(1) Dao động dõng địa tĩnh
(a) Khi bắt đầu bước vào xõy dựng một dự ỏn kỹ thuật hay quản lý liờn quan đến đới bờ, người thực hiện bao giờ cũng phải chỳ ý đến sự biến đổi của mực nước biển ven bờ trong khu vực đú. Trong thập niờn gần đõy, cỏc phương tiện thụng tin đại chỳng thường xuyờn đề cập đến vấn đề núng lờn toàn cầu hay “hiệu ứng nhà kớnh”, và theo cỏc nhà khoa học hiện tượng này chớnh là nguyờn nhõn dẫn đến sự
dõng cao của mực nước biển và sự gia tăng bóo lụt ở cỏc vựng duyờn hải. Năm 1983, theo khuyến cỏo của Ủy ban Bảo vệ Mụi trường, lượng khớ CO2 cú mặt trong khớ quyển cú khả năng làm cho mực nước biển sẽ tăng cao từ 0,6 đến 3,5m (Hoffman, Keyes, và Titus, 1983). Nhưng sau đú, cỏc kết qủa điều tra nghiờn cứu cho thấy rằng tốc độ dõng cao của mực nước đó cú xu hướng giảm đi và mức nước biển địa tĩnh cú thể hạ thấp trong tương lai (Houston,1993).
(b) Những dấu vết cho thấy sự biến đổi của mực biển trong thời kỳ Holocene cú thể dễ dàng tỡm thấy trong cỏc di chỉ khảo cổ trờn những bậc thềm mài mũn và vật liệu hữu cơ. Dựa vào phương phỏp phõn tớch phúng xạ, Stone và Morgan (1983) đó xỏc định được độ dõng cao trung bỡnh của mực nước là 2,4mm/năm trờn cơ sở cỏc mẫu than bựn lấy ở đảo Santa Rosa, vịnh Mexico thuộc Florida, một địa điểm cú kiến tạo ổn định.Tuy nhiờn, theo Tanner (1989) việc ỏp dụng phương phỏp đồng vị phúng xạ để xỏc định tuổi địa chất khụng đủ cơ sở phõn tớch cho việc xỏc định những dao động của mực nước cổ.
(c) Trờn cơ sở theo dừi nguồn số liệu thủy triều từ nhiều nơi trờn thế giới, Emery và Aubrey (1991) cho rằng khụng thể kết luận được qỳa trỡnh dõng cao địa tĩnh của mực biển đang tiếp tục, bởi ở nhiều nơi số liệu quan trắc cho thấy mực nước biển hiện tại cú xu hướng dõng, những ở nhiều nơi khỏc số hiệu quan trắc lại thể hiện sự hạ thấp của mực nước. Theo họ “thực chất cỏc tớn hiệu nhiễu trong dữ
liệu là do những chuyển động kiến tạo và ảnh hưởng của cỏc yếu tố khớ tượng hải văn và điều này tạo điều kiện thuận lợi cho cỏc nghiờn cứu về kiến tạo mảng hơn là tỏc động ảnh hưởng của khớ nhà kớnh với sự núng lờn của khớ quyển, tan chảy băng và sự dõng cao của mực nước biển” (tr.178).
(d) Túm lại, những cố gắng của cỏc nhà hoa học trong việc nghiờn cứu vấn đề
này hiện vẫn chưa đưa ra được những bằng chứng xỏc thực về sự dõng cao mực nước biển địa tĩnh trờn toàn cầu. Mặc dự theo tớnh toỏn của một số nhà khoa học, tốc độ dõng trung bỡnh cú thể đạt từ 0 đến 3mm/năm, nhưng kết qủa này vẫn bị
nhiều nhà nghiờn cứu bỏc bỏ và khụng cụng nhận do chưa đủ độ tin cậy. Vào thời Holocene muộn những biến đổi mực nước cũn diễn ra phức tạp hơn nhiều so với những gỡ chỳng ta biết hiện nay. Theo Tanner (1989), tồn tại trờn đồ thị biểu diễn mực nước biển “trung bỡnh” sự kết hợp của cỏc nhiễu động do nhiều nguyờn nhõn khỏc nhau. Vỡ vậy, vấn đề mực nước biển địa tĩnh vẫn là chủ đề cũn nhiều tranh cói.
