LIÊN KẾT SẠT LỞ NHANH CHÓNG Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG VỚI CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI

(Linking Rapid Erosion of the Mekong River Delta tu Human Activities)

Edward J. Anthony, Suillaume Brunier, Manon Besset, Marc Goichot, Philippe Dussouillez and Van Lap Nguyen – Bình Yên Đông lược dịch

Scientific Reports – October 2015

 

Sạt lở bờ sông ở Đồng bằng sông Cửu Long. [Ảnh: VNExplorer]

 

Những đồng bằng sông chủ yếu dựa vào các nguồn cung cấp phù sa được giữ vững để duy trì vị trí của bờ biển đồng bằng và để cân bằng sụt lún.  Vì chúng bị đói phù sa ngày càng tăng vì phù sa bị ngăn chận ở phía sau đập có hồ chứa nước, nhiều đồng bằng sông trên thế giới trở nên dễ tổn thương với sụt lún và sạt lở tăng tốc, mất đi những vùng đất lớn và phơi bày nhiều hơn với ngập lụt và mực nước biển dâng [1,2].  Tính dễ tổn thương gia tăng nầy có những hậu quả chánh trị, kinh tế và môi trường đáng kể cho nhiều đồng bằng trên thế giới, và kêu gọi nhiều nỗ lực phối hợp quốc tế mạnh mẽ về mặt nghiên cứu và chánh sách để tiến đến duy trì hay phục hồi tính khả chấp của đồng bằng [3,4].  Những lo ngại nầy được thể hiện, thí dụ, trong việc phê chuẩn sáng kiến ‘Đồng bằng Khả chấp 2015’ của Hội đồng Khoa học Quốc tế (ICSU).

Gần một thế hệ sau các đồng bằng sông ở Á Châu khác, bị làm cho dễ tổn thương với sạt lở, mực nước biển dâng và ngập lụt bởi việc xây đập trong thập niên 1970s và 1980s [5], Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nay đối mặt với thách thức quan trọng của tính khả chấp.  Lưu vực sông Mekong (Hình 1) rộng thứ 12^th trên thế giới và tháo nước trong 6 quốc gia.  Rất quan trọng đối với an ninh lương thực của Đông Nam Á (ĐNA), nó cung cấp 50% thực phẩm của Việt Nam [8].  Đáng kể hơn, nó chiếm 90% sản lượng lúa của Việt Nam và làm cho Việt Nam là quốc gia xuất cảng gạo đứng thứ 2^nd trên thế giới, và 60% hải sản, cả hai với trị giá xuất cảng vài tỉ USD.  Hơn nữa, đồng bằng là một vùng rất hoạt động cho nông nghiệp tổng quát và nuôi thú vật [8].  Đồng bằng cũng là nơi kết thúc của dòng sông có đa dang sinh học cá tập trung nhiều nhất cho mỗi đơn vị diện tích của bất cứ lưu vực sông lớn nào trên thế giới.  Nó chỉ đứng sau Amazon về đa dạng sinh học tổng quát [9].

 

Hình 1 Đồng bằng sông Cửu Long ở Việt Nam (ĐBSCL), đồng bằng rộng thứ 3^rd trên thế giới. (a) đồng bằng bao trùm 1 diện tích khoảng 60.000 km² và có một hệ thong kinh và đê dày đặc, một số được thấy ở đây.  Bản đồ được vẽ từ bản đồ gốc của National Geographic và Esri (Nguồn: http://goto.arcgisonline.com/maps/NatGeo_World_Map).  Mặt chiếu của bản đồ trong tọa độ UTM 48 N với mặt chuẩn WGS 84.  Hệ thống thủy học và chiều sâu được lấy từ [59].  Kinh dào được lấy từ NatGeo_World_Map trong ESRI ArcGIS 10.2 Desktop. (b) Bản đồ với địa thế, được lấy từ [59], cho thấy 5 trong 6 quốc gia lưu vực sông Mekong và các đập hiện hữu và dự trù.  Biên giới quốc gia được vẽ từ bộ dữ kiện World Countries cho thấy các biên giới hiện nay trong tháng 12 năm 2013 (Nguồn: Esri, DeLorme Publishing Company, CIA World Factbook).  Đập được vẽ từ dữ kiện trong [10,11,14,18].

Những ưu thế quan trọng nầy càng ngày càng bị đe dọa bởi một số động cơ nhanh chóng của việc phát triển đáng chú ý của các đập có khả năng lớn được dự trù [10] (Hình 1b) làm cho ĐBSCL là một thí dụ tiêu biểu của một điểm nóng kinh tế, xã hội, chánh trị và môi trường.  Phạm vi trong đó các đập thủy điện được dự đoán sẽ ảnh hưởng đến các quốc gia hạ lưu vực Mekong đã được quần chúng chú ý, nhất là sau khi khởi đầu, trong tháng 12 năm 2012, việc xây cất đập Xayaburi (khả năng chứa nước: 1,3 km³) ở Lao PDR, giữa những lo ngại và chống đối quốc tế từ chánh phủ Việt Nam, và từ nhiều nhóm khoa học gia và môi trường [11,12].  Vấn đề đập thủy điện đã được thảo luận rốt ráo trong một số nghiên cứu về ảnh hưởng tiềm tàng đối với xã hội, chánh trị và sinh thái của nó [13-16], và vấn đềquan trọng của việc ngăn chận phù sa và hậu quả của nó đối với sự ổn định hình thái trong tương lai của đồng bằng [17-22].  Ngoài vấn đê được dự đoán từ đập thủy điện, việc khai thác cát sỏi qui mô lớn ở đáy sông trong dòng chánh sông Mekong và các nhánh trong đồng bằng đông dân ở Cambodia và Việt Nam (Hình 1b) đã gia tăng đều đặn từ năm 2000, được khuyến khích bởi các áp lực phát triển [21,24].  Ảnh hưởng tai hại của hoạt động nầy đối với môi trường [23] có khuynh hướng nhận được ít chú ý hơn ảnh hưởng của các đập thủy điện.

