờ đồng bằng cần một sự nghiên cứu toàn diện hơn về vấn đề này. Nếu lượng trầm tích từ các vùng cửa sông cung cấp cho phần còn lại của đồng bằng bị giảm đi, thì có thể suy ra được rằng tốc độ xói lở thấp hơn ở bờ biển đoạn bờ VỊNH THÁI LAN so với ở đoạn Biển Đông (Bảng 1), có thể là ở vùng này có chế độ sóng ít năng lượng hơn (hình 2d), có dòng triều yếu kết hợp với biên độ triều thấp. Sự phân vùng cát được biết đến kỹ càng hơn. Phần lớn lượng cát do sông tải đến đều tập trung lại ở đoạn bờ DDM, nơi mà đồng bằng tiến đặc trưng bởi các val bờ/giồng cát
[26]. Việc bẫy cát ở vùng DDM là cơ chế hình thành nên Đồng bằng sông Cửu Long và cho đến tận ngày nay vẫn diễn ra thuận lợi nhờ các quá trình khúc xạ sóng tạo nên bởi sự biến động mạnh hình thái và độ sâu bờ tạo nên bởi các cửa sông, và do tác động của ―đê thủy lực‖ liên quan đến lưu lượng từ các cửa sông [52].

Hai vấn đề cuối cùng, không liên quan đến xói lở và các hoạt động của con người ở vùng đồng bằng đông dân cư này là 1) tác động của việc phá hủy rừng ngập mặn trên quy mô lớn và 2) tác động liên kết giữa sụt lún nhanh chóng và các kênh rạch lên sự lưu giữ và cung cấp bùn đến vùng bờ biển (Hình 6). Hệ thống rừng ngập mặn dọc đoạn bờ bùn Biển Đông và Vịnh Thái Lan được phân vào loại ―rừng ngập mặn ven bờ‖ phân bố ở một dải hẹp ven biển [30]. Ảnh hưởng của chiến tranh và hiện tượng khai thác quá mức đã gây thiệt hại nặng nề đếndiện tích rừng ngập mặn, đặc biệt là trong thập kỷ 1980, 1990 khi rừng bị đốn hạ hàng loạt phục vụ cho việc xây dựng, đốt than và chuyển đổi sang trang trại nuôi tôm [53, 54]. Hệ thống đê biển cũng được xây dựng dọc bờ biển phía Biển Đông và Vịnh Thái Lan để bảo vệ bờ và bảo vệ các đầm nuôi thủy sản, tạo ra quá trình ―chèn ép rừng ngập mặn‖, làm giảm tác dụng tiêu tán sóng của rừng ngập mặn. Sự thay đổi tốc độ xói lở đáng chú ý ở đoạn bờ phía Biển Đông (hình 3) có thể phản ánh sự khác biệt từ sự hiện diện và vai trò bảo vệ của rừng ngậpmặn hoặc sự không có rừng ngập mặn làm tăng xói lở. Mặc dù vai trò làm tiêu tán năng lượng sóng dẫn đến tác dụng giảm nhẹ xói lở dọc bờ biển Đồng bằng sông Cửu Long đã được nhấn mạnh [30, 55, 56] cũng như mô hình hóa [30], vai trò của rừng ngập mặn chỉ là thứ yếu trong việc giải quyết các vấn đề nguồn cung trầm tích và tỏ ra không hiệu quả trong điều kiện trầm tích liên tục bị thiếu hụt lớn, điều này được được thấy ở rừng ngập mặn phát triển ở bờ biển Guianas, giữa cửa sông Amazon và Orinoco, bờ biển bùn dài nhất thế giới [57]. Khảo sát thực địa dọc bờ ở phần lớn các đoan bờ phía Biển Đông và Vịnh Thái Lan vào mùa sóng có năng lượng cao trong năm 2012 cho thấy sự xói lở những vùng bờ có rừng ngập mặn.

Sụt lún nhanh hơn tạo đã tạo thêm chỗ lắng đọng trầm tích, góp phần làm trầm trọng thêm sự xói lở bờ biển (bờ đất bùn) vì làm giảm nguồn cung cấp bùn ra vùng cửa sông do lắng đọng trầm tích ở vùng đồng bằng để bù lún. Các kênh rạch nhân tạo trong vùng đồng bằng cũng có thể là các bẫy bùn do vậy chúng có tác dụng trong việc bổ sung vào nguồn bùn cung cấp cho bờ biển. Mối liên hệ giữa các kênh rạch, nhiều trong số đó có bờ được đắp cao, và trầm tích ở vùng đồng bằng, tuy nhiên là không dễ hiểu, đặc biệt khi sự lắng đọng trầm tích lại biến thiên rất lớn, phụ thuộc vào tổng lượng dòng chảy [21].