(2) Sự biến đổi mực nước biển tương đối
Trung tõm Nghiờn cứu mực nước biển thuộc Ủy ban nghiờn cứu Quốc gia (Ủy ban Nghiờn cứu Quốc gia, 1987) đó đưa ra một số bằng chứng về sự biến đổi mực nước biển tương đối. Theo kết qủa thống kờ hàng năm, giỏ trị trung bỡnh của mực nước biển tương đối tại phần lớn cỏc trạm quan trắc thủy triều nằm ven bờ đều cú xu hướng tăng và theo họ: “Sự tăng cao mực nước biển trung bỡnh luụn là nguy cơ
đe dọa tới cỏc cụng trỡnh và hoạt động kinh tế ven bờ. Mặc dự sự biến thiờn của mực nước cú thể mang tớnh chất cục bộ và cỏc số liệu thống kờ đụi khi khụng thống nhất nhưng vẫn cho thấy xu hướng dõng của mực nước tương đối trong trong thế kỷ qua ở một số khu vực của nước Mỹ như bờ biển phớa đụng là 30cm, bờ phớa tõy là 11cm, trừ khu vực Alaska mực nước cú xu hướng giảm do hiện tượng gión nở lớp vỏ trỏi đất khi băng tan. Cũn ở khu vực bờ biển ven vịnh Mexico mực nước lại biến thiờn rất mạnh, độ dõng cao từ trờn 100cm/thế kỷ ở
nhiều nơi trờn đồng bằng chõu thổ Missisipi đến 20cm/thế kỷ dọc theo bờ tõy Florida” (tr.123). Đồng thời họ cũng đưa ra những lời khuyến cỏo về cỏc hoạt động quản lý: “Sự gia tăng tốc độ dõng của mực nước đồng nghĩa với nguy cơ xúi lở và xõm thực bờ biển. Tuy nhiờn, ở một số vựng bờ biển, hoạt động của con người mới là nguyờn nhõn chớnh gõy ra xúi lở và xõm thực bờ mạnh và tốc độ này lớn hơn rất nhiều so với tốc độ tự nhiờn. Lấy vớ dụ như việc quản lý ngăn sụng đắp đập ở một số nơi do khụng chặt chẽ đó làm thay đổi dũng chảy dẫn đến sự thiếu hụt trầm tớch nghiờm trọng tại cỏc vựng ven bờ khiến qỳa trỡnh xúi lở xảy ra mạnh mẽ. Như vậy, sự dõng cao mực nước sẽ càng thỳc đẩy thờm qỳa trỡnh này”.
(b) Hỡnh 2.18 thể hiện sự biến đổi mực nước cục bộ ở cỏc vựng bờ biển bao quanh nước Mỹ (Hội đồng Nghiờn cứu Quốc gia, 1987). Cỏc giỏ trị trờn hỡnh mới chỉ là kết qủa tớnh toỏn dựa trờn những nguồn số liệu thống kờ từ 1940 đến 1980, vỡ vậy đõy chỉ là những thụng tin khỏi quỏt mang tớnh chất tham khảo. Để phục vụ cho dự ỏn phỏt triển trong khu vực đới bờ, nguồn số liệu cần được chi tiết húa, trong đú bao gồm cả số liệu thủy triều và súng như trong Lyles, Hickman và Debaugh (1988). (H.2.16 và H.2.17 là hai vớ dụ về số liệu đo đạc thuỷ triều quan trắc ở cỏc trạm nghiờn cứu).