Hậu quả của lo ngại nầy đối với ảnh hưởng của đập, và, đến phạm vi nhỏ hơn, của việc khai thác đáy sông, đối với nguồn phù sa sông và đối với sự ổn định trong tương lai của ĐBSCL, sạt lở bờ biển ở đồng bằng đã trở nên một vấn đề quan trọng đặc biệt, được nhấn mạnh trong nhiều nghiên cứu học thuật gần đây [25-30] và trong vô số bài báo [31].  Được thấy từ những phân tích các bản đồ và hình ảnh vệ tinh Landsat bao trùm thời gian 1950-2014 rằng sạt lở đồng bằng đã gia tăng không ngừng, nhất là dọc theo bờ biển bùn ở Biển Đông, nơi phần cửa của các nhánh sông ở đồng bằng cho thấy chiều hướng dao động được cho là do biến chuyển của mức độ lưu lượng lũ và liên quan đến nguồn phù sa [29].  Cùng với sụt lún, cho thấy đã tăng tốc bởi việc khai thác nước ngầm lớn lao trong đồng bằng đông dân nầy [32], sạt lở bờ biển làm tồi tệ thêm tính dễ tổn thương của đồng bằng.  Nó đe dọa an toàn và cuộc sống của nông dân và ngư dân đủ sống [33], và được thấy bởi việc tái định cư của trên 1.200 gia đình trong các vùng định cư dọc theo bờ biển bị ảnh hưởng của sạt lở nghiêm trọng trong năm 2014 [31], và việc cậy đến phổ biến quân đội Việt Nam trong việc thiết lập các hàng rào bảo vệ bờ biển vội vàng dọc theo những phần bị sạt lở của đồng bằng ở Biển Đông.

 

Tính dễ tổn thương của ĐBSCL vì thế liên quan đến sự kết hợp của nhiều vấn đề nóng khác nhau thu hút sự chúy ý khoa học và chánh trị quốc tế, được chống đỡ bởi những căng thẳng gây ra bởi những dự án thủy điện lớn được dự trù [11,12,14], và những đe dọa mà những dự án như thế gây ra cho tính khả chấp của các đồng bằng sông trên thế giới [3,4].  Ở đây, chúng tôi chú trọng đến vấn đề quan trọng của sạt lở ở ĐBSCL.  Trước hết, chúng tôi phân tích hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao gần đây kéo dài gần 1 thập niên để cung cấp một hình ảnh chính xác của tình trạng sức khỏe của bờ biển ở đồng bằng.  Đoạn, chúng tôi thăm dò những liên kết cơ học trực tiếp và gián tiếp giữa sạt lở đồng bằng và ảnh hưởng của một số hoạt động của con người và những ảnh hưởng được nêu ở trên, đáng chú ý là sự sụt giảm nguồn phù sa.  Qui mô và chiều rộng của những hoạt động nầy trong lưu vực Mekong và đồng bằng, được kết hợp bởi những ảnh hưởng được xác định ít rõ hơn của thay đổi khí hậu [7,34,35], dàn xếp sạt lở bờ biển của đồng bằng trong nhiều cách phức tạp cần được giải thích rõ ràng.  Định lượng qui mô và mức độ của sạt lở bờ biển, và ấn định bao nhiệu mức sạt lở như thế được nối kết cơ học với các hoạt động của con người, là những bước quan trọng trong việc đánh giá tính dễ tổn thương của siêu đồng bằng nầy, và trong việc tìm kiếm các giải pháp để giảm nhẹ tính dễ tổn thương như thế.

XIN BẤM "READ MORE" ĐỂ ĐỌC TIẾP

Tăng trưởng vào cuối Holocene và địa văn học (physiography) của ĐBSCL

ĐBSCL di chuyển nhanh chóng trong một cái vịnh tương đối được bảo vệ trong Biển Đông dưới ảnh hưởng của nguồn phù sa sông cao 5.300 đến 5.400 năm trước, phát triển từ một cửa sông thành một đồng bằng [36,37].  Sự tăng trưởng ra biển > 200 km nầy làm gia tăng sự phơi bày của đồng bằng với sóng biển, đưa đến lối di chuyển bị sóng ảnh hưởng nhiều hơn có đặc tính của việc xây cất vô số cồn cát bãi biển trong phần cửa sông nhánh [26].  Dưới chế độ ảnh hưởng sóng gia tăng nầy, mức độ tăng trưởng ra biển của đồng bằng trong 3.000 năm qua trong khoảng 16 m/năm trong phần có cồn cát chiếm ưu thế ở đồng bằng, mặc dù cùng lúc, việc vận chuyển dọc theo bờ biển về phía tây của hầu hết lượng bùn thoát ra từ các cửa sông gây ra một mức di chuyển đến 26 m/năm trong phần mũi Cà Mau (Hình 2a) ở vùng tây nam [36-38].  Phía dưới của ĐBSCL vì thế có đặc tính của 2 loại dạng đất bờ biển chiếm ưu thế, vô số cồn cát bãi biển với những vùng trũng giữa các cồn cát lớn và phù sa mịn hơn dọc theo đoạn bờ biển 250 km từ các cửa nhánh sông đến Bạc Liêu, và bờ biển bùn di chuyển về phía tây của Bạc Liêu hình thành 350 km còn lại của bờ biển dọc theo phần còn lại của Biển Đông và vịnh Thái Lan (Hình 2a).