Kết luận và Nhìn về Tương lai

Các bức ảnh vệ tinh độ phân giải cao cho thấy Đồng bằng sông Cửu Long hiện nay đang bị ảnh hưởng xói lở trên diện rộng, với đường bờ bị biển lấn và đẩy lùi trong giai đoạn 2003-2012 và đã ảnh hưởng đến trên 50% trong tổng số 600 km chiều dài bờ biển, và thậm chí lên đến 90% ở đường bờ biển ở phía Biển Đông. Sự sụt giảm lượng cung trầm tích của sông cho các vùng bờ, dường như là nguyên nhân chính của hiện tượng xói lở này, và nhiều khả năng do các đập thủy điện hiện có giữ lại trầm tích và hoạt động khai thác cát lòng sông với khối lượng lớn ở vùng đồng bằng, một hoạt động đang diễn ra mạnh mẽ trong suốt thập kỷ qua. Sự suy giảm đáng kể lượng bùn cấp cho vùng bờ vào mùa nước lớn đã được ghi nhận bằng ảnh vệ tinh MERIS [46], trong khi tốc độ biển tiến ở vùng cửa sông suy giảm lại phù hợp với tình trạng khai thác cát lòng sông quy mô lớn, bao gồm cả các nhánh sông rất gần biển. Tốc độ khai thác cát hàng năm [24] đã vượt xa lượng trầm tích được ước tính tải qua mặt cắt Kratie hàng năm [41]. Cát bị bẫy lại ở các hố và lạch sâu do khai thác cát tạo nên cũng được cho là nguyên nhân gây giảm lượng cát cung cấp cho các bãi biển nằm giữa các cửa sông thuộc Đồng bằng sông Cửu Long.

Sự sụt lún gia tăng nhanh do khai thác nước ngầm diễn ra ở vùng bờ đất bùn cao nhất phía bờ Biển Đông, cũng là nơi chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi xói lở. Mê Kông là một vùng đồng bằng rộng lớn phức tạp bất đối xứng, có sự khác nhau phổ biến về nguồn cung trầm tích thiếu hụt giữa các vùng bằng đồng bằng, đáy sông và khu vực cửa sông, nơi đất bùn ven biển được giữ lại trước khi vận chuyển đến phần còn lại của trên 600km bờ biển của vùng đồng bằng. Những kết luận rút ra từ nghiên cứu này cho thấy sự suy giảm lượng đất bùn liên tục theo mùa dọc theo đoạn bờ Biển Đông và Vịnh Thái Lan thuộc đồng bằng. Việc giảm lượng bùn ven biển này dẫn đến năng lượng sóng ít bị tiêu tán hơn, hậu quả là gây xói lở bờ biển. Để có thế hiểu rõ hơn về mối liên quan giữa quá trình phân vùng bùn và lượng trầm tích đòi hỏi dữ liệu phong phú về các khía cạnh khác nhau của trầm tích ở vùng đồng bằng.