Hỡnh 2-18 : Độ dõng cao của mực nước biển tương đối tại một số vựng bờ của nước Mỹ (mm/năm) (nguồn Ủy ban nghiờn cứu Quốc gia, 1987)
(3) í kiến của người thực hiện và cỏc vấn đề về chớnh sỏch
(a) Mặc dự vẫn cũn nhiều ý kiến tranh cói xoay quanh vấn đề mực nước biển địa tĩnh, nhưng đối với cỏc cụng trỡnh sư hay những cỏc nhà quản lý và lập kế
hoạch đới ven bờ, việc xỏc định cỏc giỏ trị biến đổi của mực nước và dự bỏo mực nước dõng luụn là yờu cầu hàng đầu trong việc thiết kế cỏc cụng trỡnh và xõy dựng cỏc dự ỏn liờn quan đến đới bờ.
(b) Do cỏc kết qủa đỏnh giỏ sự biến đổi của mực nước cũn thiếu tớnh xỏc thực nờn hiện chưa một phương phỏp xỏc định nào được USACE cụng nhận. Vỡ vậy trong quy chế ER 1105-2-100 (28.12.1990) đối với cỏc cụng trỡnh sư, USACE đó nờu rừ:
Khi nghiờn cứu tớnh khả thi của một cụng trỡnh, người thiết kế cần lựa chọn những phương ỏn xỏc định dao động mực nước thớch hợp nhất , cú độ tin cậy cao, thể hiện được cỏc giỏ trị dự bỏo trong tương lại, chỳ ý ưu tiờn đến tớnh ứng dụng trờn quy mụ rộng và phổ biến hơn là tớnh tối ưu của phương phỏp bởi đụi khi kết qủa nghiờn cứu cú thể khụng phựhợp với sự biến đổi của hoàn cảnh.
Trong cỏc nghiờn cứu khả thi mà USACE chịu trỏch nhiệm việc xem xột khả
năng dõng cao của mực nước ở cỏc vựng ven bờ và cửa sụng (tới giới hạn mực nước triều cũn chạm tới ) luụn được coi trọng. Một quy hoạch dự ỏn bao giờ cũng phải tớnh tới ảnh hưởng của mực nước cao nhất theo dự bỏo với cỏc tham số khỏc nhau.
(4) Ảnh hưởng của mực nước dõng đến cuộc sống của con người
(a) Sự dõng cao của mực nước sẽ làm ngập lụt cỏc vựng dõn cư ven biển, đồng thời làm thất thoỏt qũy đất, phỏ hủy cỏc cụng trỡnh xõy dựng và phỏt sinh bệnh dịch. Theo thống kờ, cú khoảng 50% dõn số Mỹ sống ở vựng ven biển (số liệu điều tra dõn số năm 1980 theo bỏo cỏo của Emery và Aubrey,1991), và tỷ lệ này khụng ngừng tăng. So với một số quốc gia khỏc như Hà Lan hay Trung Quốc, cỏc nghiờn cứu về biến đổi mực nước biển và những ứng dụng trong cụng tỏc quy hoạch quản lý đới bờ ở Mỹ chỉ mới xuất hiện trong khi vấn đề này đó được hai
quốc gia trờn xem xột từ hàng ngàn năm nay (Ủy ban Nghiờn cứu Quốc gia, 1987). Cú ba biện phỏp con người thường sử dụng để chống lại nguy cơ dõng cao của mực nước biển :
Lựi vào lục địa Xõy dựng đờ biển Tụn nền và đúng cọc