 

Hình 2 Sự di chuyển, lưu lượng, động năng phù sa mặt đồng bằng, và thủy động học của ĐBSCL. (a) Di chuyển tổng cộng trong 3.000 năm qua (rút ra từ [38], theo [37], với sự cho phép của Elsevier; bản đò nền từ National Geographic và Esri (Nguồn: http://goto.arcgisonline.com/maps/NatGeo_World_Map); hệ thống thủy học và chiều sâu trên bản đồ nền được lấy từ [59]; (b) Lưu lượng hàng tháng ở Kratie (xem Hình 1b) từ dữ kiện cung cấp bởi [7]; (c) Hạt lơ lững (SPM) trong vùng biển ngoài khơi của ĐBSCL được ước tính từ MEdium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) trên diễn đàn vệ tinh Envisat [46] (với sự cho phép từ Elsevier).  Nồng độ của SPM được lấy từ khoảng 2.000 hình ảnh MERIS bao trùm thời gian 2003-2012, trùng hợp với những năm được bao trùm bởi hình ảnh vệ tinh SPOT được dùng để theo dõi thay đổi của bờ biển.  Các tác giả dùng tái chế biến MERIS lần thứ 3^rd như thông số nhập kiện trong những thuật toán khác nhau đã được kiểm chứng với bộ dữ kiện tại chỗ (in situ) rộng rãi được thu thập trong những vùng nước ven biển khác nhau và ngoài khơi ĐBSCL trong tháng 3 năm 2012 để đổi độ phản chiếu viễn thám, R_rs thành SPM hay b_bp.  Lề lối không gian-thời gian của SPM và b_bp rút ra bởi các tác giả từ những thuật toán khác nhau nầy thì kết dính cao bởi sự kiện là tính biến đổi của b_bp trong vùng nước ven biển được thúc đẩy bởi tính thay đổi của nồng độ SPM theo bậc nhất.  Những thay đổi đơn diệu của SPM và b_bp trong thời gian nghiên cứu bởi các tác giả được đánh giá từ thống kê theo mùa không thông số của Kendall đối với loạt thời gian hàng tháng của SPM và b_bp.  Thử nghiệm nầy vững chắc đối với tính không bình thường, dữ kiện thiếu và các trị số cực đoan, và cứu xét sự hiện diện của mùa trong loạt dữ kiện.  Những hình ảnh cho thấy khí hậu theo mùa mạnh mẽ của nồng độ trong tháng 10 (mùa lưu lượng sông cao, cung cấp đến biển) và tháng 1 (lưu lượng sông thấp, vận chuyển ven bờ về phía tây); (d)  Sóng nhuộm hồng vịnh Thái Lan và Biển Đông (dữ kiện Wavewatch III của Trung tâm Tiên đoán Môi trường Quốc gia (NCEP): http://polar.ncep.noaa.gov/waves/download.shtml?) và các thông số sóng hàng tháng (chiều cao sóng (H) trung bình (av) và tối đa (max) và thời gian (T) từ Trạm Đảo Bạch Hổ (xem Hình 1b) nằm cách các cửa sông của ĐBSCL  150 km (dữ kiện từ [30] với sự cho phép của Hiệp hội Nghiên cứu và Giáo dục Ven biển).

Lưu lượng trung bình của Mekong ở Kratie, Cambodia (Hình 1b) là 14.500 m³/sec [7].  Chế độ thủy học hàng năm theo mùa (Hình 2b) với mùa lũ gió mùa tây nam (tháng 5 đến tháng 10) trong đó phù sa do sông mang được chuyển đến đồng bằng và bờ biển qua vài nhánh sông của 2 nhánh sông chánh, Bassac (Hậu) và Mekong (Tiền) (Hình 1a).  Ước tính của lượng phù sa lơ lững trung bình hàng năm của Mekong thì không chắc chắn.  Dựa vào những đo đạc hạn chế và trên phương pháp tính toán, những ước tính nầy thay đổi từ 50 đến 160 triệu tấn [17-19,39-42].  Mức biến đổi lớn nầy cũng được phản ánh trong tính không chắc chắn liên quan đến số phù sa bị giữ lại ở phía sau các đập hiện hữu, được định lượng từ tương đối đáng kể [18] đến không đáng kể [19].  Lượng phù sa ở dưới đáy qua Kratie được ước tính khoảng 3 triệu tấn một năm [41].  Số phù sa bồi lắng trong cánh dồng ở ĐBSCL ở Việt Nam được ước tính thay đổi từ 1% trong năm lũ thấp đến 6% trong năm lũ cao tương đối với lượng phù sa tổng cộng ở Kratie [21].  Những ước tính tương tự cho phần Cambodia của đồng bằng thay đổi từ 19 đến 23%.  Trong mùa Gió mùa tây nam với dòng chảy cao, tỉ lệ bùn được vận chuyển đến biển được ước tính thay đổi từ 48 đến 60% của tổng số phù sa ở Kratie [21].  Lượng phù sa nầy trên căn bản được trữ trong vùng gần bờ gần các cửa nhánh sông trong mùa có dòng chảy cao [43-46], như được biểu thị bởi trung bình 10 năm (2003-2012) cho tháng 10, của nồng độ hạt lơ lững (SPM) (Hình 2c) rút ra từ dữ kiện vệ tinh MERIS [46].  Mùa khô có dòng chảy thấp ngắn hơn có đặc tính của việc tái phân phối dọc theo bờ biển theo hướng tây nam một phần của lượng phù sa nầy, như được nhấn mạnh bởi trung bình 10 năm của SPM MERIS cho tháng 1 (Hình 2c),