Sự không chắc chắn xung quanh tác động của các đập hiện có lên lượng trầm tích cung cấp cho đồng bằng đã không được chia sẻ trong bất cứ nghiên cứu kịch bản tác động trong tương lai nào. Người ta nhất trí rằng các đập thủy điện dự kiến xây dựng trong tương lai chắc chắn sẽ tác động đến lượng trầm tích của Đồng bằng sông Cửu Long [18 , 20 ,22]. Các đập này cùng với việc khai thác cát không kiểm soát, sẽ làm trầm trọng thêm sự xói lở hiện có ở đồng bằng. Một nghiên cứu mô hình gần đây nhằm đánh giá các quá trình động lực học thủy văn và trầm tích vùng lũ ở đồng bằng trước sự thay đổi do con người và môi trường, đã kết luận về vai trò chủ yếu của phát triển thủy điện so với biến đổi khí hậu và tác động tổng hợp của nước biển dâng và sụt lún đồng bằng [21]. Sự vận hành của tất cả các dự án thủy điện dự kiến trên sông Mê Kông được cho là sẽ làm tăng lượng trầm tích bị giữ lại trong các hồ chứa từ 11-12 triệu tấn/năm lên 70-73 triệu tấn/năm [18]. Một nghiên cứu khác cho thấy tỷ lệ giảm lượng trầm tích tích lũy cho vùng đồng bằng có thể lên tới 51% và 96% tương ứng với kịch bản “tương lai xác định‖ xây dựng 38 đập thủy điện (đã xây hoặc đang xây) và kịch bản tất cả các đập dự kiến đều được xây dựng [20]. Đây là mức giảm đáng kể, dù cho tải trầm tích thực tế của sông Mê Kông là bao nhiêu. Kịch bản thứ hai cũng cho thấy một khi trầm tích bị lưu giữ lại ở các phụ lưu bị dòng chảy tự nhiên cuốn đi, 96% lượng trầm tích trước đạp (1990), sẽ bị bẫy lại trong các hồ chứa vào năm 2020, giả thiết khi đó tất cả các đập đều đã hoàn thiện [20]. Sự suy giảm này thậm chí có thể đến trước năm 2020 nếu khai thác cát ở vùng đồng bằng và thượng nguồn sông vẫn tiếp tục với tốc độ hiện tại. Với mức độ tổn thương cao như hiện tại ở Đồng bằng sông Cửu Long lượng cấp trầm tích để giảm thiểu tác động của sóng và dòng – các tác nhân gây xói lở cũng như để cân bằng sụt lún và nước biển dâng sẽ giảm đáng kể. Xói lở bờ biển ở vùng đồng bằng thiếu trầm tích sẽ tăng lên, tạo ra sự thay đổi địa mạo quy mô lớn đi kèm với mất diện tích đất và tài nguyên tại vùng đồng bằng lớn thứ ba trên thế giới này.

Hiểu được mối liên hệ giữa sự xói lở ở Đồng bằng sông Cửu Long và nguồn cung cấp trầm tích sụt giảm do các đập thủy điện, khai thác cát trên sông, sụt lún, và các tác động của việc thay đổi lượng phù trầm tích đang suy giảm giữa vùng đồng bằng và bờ biển, chúng ta thấy việc làm cấp thiết hiện giờ là hiểu rõ hơn về khả năng dễ bị tổn thương của vùng đồng bằng rộng lớn này. Sự hiểu biết này, được củng cố bằng các phương pháp đo dòng trầm tích đáng tin cậy, là cần thiết để tìm kiếm giải pháp để giảm thiểu tính dễ tổn thương của Đồng bằng sông Cửu Long.

Phương pháp
Tốc độ biến đổi đường bờ: Chúng tôi đã chọn các ảnh vệ tinh có độ phân giải cao không chỉ bao quát được độ che phủ bề mặt mà còn bao trùm được chiều dài đường bờ của đồng bằng (> 600 km), do đó giảm thiểu các lỗi có thể phát sinh từ việc xử lý ảnh có độ che phủ nhỏ và lỗi thao tác, nhưng cũng phải chính xác để có thể xác định được tốc độ biến đổi đường bờ. Có 43 ảnh vệ tinh SPOT 5, cấp 3, ảnh màu, đã được chỉnh hình học về tọa độ mặt đất và tạo ảnh trực giao (orthorectified) sẵn có trong các năm 2003, 2006/2007 và 2011/12, tỷ lệ 1: 10.000. Mặc dù cũng có ảnh vệ tinh SPOT 5 cho năm 2014 và 2015, nhưng độ che phủ không hoàn thiện vì vậy chúng tôi đã giới hạn phạm vi thời gian cho nghiên cứu này trong khoảng 2003-2012. Các hình ảnh này có chế độ siêu phân giải 2.5 megapixel (high Super-Mode 2.5 m pixel resolution) thu được từ hai ảnh toàn sắc 5 mpixel (0,48-0,71 μm) thu đồng thời với độ chồng lấn nửa pixel. Chúng tôi sử dụng module mở rộng ―Hệ thống phân tích đường bờ kỹ thuật số‖ trong ArcMap, phiên bản 4.3 [58]cùng với ArcGIS 10, để số hóa tốc độ thay đổi vị trí đường bờ. Những bụi cây/cây trồng ở rìa những đoạn bờ cát đặc trưng cho bãi biển và các dải rừng ngập mặn ở đoạn bờ bùn được đánh dấu là ―đường bờ tốt‖, các đoạn bờ này đã được kiểm chứng thực tế trong các đợt khảo sát lớn năm 2011, 2013 với trên 300km đường bờ đồng bằng. Chúng tôi đã tính toán mỗi 100m dọc bờ của khoảng cách vuông góc với bờ từ đường biên thực vật (vegatation line) đến đường cơ sở (base line) cho 3 khoảng thời gian (2003, 2006/2007 và 2011/12). Khoảng cách này được lựa chọn trên cơ sở tối ưu giữa kết quả giải đoán (ảnh vệ tinh???) và tổng độ dài đường bờ nghiên cứu (606km), sau đó chia cho thời gian (tính theo năm) giữa 2 khoảng thời gian để thu được kết quả biến động đường bờ, sử dụng modul DSAS 4.3. Tổng cộng 6060 tốc độ thay đổi, mỗi tốc độ thay đổi tương ứng với một lát cắt trong DSAS được xác định cho mỗi khoảng thời gian. Chúng tôi chấp nhận khoảng sai số tương đối lớn là ± 20 m trong mức độ thay đổi đường bờ, đây là giá trị được sử dụng trong nhiều tài liệu. Sau đó, chúng tôi xác định sai số hàng năm (E) của tốc độ biến động đường bờ (E) theo công thức sau:

ct-e-1

Trong đó d1 và d2 là ước tính sai số cho 2 bộ ảnh liên tiếp và T là thời gian tính bằng năm giữa các bộ ảnh. Khoảng sai số thu được là ± 3,5 m/năm trong giai đoạn 2003 đến 2012 đã bị tăng lên ± 5 m/năm, chúng tôi nhận định đây là khoảng sai số cực trị. Tốc độ biến động diện tích: Biến động diện tích vùng bờ (km2), diện tích đất mất đi hoặc diện tích được mở rộng và gắn liền với sự thay đổi vị trí đường bờ, đã được tính toán trong khoảng cách đơn vị là 1 km dọc bờ, giữa các ảnh thuộc 2 giai đoạn liên tiếp (2003, 2006/2007 và 2011/12), sau đó chia diện tích biến động cho thời gian (tính theo năm) giữa 2 khoảng thời gian. Tính sai số (ShaE/km2) sử dụng phương pháp tương tự như trong tính toán biến động đường bờ cho mỗi đoạn bờ dài 1km, sử dụng công thức sau:

ct-e-a

Trong đó ShaE1 và ShaE2 là những ước tính sai số diện tích bờ biển cho các bộ ảnh liên tiếp và T là thời gian tính bằng năm giữa các bộ ảnh. Khoảng sai số nhận được là ±0,0035 km2/năm giai đoạn từ năm 2003 đến năm 2012, được tăng lên ±0,005 km2/năm. Biến động đường bờ và biến động diện tích được thể hiện trên bản đồ nền của Hiệp hội Địa lý Quốc tế và Viện Nghiên cứu Hệ thống Môi trường (Esri). Thủy văn, địa hình và đẳng sâu lấy từ tài liệu [59].

Tài liệu tham khảo :