(b) Chõu thổ delta là một trong số cỏc vựng nhạy cảm nhất trước ảnh hưởng của nước biển dõng. Được hỡnh thành từ những tớch tụ trầm tớch tự nhiờn, cỏc vựng chõu thổ tạo nờn những vựng đồng bằng ven biển rộng lớn và màu mỡ với những phần nằm thấp hơn là vựng đầm lầy và rừng ngập mặn. Vỡ vậy đõy cũng là nơi quy tụ nhiều dõn cư nhất, trong điều kiện hiện nay, qỳa trỡnh sụt chỡm của nhiều vựng cửa sụng đó và đang mang lại những bất lợi lớn cho cư dõn ven biển, chẳng hạn nhưở Bangladesh, tốc độ sụt chỡm hàng năm của cỏc vựng cửa sụng là 10mm/năm hay ở vựng chõu thổ sụng Nile 2mm/năm. Đú là hai khu vực tập trung đụng dõn nhất trờn thế giới (Emery và Aubrey,1991) nờn ngay cả khi mực nước biển dõng chậm, tỏc động của chỳng tới cỏc vựng dõn cư vẫn rất lớn, vậy làm thế nào để khống chế những ảnh hưởng đú? Người ta đó nghĩ đến việc xõy dựng hàng ngàn km đờ biển để bảo vệ những vựng đất rộng lớn này, nhưng xột trong hoàn cảnh thực tế ở một số quốc gia như Bangladesh việc xõy dựng những cụng trỡnh dõn dụng ở quy mụ lớn dường như qỳa tốn kộm và khụng hiện thực bằng biện phỏp di dời dõn cư và làng mạc vào sõu trong lục địa (Ủy ban Nghiờn cứu Quốc gia, 1987). Tuy nhiờn, với một chi phớ lớn cho những giải phỏp thiết thực, Hà Lan đó thành cụng trong việc khắc phục sự dõng cao của mực nước, giữ vững quỹ đất để phỏt triển sản xuất nụng nghiệp và mở rộng thành phố.
(c) Giải phỏp di dõn cú thể được thực hiện theo kế hoạch hoặc khụng theo kế
hoạch hoặc liờn tiếp tựy thuộc vào những biến chuyển bất lợi của mực nước (Ủy ban Nghiờn cứu Quốc gia, 1987). Đa số cỏc trường hợp, khi chỗ ở bắt đầu gặp nguy hiểm, người dõn thường tự ý bảo nhau rời đi. Chớnh quyền bang Texas đó từng ỏp dụng biện phỏp di dời sau khi cơn bóo nhiệt đới Alicia đổ bộ lờn đảo Galveston năm 1983. Việc xõy dựng đờ chắn hậu được xem là một trong những cỏch thức kiểm soỏt qỳa trỡnh biển tiến, tuy nhiờn giải phỏp này lại cú những khú khăn riờng do việc quyết định vị trớ tuyến đờ thường bị cỏc nhà đầu tư phản
ứng vỡ đa số đều muốn cỏc cụng trỡnh đầu tư nằm sỏt bờ biển và càng gần bờ càng tốt.
(d) Theo đỏnh giỏ chung của cỏc nhà khoa học, phần lớn cỏc bờ đại dương trờn thế giới đều cú nguy cơ bị ngập ỳng ngay cả khi nước biển dõng chậm, do vậy những yờu cầu bảo vệ tài sản, con người ở cỏc vựng ven bờ đại dương đó trở thành một ỏp lực chớnh trị lớn. Một trong cỏc biện phỏp bảo vệ đang được sử dụng hiệu qủa như xõy đờ ở Hà Lan hay Tokyo, Osaka của Nhật Bản cú thể ỏp dụng rộng rói cho cả cỏc vựng đất thấp trong nội địa để trỏnh lũ lụt khi nước sụng lờn. Với một số thành phố lớn nằm dưới mực nước biển New Orleans hay những thành phố
chắc nhất khụng gỡ cú thể thay thế được và hàng năm những con đờ này luụn được bồi cao theo nhịp dõng của nước biển. Ngoài chức năng chống lũ, ở một số nơi người ta cũn xõy dựng cỏc đờ, kố chắn súng bóo như ở New Bedford, MA, Providence,RI, và Thames, London.