ĐBSCL bị phơi bày với sóng năng lượng nặng đến trung bình từ phía tây nam trong mùa Gió mùa tây nam (Hình 2d) tạo nên những dòng nước dọc theo bờ yếu đến đông bắc, một tình trạng thuận lợi cho việc trữ bùn trong phần cửa sông.  Mùa Gió mùa đông bắc có đặc tính của sóng cao hơn (Hình 2d) chịu trách nhiệm cho việc vận chuyển phù sa dọc theo bờ về phía tây từ cửa sông (Hình 2c).  Việc vận chuyển do sóng gây ra nầy được tăng cường bởi áp lực gió và dòng thủy triều liên quan với biên độ thủy triều giảm từ 3,5 m lúc thủy triều cao trung dọc theo các cửa sông Mekong, nơi thủy triều là bán nhật, đến dưới 1 m trong vịnh Thái Lan có nhật triều.  Bờ biển trong vịnh của Mekong cũng được bảo vệ tương đối khỏi sóng Gió mùa đông bắc có năng lượng cao hơn.  Trôi giạt mạnh về phía tây của bùn và gây ra việc tích lũy lớn lao trong phần năng lượng thấp của vịnh Thái Lan trong 3.000 năm qua (Hình 2a) dàn xếp hình dạng không đối xứng của đồng bằng.

 

Những thay đổi bờ biển của ĐBSCL

Lề lối thay đổi bờ biển của ĐBSCL trong thời kỳ 2003-2012 được mô tả trong 3 phần: các cửa của nhánh sông ở đồng bằng với cát chiếm ưu thế (DDM), bờ Biển Đông với bùn chiếm ưu thế (SCS), và bờ biển vịnh Thái Lan với bùn chiếm ưu thế (GT).  Sạt lở trên căn bản ảnh hưởng đến các bở biển bùn với mức thụt lùi thường quá 50 m/năm ở nhiều nơi, đặc biệt dọc theo 180 km của bờ biển SCS gần 90% đang thụt lùi (Hình 3).  Trên 50% của > 600 km bờ biển của ĐBSCL đã bị sạt lở từ năm 2003 đến 2012 nhưng với những biến đổi đáng kể (Hình 4).  Mặc dù sạt lở ít nghiêm trọng hơn dọc theo bờ biển GT năng lượng thấp hơn, dù vậy nó liên quan đến trên 60% của 200 km bờ biển.  Những thay đổi nầy đã gây ra mức độ mất đất đồng bằng đáng kể dọc theo bờ biển bùn SCS và GT (Bảng 1) gây lo ngại ở Việt Nam.  Đồng bằng mất trên 5 km² đất ven biển từ 2003 đến 2012, đáng kể cho một đồng bằng phát triển mạnh cho đến nay.  ĐBSCL mất tương đương với 1 ½ sân football mỗi ngày từ 2007 đến 2012.

Sạt lở lan tràn nầy ngược với sự tăng trưởng lớn lao của đồng bằng về phía tây nam trong 3 ngàn năm qua (Hình 2a).  Mức độ mất ròng được giảm nhẹ bởi phần DDM cát, cho thấy bồi lắng vừa phải, chưa kể đến lề lối sạt lở và tiến ra biển khác thường dọc theo bờ biển (Hình 3).

 

Bảng 1 Mức thay đổi trung bình hàng năm của bờ biển ĐBSCL theo thành phần.  Chiều dài của phần bờ biển trong dấu ngoặc.

 

Các kết quả cũng cho thấy những khía cạnh thích thú khi 2 thời kỳ (2003-2007, 2006/7-2011/12) của phân tích hình ảnh được so sánh (Hình 4, Bảng 1): (i) một sự sụt giảm mạnh trong bồi lắng trong phần DDM (từ 0,78 km²/năm xuống 0,26 km²/năm), và (ii) thụt lùi bờ biển và mất đất tồi tệ dọc theo phần SCS bùn (mức thụt lùi trung bình từ khoảng 6,4 m/năm đến trên 12,5 m/năm trong suốt 180 km của phần SCS bùn, và mất đất từ 2 km²/năm đến trên 2,7 km²/năm).  Mặc dù mất đất ròng sụt giảm trong phần GT (từ khoảng 0,87 km²/năm xuống chỉ trên 0,57 km²/năm), sạt lở ảnh hưởng thêm bờ biển (từ 62 đến 64%).

 

Thảo luận

Ảnh vệ tinh có độ phân giải cao cho thấy sự di chuyển mạnh mẽ cho đến nay bị sạt lờn lan tràn chiếm ưu thế hiện nay.  Mức độ mất đất trong 2003-2012 gần 2,3 km²/năm dọc theo bờ biển SCS (Bảng 1) phần lớn vượt quá mức độ mất đất 1,2 km²/năm cho thời kỳ 1885-1985 được xác định từ bản đồ [47].  Thời gian gần đây cũng có đặc tính của sự đung đưa từ di chuyển ra biển trường kỳ đến sạt lở nói chung hiện nay.  Tỉ lệ của sạt lở bờ biển ở đồng bằng trong thời kỳ 2003-2012 cũng gia tăng từ 40% từ 1973-2003 đến trên 50%.

Các đồng bằng lớn chẳng hạn như đồng bằng của Mekong có đặc tính phức tạp cùa vị trí bờ biển có thể thay đổi dưới ảnh hưởng của nhiều yếu tố, đáng kể là nguồn cung cấp phù sa, vận chuyển và dự trữ, sụt lún, mực nước biển, và sóng và dòng nước biển.  Chúng tôi lập luận ở đây rằng một sự sụt giảm trong nguồn cung cấp phù sa là yếu tố chánh gây ra sạt lở mà nay ảnh hưởng đến trên 300 km bờ biển của ĐBSCL (Hình 5).  Chúng tôi cũng lập luận rằng những nối kết cơ học phụ thuộc giữa những thay đổi do con người gây ra trong đồng bằng, gồm có sụt lún tăng tốc, và lề lối của vận chuyển và dự trữ phù sa, cũng có thể góp phần vào sạt lở bờ (Hình 6).