1. Ericson, J., Vörösmarty, C. J., Dingman, S. L., Ward, L. G. & Meybeck, M. Effective sea-level rise in deltas: Causes of change and human dimension implications. Global & Planet. Change 50, 63–82 (2006).
2. Syvitski, J. P. M. et al. Sinking deltas due to human activities. Nat. Geosci. 2, 681–686 (2009).
3. Foufoula-Georgiou, E. A vision for a coordinated effort on delta sustainability in Deltas: Landforms, Ecosystems and Human Activities (eds Young, G. & Perillo, G. M.) 358, 3–11 (IAHS Publications, Gothenburg, 2013).
4. Giosan, L., Syvitsky, J. P. M., Constatinescu S. & Day, J. Protect the world’s deltas. Nature 516, 31–33 (2014). 5. Wang, H. et al. Recent changes of sediment flux to the western Pacific Ocean from major rivers in East and Southeast Asia. Earth-Sci. Rev. 108, 80–100 (2011).
6. Coleman, M. & Huh, O. K. Major Deltas of the World: A Perspective from Space. Coastal Studies Institute, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, USA. Available at: http://www.geol.lsu.edu/WDD/PUBLICATIONS/C&Hnasa04/C&Hfinal04.htm. (Accessed: 12 April 2012).
7. Mekong River Commission. State of the Basin Report. (Vientiane, Lao PDR), 232 pp (2010).
8. General Statistics Office of Vietnam. Statistical Data. Available at: http://www.gso.gov.vn/default_en.aspx? tabid= 491. (Accessed: 1 April 2015).
9. World Wide Fund for Nature (WWF). Ecological Footprint and Investment in Natural Capital in Asia and the Pacific. (Gland, Switzerland) 103 pp (2012).
10. Mekong River Commission. Basin Development Plan Programme, Phase 2: Assessment
of Basin-wide Development Scenarios. Mekong River Comm., 1 (Main Report), p. 254 (2011). (Available at: http://www.mrcmekong.org/assets/Publications/basinreports/BDP-Assessment-of-Basin-wide-Dev-Scenarios-2011.pdf). (Accessed: 1 April 2015).
11. Vaidyanathan, G. Dam controversy: Remaking the Mekong. Nature 478, 305–307 (2011).
12. Yong, M. L. & Grundy-Warr, C. Tangled nets of discourse and turbines of development: Lower Mekong mainstream dam debates. Third World Quarterly 33, 1037–1058 (2012).
13. Kuenzer, C. et al. Understanding the impact of hydropower developments in the context of upstream–downstream relations in the Mekong river basin. Sustain. Sci. doi: 10.1007/s11625-012-0195-z (2012).
14. Grumbine, R. E., Dore, J. & Xu, J. Mekong hydropower: drivers of change and governance challenges. Front. in Ecol. and the Environ. 10, 91–98 (2012).
15. Grumbine, R. E. & Xu, J. Mekong hydropower development. Science 332, 178–179 (2012).
16. Ziv, G., Baran, E., Nam, S., Rodr刕uez-Iturbe, I. & Levin, S. A. Trading-off fish biodiversity, food security, and hydropower in the Mekong River Basin. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 109, 5609–5614 (2012).
17. Lu, X. X. & Siew, R. Y. Water discharge and sediment flux changes over the past decades in the Lower Mekong River: possible impact of the Chinese dams. Hydrol. & Earth System Sciences 10, 181–195 (2006).
18. Kummu, M., Lu, X. X., Wang, J. J. & Varis, O. Basin-wide sediment trapping efficiency of emerging reservoirs along the Mekong. Geomorphology 119, 181–197 (2010).
19. Xue, Z., Liu, J. P., & Ge, Q. Changes in hydrology and sediment delivery of the Mekong River in the last 50 years: connection to damming, monsoon, and ENSO. Earth Surf. Proc. Landf. 36, 296–308 (2011).
20. Kondolf, G. M., Rubin, Z. K., Minear, J. T. Dams on the Mekong: Cumulative sediment starvation. Water Resources Res. 50, 5158–5169 (2014).
21. Manh, N. V. et al. Future sediment dynamics in the Mekong Delta floodplains: Impacts of hydropower development, climate change and sea level rise. Global & Planet. Change 127, 22–23 (2015).
22. Fan, H., He, D., Wang, H. Environmental consequences of damming the mainstream Lancang-Mekong River: A review. Earth-Sci. Rev. 146, 77–91 (2015).
23. Global Witness. Shifting Sand. How Singapore’s Demand for Cambodian Sand Threatens Ecosystems and Undermines Good Governance (Global Witness Ltd, London, 49 pp 2010).