(e) Giải phỏp san lấp và tụn nền cũng là một biện phỏp được ỏp dụng khỏ phổ
biến ở một số thành phố ven biển để mở mang diện tớch và tận dụng cỏc vựng đất bồi. Về cơ bản đõy là cỏc vựng đất yếu, dễ sụt lỳn khi bị ngập nước vỡ vậy ngay từ
thời xa xưa để sử dụng cỏc vựng đất hoang này cho việc xõy dựng cỏc cụng trỡnh văn húa nghệ thuật, con người đó biết cỏch khắc phục bằng việc gia cố đúng cọc và tụn cao nền. Chẳng hạn như cỏc vựng đất được san lấp ở Boston năm 1800 (H. 2.19) và nhiều vựng rộng lớn quanh New York, kể cả một phần Manhattan và Brooklyn từ những năm 1600 (Leveson,1980). Ngày nay, nhiều cụng trỡnh lớn như cụm cảng hàng khụng, nhà ở, cỏc cụng trỡnh vui chơi giải trớ đó được xõy dựng trờn những nền đất đó được tụn cao nhưng đỏng kể nhất vẫn là cụng trỡnh xõy dựng thủ đụ Saint Peterburg của Nga trờn cọc và đất bồi cửa sụng Nờva từ
những năm đầu 1700 thời Piụt Đại đế.
f. Kết luận
(1) Sự biến đổi của mực nước biển là do nhiều quỏ trỡnh tự nhiờn gõy ra, trong đú bao gồm cỏc lực kiến tạo làm thay đổi độ cao mặt đất, cỏc yếu tố khớ tượng hải văn làm mực nước dao động theo chu kỳ (bảng 2.5) và đến nay ảnh hưởng của mỗi qỳa trỡnh vẫn chưa xỏc định được một cỏch riờng rẽ.
(2) Khoảng dao động của mực nước biển địa tĩnh theo số liệu súng là 0 đến 3mm/năm. Theo Emery và Aubrey (1991) việc xỏc định tốc độ dõng của mực nước biển địa tĩnh khụng thể thực hiện được vỡ cỏc tớn hiệu băng tần thường bị nhiễu loạn bởi nhiều yếu tố và số lượng cỏc trạm quan trắc súng và thủy triều cũn qỳa hạn chế và phõn bố khụng đồng đều trờn toàn thế giới.
(3) Cỏc bỏo cỏo về biến động mực nước biển địa tĩnh mới chỉ là những nghiờn cứu cơ bản chưa mang tớnh ứng dụng thực tiễn. Với mực nước biển tương đối ( ở
Mỹ) phạm vi dao động khỏ lớn, vỡ vậy những nhà lập quy hoạch và xõy dựng dự
ỏn đới bờ phải luụn chỳ ý tới cỏc dự bỏo nước dõng để bảo đảm tớnh an toàn cho cỏc dự ỏn của mỡnh kể từ cỏc bước thực hiện ban đầu.
(4) Cần chỳ trọng tới cỏc hoạt động quản lý núi chung và đới bờ núi riờng để
trỏnh tỡnh trạng phỏ hủy mụi trường, gia tăng tốc độ xúi lở và thỳc đẩy thờm qỳa trỡnh nước dõng (Emery và Aubrey, 1991); Ủy ban Nghiờn cứu Quốc gia,1987).
(5) Hiện tại, chưa một phương phỏp nghiờn cứu nào về sự biến động của mực nước được USACE cụng nhận. Tuy nhiờn trong quy chế ER 1105-2-100 (USACE ,28.12.1990) vẫn yờu cầu trong cỏc nghiờn cứu khả thi phải xột đến biờn độ biến đổi mực nước cú thể xảy ra trong tương lai và người lập dự ỏn được quyền tham khảo và lựa chọn những phương phỏp dự bỏo thớch hợp hoặc cú thể sử dụng những số liệu mực tương đối đó xảy ra trong quỏ khứ.
Hỡnh 2-19: Sự phõn bố của cỏc vựng đất đó được bồi đắp ở Boston,MA từ năm 1630 (đồng thời với sự phỏt triển của cỏc vựng đất mới là sự biến mất của cỏc vựng đất ngập nước qỳy giỏ,
đỏng lẽ cú thể đem lại nhiều lợi ớch cao cho con người) (nguồn Rosen, Brenninkmeyer và Maybury, 1993)
2.7. NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI ĐẾN ĐỊA CHẤT ĐỚI BỜ