Hình 3 Biểu đồ của mức độ thay đổi của bờ biển (m/năm, sai số ± 0,5 m/năm) và diện tích ven biển (km²/năm, sai số ± 0,005 km²/năm) của ĐBSCL từ 2003 đến 2011/12 được phân tích từ hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao SPOT 5 (bên trên). Bản đồ (bên dưới) cho thấy những phần bồi lắng và sạt lở bờ biển được chia thành 3 phần: phần cửa sông nhánh đầy cát (DDM) gồm có các bãi biển với các cồn cát được phát triển bởi gió nhẹ, bờ Biển Đông đầy bùn (SCS) nơi mức di chuyển của đồng bằng trong quá khứ cao nhất, và bờ biển vịnh Thái Lan (GT), cả 2 được chiếm bởi đước càng ngày càng được thay thế bởi các ao tôm.  Mức độ sạt lở dọc theo bờ biển SCS gia tăng về phía tây nam với khoảng cách từ cửa sông nhưng có lẽ cũng là hàm số của sự tiếp xúc gần với bờ biển bình thường với sóng Gió mùa đông bắc cùng với biên độ thủy triều giảm của hầu hết phần tây nam đang sạt lở nhiều nhất.  Bản đồ nền từ National Geographic và Esri (Nguồn: http://goto.arcgisonline.com/maps/NatGeo_World_Map); hệ thống thủy học và chiều sâu từ [59].

 

Hình 4 Những thay đổi bờ biển ròng gần đây dọc theo ĐBSCL được trình bày bằng phần trăm của lấn ra biển (xanh đậm), thụt lùi (đỏ) và ổn định (gồm có băng sai số, màu xám) cho 3 phần của bờ biển của ĐBSCL.

 

Chiều hướng thời gian trong nồng độ của SPM ở các cửa sông Mekong cung cấp sự đại diện nhấn mạnh hợp lý của sự sụt giảm nguồn cung cấp phù sa sông Mekong (Hình 5a) trong những năm gần đây [46].  Ngoài tính biến đổi theo mùa mạnh mẽ trong phù sa lơ lững trong vùng nước ven biển dưới ảnh hưởng của Mekong (Hình 2c), chiều hướng lâu dài được xác định vững chắc khoảng -5% trong nồng độ của SPM mỗi năm từ 2003 đến 2012 được tính từ dữ kiện MERIS [46].  Sự sụt giảm hàng năm nầy trong SPM được quy cho sự sụt giảm kéo dài trong xuất kiện phù sa sông Mekong trong mùa dòng chảy cao tới hạn khi sông cung cấp phù sa cho biển [46].  Đối với thời kỳ 1997-2012, được thấy thêm từ việc phân tích chiều cao sóng ngoài khơi đáng kể và chiều hướng (http://www.ncep.noaa.gov/), và tốc độ và hướng gió rút ra qua điều chỉnh mặt cắt và thu nhận dữ kiện gió trên mặt đất từ SSM/I, TMI, AMSR-E, SeaWinds trên QuikSCAT, và SeaWinds trên ADEOS-2 (http://podaac.jpl.nasa.gov/node/31) làm giảm phù sa lơ lững không liên hệ đến chế độ thủy động học (liên quan đến, thí dụ, tái lơ lững phù sa yếu hơn) trong Biển Đông, cho thấy không có thay đổi đáng kể trong thời kỳ phân tích [46].  Hơn nữa, không có thay đổi đáng kể trong lưu lượng lũ Mekong có lẽ giải thích sự sụt giảm 5% mỗi năm trong nguồn cung cấp phù sa lơ lững của Mekong đến Biển Đông từ năm 2003 và 2012 đã thấy [46,48].

 

Hình 5 Những khía cạnh của sự cân bằng phù sa và sụt lún gần đây trong đồng bằng dàn xếp bởi hoạt động của con người. (a) Bản đồ và đường biểu diển của chiều hướng đơn điệu đáng kể bằng %/năm (thí nghiệm Kendall theo mùa, pb 0,05) của SPM ngoài khơi ĐBSCL [46].  Những nơi không đáng kể có màu trắng.  Đường biểu diển là loạt thời gian của các trị số SPM trung bình như một hàm số của năm trong điều kiện dòng chảy sông thấp (chấm đỏ) và cao (chấm đen).  Những phương trình hồi quy thẳng được trình bày cho mỗi bộ dữ kiện phụ, với đường đứt đoạn đại diện cho khỏng tin cậy 95% (với sự cho phép của Elsevier).  Dữ kiện cho thấy một sụt giảm ròng đến 5%/năm trong SPM ngoài khơi các cửa sông ở đồng bằng và dọc theo hầu hết vùng gần bờ trong SCS được quy cho việc ngăn chận phù sa của đập [46].  Một sụt giảm ròng hàng năm trong SPM từ 2 đến 4% cũng được thấy dọc theo bờ biển GT. (b) Bản đồ của ĐBSCL cho thấy: (i) mức sụt lún dựa trên nén chặt được vẽ lại từ [32].  Những mức độ nầy cao nhất trong hầu hết phần tây nam của đồng bằng bị sạt lở; (ii) thay đổi ngân sách của lượng phù sa ở đáy sông trong 10 năm (1998-2008) trong nhánh sông Mỹ Tho và Bassac, có đặc tính của mất mát ròng cộng dồn 200 triệu m³ được quy cho việc khai thác thương mại đáy sông đại qui mô [48] (với sự cho phép của Elsevier).  Bản đồ nền từ National Geographic và Esri (Nguồn: http://goto.arcgisonline/maps/NatGeo_Wolrd_Map); bản đồ thủy học, địa thế, và chiều sâu từ [59].