24. Bravard, J. P., Goichot, M. & Gaillot, S. Geography of sand and gravel mining in the Lower Mekong River. First survey and impact assessment. EchoGéo. URL: http:// echogeo.revues.org/13659, doi: 10.4000/echogeo.13659 (2013).
25. Tamura, T. et al. Monsoon-influenced variations in morphology and sediment of a mesotidal beach on the Mekong River delta coast. Geomorphology 116, 11–23 (2010).
26. Tamura, T. et al. Luminescence dating of beach ridges for characterizing multi-decadal to centennial deltaic shoreline changes during Late Holocene, Mekong River delta. Mar.Geol. 326-328, 140–153 (2012).
27. Anthony, E. J. et al. Large-scale erosion of the Mekong delta: the role of human activities. Abstract, AGU Fall Meeting, San Francisco (2013).
28. Schmitt, K., Albers, T. Area coastal protection and the use of bamboo breakwaters in the Mekong Delta. In Coastal Disasters and Climate Change in Vietnam: Engineering and Planning Perspectives [eds Thao N. D., Takagi, H. & Esteban, M. 107–132] (Elsevier, 2014).
29. Besset, M., Brunier, G. & Anthony, E. J. Recent morphodynamic evolution of the coastline of Mekong river Delta: Towards an increased vulnerability. Geophysical Research Abstracts Vol. 17, EGU2015-5427-1, EGU General Assembly 2015, Vienna (2015).
30. Phan, S. K., van Thiel de Vries, J. S. M. & Stive, M. J. F. Coastal mangrove squeeze in the Mekong Delta. J. Coast. Res. 31, 233–243 (2015).
31. Vi黎 Nam News. Erosion threatens valuable coastal forest. Available at: http://vietnamnews.vn/environment/252405/erosionthreatens-valuable-coastal-forest.html (Accessed: 12 April, 2015).
32. Erban, L. E., Gorelick, S. M. & Zebker, H. A. Groundwater extraction, land subsidence, and sea-level rise in the Mekong Delta, Vietnam. Environ. Res. Lett. 9, 084010 (6 pp). doi: 10.1088/1748-9326/9/8/084010. (2014)
33. Ghimire, R., Ferreira, S. & Dorfman, J. H. Flood-Induced displacement and civil conflict. World Development 66, 614–628 (2015).
34. Boateng, I. GIS assessment of coastal vulnerability to climate change and coastal adaption planning in Vietnam. J Coast Conserv. 16, 25–36 (2012).
35. Thanh, N. D. Climate change in the coastal regions of Vietnam. In Coastal Disasters and Climate Change in Vietnam: Engineering and Planning Perspectives [eds Thao N. D., Takagi, H. & Esteban, M. 175–198] (Elsevier, 2014).
36. Ta, T. K. O. et al. Holocene delta evolution and sediment discharge of the Mekong River, southern Vietnam. Quatern. Sci. Rev. 21, 1807–1819 (2002).
37. Nguyen, L. V., Ta, T. K. O., Tateishi, M. Late Holocene depositional environments and
coastal evolution of the Mekong River Delta, Southern Vietnam. J. Asian Earth Sci. 18, 427–439 (2000).
38. Xue, Z., Liu, J. P., DeMaster, D., Nguyen, V. L. & Ta, T. K. O. Late Holocene evolution of
the Mekong subaqueous delta, southern Vietnam. Mar. Geol. 269, 46 (2010).
39. Walling, D. E. The changing sediment load of the Mekong River. Ambio 37, 150–157 (2008).
40. Wang, J. J., Lu, X. X. & Kummu, M. Sediment load estimates and variations in the lower
Mekong River. River Res. & Applications 27, 33–46 (2011).
41. Koehnken, L. Discharge and sediment monitoring program review, recommendations and data Analysis: Part 2—Data analysis of preliminary results. Information and Knowledge Management Programme (IKMP), Mekong River Commission, Phnom Penh,
53 pp (2012).
42. Lu, X., Kummu, M. & Oeurng, C. Reappraisal of sediment dynamics in the Lower Mekong River, Cambodia. Earth Surf. Proc. & Landf. 39, 1855–1865 (2014).
43. Wolanski, E., Nhan, N. H. & Spagnol, S. Sediment dynamics during low flow conditions
in the Mekong River estuary, Vietnam. J. Coast. Res. 14, 472–482 (1998).
44. Xue, Z., He, R., Liu, J. P. & Warner J. C. Modeling transport and deposition of the Mekong River sediment. Cont. Shelf Res. 37, 66–78 (2012).
45. Unverricht, D. et al. Modern sedimentation and morphology of the subaqueous Mekong Delta, Southern Vietnam. Global & Planet. Change 110, 223–235 (2013).
46. Loisel, H. et al. Variability of suspended particulate matter concentration in coastal waters under the Mekong’s influence from ocean color (MERIS) remote sensing over the last decade. Remote Sens. of Environment 150, 218–230 (2014).
47. Nguyen, V. L., T. K. O. Ta, M. Tateishi, & I. Kobayashi. Coastal variation and salt water intrusion on the coastal lowlands of the Mekong River Delta, Southern Vietnam. In Land-Sea Link in Asia [eds Saito, Y., Ikehara, I. & Katayama, H. 212–217] (JISTECGSJ, 1999).