 

Hình 6 Những nối kết cơ học được suy ra giữa sạt lở bờ biển ở ĐBSCL và sụt giảm phù sa đến đồng bằng do con người gây ra, cũng như ảnh hưởng của việc loại bỏ đước đại qui mô, đặc biệt để nuôi tôm.  Những liên kết nầy liên quan đến sự cạnh tranh đối với nguồn phù sa giảm được đánh dấu bởi sự thiếu hụt phù sa dọc theo bờ biển làm sạt lở bờ biển.  Bùn và cát bị cô lập ở phía sau các đập và việc khai thác cát đáy sông đại qui mô có vẻ là những nguyên nhân liên kết của sự sụt giảm nguồn phù sa đến bờ biển khiến sạt lở đồng bằng.  Việc khai thác trong lòng lạch tạo ra những hầm và hố, tạo nên những lòng lạch được đào sâu giữ lại cát từ thượng lưu để phục hồi hình dạng của lòng lạch.  Những việc khai thác nầy, và làm đầy các hầm và hố, có vẻ hạ thấp số cát đi đến cửa sông, và có trách nhiệm cho sự chậm lại đáng kể của sự di chuyển của phần cửa sông có nhiều cát của đồng bằng.  Bồi lắng đồng bằng được nâng cao để lấp đầy khoảng thích nghi được tạo ra bởi sụt lún tăng tốc có thể có một ảnh hưởng tương tự đối với bùn được đưa đến bờ biển, có khả năng lấy đi vùng bờ biển bùn, và thuận lợi cho việc sạt lở tăng tốc của bờ biển bùn trong GT, và đặc biệt, phần phía nam của SCS.  Có thể có việc bơm bùn theo mùa nhưng mạnh hơn bởi thủy triều từ hồ chứa bùn ở các cửa sông vào các nhánh bị đào sâu cũng có thể lấy thêm vùng bờ biển bùn trong mùa dòng chảy thấp với sóng năng lượng cao.

Khí hậu bờ biển MERIS trung bình trong 2003-2012 cho tháng 1 của mùa khô [46] đề nghị thêm một sự liên kết rõ rệt giữa sạt lở bờ biển và nồng độ của SPM.  Lề lối đồng nhất dọc theo bờ biển trong tháng 1 (Hình 2c) đại diện vành đai của việc vận chuyển và tái lơ lững bùn từ các cửa sông và một sự đóng góp nhỏ (<5%) bởi sản xuất sinh thái [45], nhưng cũng không nghi ngờ phản ánh sạt lở [44] của bờ biển bùn SCS (Hình 3) dưới chế độ sóng năng lượng thịnh hành trong mùa nầy (Hình 2d).  Vai trò đáng kể của năng lượng sóng có chu kỳ thấp ảnh hưởng đến bờ biển bùn SCS theo sự tan biến của sóng lăn tăn bởi mặt bãi biển và đước đã được xác định [30].  Điều nầy làm nổi bật vai trò bao trùm của sóng Gió mùa đông bắc có năng lượng hơn và lâu hơn so với thành phần có chu kỳ thấp lớn hơn.  Những vùng trong bờ nhỏ (trong vòng đường cùng độ sâu 10 m) cho thấy sự gia tăng trong SPM trung bình 10 năm dọc theo những nơi sạt lở nguy ngập của bờ biển SCS [46] (Hình 5a) không phù hợp với sụt giảm SPM 2003-2012 tổng quát, và do đó, có thể phản ánh phù sa tái lơ lững bởi sạt lở bờ biển kinh niên.

Sụt giảm kéo dài gần đây trong nồng độ phù sa lơ lững ngoài khơi đồng bằng trên căn bản được quy cho việc ngăn chận phù sa của đập [46], và làm vững thêm các kết luận của một nghiên cứu định lượng việc giữ lại phù sa đáng kể của các đập ở qui mô của lưu vực Mekong [18].  Mặc dù có sự nhất trí, tuy nhiên, về những ảnh hưởng tiêu cực của các đập hiện hữu và dự trù đối với nguồn phù sa của Mekong đến đồng bằng [5,18,20-22], lượng phù sa sông Mekong được ước tính kém và, do đó, tính không chắc chắn liên quan đến bao nhiêu của lượng phù sa nầy có thể bị giữ lại ở phía sau các đập, ngăn chận sự liên kết không còn nghi ngờ của việc sạt lở đồng bằng hiện nay với các đập hiện hữu.  Tuy nhiên, các đập không chỉ là nguồn duy nhất của sự sụt giảm tiềm tàng trong nguồn phù sa đến bờ biển.  Việc khai thác đáy sông lớn lao trong Mekong (Hình 5b), có vẻ đưa đến những sụt giảm đáng kể trong lượng phù sa ở đáy sông đến bờ biển [48], nên được xem như một lo ngại quan trọng trong sự ổn định của bờ biển của đồng bằng, nhất là trong phần DDM, nơi hầu hết cát được sông cung cấp cho bờ biển được bồi lắng.  Khai thác hàng năm khoảng 27 triệu m³ (khoảng 57 triệu tấn) từ năm 2008 đến 2012, 86% là cát [24].  Mức độ nầy đại diện gần 20 lần lưu lượng cát hàng năm của Mekong ở Kratie [41].  Một so sánh 19 năm (1998-2008) chiều sâu đáy sông của 2 nhánh sông ở đồng bằng, Bassac và Mỹ Tho, cho thấy mất mát cộng dồn ròng là 200 triệu m³ lượng phùa sa ở đáy sông [48].  Những mất mát nầy xảy ra dọc theo hầu hết những khúc sông của 2 lòng lạch (Hình 5b), và được quy cho việc khai thác cát đáy sông lớn lao nầy [48].  Hoạt động khai thác nầy đã tạo nên vố số hầm và hố sâu trên 15 m so với đáy sông tự nhiên ở Cambodia [49], và đặc biệt ở Việt Nam, nơi những hầm sâu nhất được tạo nên từ 1998 đến 2008 sâu đến 45 m [48].  Vô số hố và hầm được tạo nên bởi việc khai thác cát đại qui mô giữ lại có hiệu quả lượng phù sa ở dưới đáy đi xuống hạ lưu trong mùa lưu lượng cao [48].  Điều nầy gây ra một sự sụt giảm ròng trong nguồn cung cấp cát đến phần DDM (Hình 6).  Chúng tôi diễn dịch lề lối khác thường hiện nay của thay đổi trong phần nầy (Hình 3) như phản ánh sự điều chỉnh bờ biển với sự sụt giảm nguồn cung cấp cát do việc khai thác cát lớn lao từ đáy sông ở đồng bằng và thượng lưu của đồng bằng.  Hoạt động nầy sẽ làm tăng ảnh hưởng đối với mức di chuyển trong phần nầy, như được đề nghị bởi sự sụt giảm trong việc lấn ra biển từ 2007 đến 2012 (Bảng 1).

Một cơ chế khác có lẽ được phát động bởi khai thác cát là nâng cao nêm nước mặn xâm nhập vào các lòng lạch đồng bằng trong mùa khô, một tiến trình đưa đến việc bơm bùn thủy triều đi lên trong lòng lạch (Hình 6).  Vận chuyển bùn đi lên lòng lạch từ nơi dự trữ ở cửa sông thịnh hành trong các lòng lạch ở hạ lưu Mekong trong mùa khô khi lưu lượng sông thấp và nước mặn xâm nhập sâu đến 40 km [43].  Các lòng lạch sâu hơn thuận lợi cho việc xâm nhập của nước mặn về phía thượng lưu mạnh hơn và có nhiều bùn bị giữ lại ở thượng lưu của mép xâm nhập ở các cửa sông [50].  Trong Mekong, việc nầy xảy ra trong năm vào lúc bùn cần được trữ dọc theo bờ biển để làm tan năng lượng sóng và giảm nhẹ sạt lở bờ biển trôi giạt của phần DDM.  Giải thiết bơm bùn ngược lên lòng lạch được nâng cao từ vùng bờ biển khi các nhánh ở hạ lưu ĐBSCL trở nên sâu hơn do khai thác cát được hỗ trợ bởi sự gia tăng xâm nhập của nước mặn vào đất liền ở đồng bằng [47,51], cũng được xác nhận bằng miệng với chúng tôi, nhất là đối với các nhánh hạ lưu của lòng lạch Bassac nay đòi hỏi nạo vét bùn liên tục để duy trì thủy vận cho các tàu lớn.  Nêm nước mặn xâm nhập được nâng cao tạo nên vấn đề gia tăng độ mặn của đất canh tác trong Mekong, nhất là khi sụt lún tăng tốc vì khai thác nước ngầm [32].

Mức sụt lún cao nhất ở phần tây nam của đồng bằng (Hình 5b), phần lớn bao gồm đất biền và bùn dễ bị nén.  Các mức sụt lún tương đối cao, vượt quá 1,5 cm/năm, cũng nằm ở phần bờ biển giữa Bạc Liêu và mũi Cà Mau (Hình 5b), cũng cho thấy mức sạt lở cao nhất ở ĐBSCL (Hình 3).  Đáng ngạc nhiên, đây cũng là nơi duy nhất của đồng bằng mà sạt lở bờ biển đã được báo cáo liên tục từ 1885 [47].  Sạt lở trường kỳ ảnh hưởng phần bờ biển bùn nầy phần lớn có trước các đập và ảnh hưởng được mong đợi của việc đào sâu đáy sông đối với việc dự trữ bùn.  Sự sạt lở nầy có thể do nguồn cung cấp bùn yếu kéo dài từ dự trữ bùn của phần DDM là kết quả của động lực phù sa ở mặt trước của đồng bằng, nhưng cũng có thể là do năng lượng sóng cao hơn do hường của bờ biển bình thường hơn tương đối với sóng Gió mùa đông bắc.  Theo một nghiên cứu mô phỏng việc vận chuyển phù sa ven biển, phần bị sạt lở mạnh nầy của đồng bằng hiện nhận được dưới 2% của bùn sông hiện hữu trong phần cửa sông [44].  Điều được tìm thấy nầy tăng cường thêm cho tranh luận rằng SPM tháng 1 dọc theo phần bờ biển nầy, được trình bày trong Hình 2c, phần lớn ảnh hưởng sạt lở bờ biển và tái lơ lững phù sa.