48. Brunier, G., Anthony, E. J., Goichot, M., Provansal, M. & Dussouillez, P. Recent morphological changes in the Mekong and Bassac river channels, Mekong Delta: The marked impact of river-bed mining and implications for delta destabilisation. Geomorphology 224, 177–191 (2014).
49. Dietsch, B. J., Densmore, B. K. & Wilson, R. C. Hydrographic survey of Chaktomuk, the
confluence of the Mekong, Tonlé Sap and Bassac Rivers near Phnom Penh, Cambodia, 2012. Scientific Investigations Report 2014-5227, United States Geological Survey, 23 pp (2014)
50. Dyer, K. R. Estuaries: A physical Introduction. 2nd Edition, Wiley, 210 pp (1998).
51. Trung, N. H. T. & V. P. D. Tri. Possible impacts of seawater intrusion and strategies for water management in coastal areas in the Vietnamese Mekong delta in the context of climate change. In Coastal Disasters and Climate Change in Vietnam: Engineering and Planning Perspectives [eds Thao N. D., Takagi, H. & Esteban, M. 219–232] (Elsevier, 2014).
52. Anthony, E. J. Wave influence in the construction, shaping and destruction of river deltas: A review. Mar. Geol. 361, 53–78 (2015).
53. Phan, N. H. & Hoang, T. S. Mangroves of Vietnam. (IUCN, Bangkok, 173 pp 1993).
54. Christensen, S. M., Tarp, P. & Hjortso, C. N. Mangrove forest management planning in coastal buffer and conservation zones, Vietnam: a multimethodological approach incorporating multiple stakeholders. Ocean & Coast. Management 51, 712–726 (2008) doi: 10.1088/1748-9326/9/8/084010 (2014).
55. International Union for Conservation of Nature (IUCN). Why Healthy Ecosystems Matter: The Case of Mangroves in the Mekong Delta. Available at: http://iucn.org/about/union/secretariat/offices/asia/regional_activities/building_coastal_resilience/?8865/Why-healthyecosystems-matter-the-case-of-mangroves-in-the-kong-delta. (Accessed: 12 April, 2015).
56. Bao, T. Q. Effect of mangrove forest structures on wave attenuation in coastal Vietnam.
Oceanologia, 53, 807–818 (2011).
57. Anthony, E. J. et al. The Amazon-influenced muddy coast of South America: A review of mud bank-shoreline interactions. Earth-Sci. Rev. 103, 99–129 (2010).
58. Thieler, E. R., Himmelstoss, E. A., Zichichi, J. L., & Ergul, A. The Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 4.0-an ArcGIS Extension for Calculating Shoreline Change (2009). Available at: http://woodshole.er.usgs.gov/project-pages/DSAS/version4/index.html. (Accessed: 10 June 2014).
59. https://lpdaac.usgs.gov, maintained by the NASA EOSDIS Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC) at the USGS/Earth Resources Observation and Science (EROS) Center, Sioux Falls, South Dakota. (Accessed: 13 July 2015).

Lời cảm ơn
Nghiên cứu này được thực hiện bằng kinh phí của Fonds Français pour l’Environnement và từ dự án ―BF-Deltas: Catalyzing Action Towards Sustainability of Deltaic Systems with an Integrated Modeling Framework for Risk Assessment” của Belmont Forum và một phần kinh phí của Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED), Việt Nam, Dự án 105.01-2012.24. Ảnh vệ tinh SPOT 5 do chương trình CNES/ISIS cung cấp (© CNES 2012, distribution Spot Image S.A.).

Đóng góp của các tác giả
E.J.A. và M.G.: Thiết kế dự án; P.D., G.B., E.J.A. và M.B.: Phân tích ảnh vệ tinh SPOT; E.J.A., M.G., P.D. và V.L.N.: Khảo sát thực địa; Tất cả các tác giả đều tham gia viết bài báo này.
Thông tin bổ sung
Cạnh tranh lợi ích tài chính: Các tác giả tuyên bố không có cạnh tranh về lợi ích tài chính.
Cách trích dẫn bài báo này: Anthony, E. J. et al.

Linking:  Rapid erosion of the Mekong River delta to human activities

Advertisements

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

w

Connecting to %s