Việc tách rời và dự trữ phù sa giữa Bassac và các nhánh khác của Mekong đến đông bắc của Bassac, cách xa hơn từ điểm nóng sạt lở nầy, có thể đóng một vai trò trong sự thiếu hụt.  Các khía cạnh của việc tách rời và vận chuyển của bùn ở ĐBSCL giữa nhiều cửa sông, nơi bùn được dự trữ trong mùa lưu lượng cao trước khi được vận chuyển dọc theo bờ biển, và mặt ở dưới nước, tuy nhiên, chưa được biết rõ.  Một sự giải thích rõ hơn của những biến đổi trong tình trạng sức khỏe của bờ biển ở đồng bằng sẽ đòi hỏi công việc tổng thể hơn đối với những khía cạnh nầy.  Nếu ít bùn hơn được cung cấp từ các cửa sông đến phần còn lại của đồng bằng, thì nó có thể được suy ra rằng những mức sạt lở thấp hơn của bờ biển GT xa hơn, so với bờ biển SCS (Bảng 1), có thể do chế độ sóng ít năng lượng của nó (Hình 4d) và dòng thủy triều yếu liên quan đến biên độ thủy triều thấp.  Các khía cạnh của tách rời cát được biết tốt hơn.  Hầu hết cát được cung cấp bởi sông bị cô lập trong phần DDM nơi sự chuyển của đồng bằng bị thống trị bởi nhiều cồn cát bãi biển liên tục [26].  Cát bị giữ lại nầy trong DDM trong thời gian hình thành ĐBSCL, và cho đến nay, thuận lợi bởi các tiến trình khúc xạ sóng vi phân được tạo nên bởi hình dáng khác nhau cao của bờ biển và chiều sâu được tạo nên bởi một hệ thống có nhiều sông-cửa sông, và bởi ảnh hưởng ‘đê thủy lực’ liên quan đến lưu lượng nước từ nhiều cửa sông [52].

Hai điểm cuối cùng nhưng không liên quan đến sạt lở đồng bằng và hoạt động của con người trong ĐBSCL đông dân là ảnh hưởng của việc loại bỏ đước đại qui mô và và ảnh hưởng hỗn hợp của sụt lún tăng tốc và vô số kinh đào đối với dự trữ và cung cấp bùn đến bờ biển (Hình 6).  Hệ thống đước ven biển dọc theo bờ biển SCS và GT được xếp loại như ‘đước ngoài bìa’ chiếm một dải bờ biển hẹp [30].  Thăng trầm của chiến tranh và việc khai thác gỗ quá mức đã lấy đi phần lớn đước ở đồng bằng, nhất là đốn gỗ mạnh mẽ trong thập niên 1980s và 1990s để cung cấp gỗ cho kỹ nghệ xây cất và làm than, và để biến thành ao nuôi tôm [53,54].  Đê biển cũng được xây ngày càng nhiều dọc theo nhiều phần của bờ biển bùn SCS và GT để bảo vệ ngập lụt biển và ao nuôi tôm, tạo nên một tiến trình ‘bóp nghẹt đước’ và hạ thấp khả năng đánh tan sóng của đước [30].  Biến đổi của mức sạt lở đáng chú ý dọc theo bờ biển của phần SCS (Hình 3) có thể phản ánh những khác biệt phát xuất từ vai trò hiện diện và bảo vệ của đước hay sự vắng mặt của chúng làm tăng sạt lở.  Tuy nhiên, mặc dù vai trò đánh tan sóng của đước và ảnh hưởng giảm nhẹ theo sau đối với sạt lở bờ biển dọc theo ĐBSCL đã được nhấn mạnh [30,53,56], và mô phỏng [30], hiệu năng của đước phụ thuộc vào nguồn cung cấp phù sa không khả chấp trong điều kiện thiếu hụt mạnh phù sa kéo dài, như được biểu thị bởi bờ biển Guianas giàu đước giữa cửa sông Amazon và Orinoco, bờ biển bùn dài nhất thế giới [57].  Thăm viếng tại chỗ hầu hết bờ biển SCS và GT trong mùa năng lượng cao 2012 xác nhận sạt lở sóng tích cực của bờ biển bùn có dốc đứng và đước.

Sụt lún tăng tốc tạo thêm không gian thuận lợi cho phù sa.  Một ảnh hưởng bổ sung của sụt lún tăng tốc, do đó, ngoài việc góp phần làm cho sạt lở bờ biển bùn thêm tồi tệ, có thể có khả năng hạ thấp nguồn cung cấp bùn đến biển vì việc bồi lắng đồng bằng được nâng cao xảy ra để cân bằng sự sụt lún nầy.  Vô số kinh đào nhân tạo trong đồng bằng có lẽ cũng có ảnh hưởng thêm đối với nguồn cung cấp bùn đến bờ biển bằng cách giữ thêm bùn.  Liên hệ giữa các kinh đào, nhiều kinh được xây đê 2 bên bờ, và bồi lắng đồng bằng, do đó, còn cách xa với đơn giản, nhất là với sự biến đổi lớn như thế trong bồi lắng như hàm số của khối lượng dòng chảy [21].

 

Kết luận và triển vọng

Hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao cho thấy ĐBSCL nay phần lớn dễ sạt lờ, với bờ biển thụt lùi trong thời gian 2003-2012 có ảnh hưởng đế trên 50% của >600 km bờ biển, và lên đến 90% bờ biển bùn ở Biển Đông.  Một sự sụt giảm nguồn cung cấp phù sa sông đến bờ biển có vẻ là nguyên nhân chủ yếu của sự sạt lở nầy, và có lẽ hầu như do đập hiện hữu giữ lại phù sa và do việc khai thác cát đáy sông lớn lao ở đồng bằng, một hoạt động trên đà gia tăng trong thập niên vừa qua.  Một sự sụt giảm quan trọng gần dây trong nguồn cung cấp bùn đến bờ biển trong mùa có lưu lượng sông cao được làm nổi bật từ hình ảnh vệ tinh MERIS [46], trong đó mức sụt giảm của sự di chuyển của bờ biển cát trong phần cửa sông ở đồng bằng phù hợp với việc khai thác cát đại qui mô trong các lòng lạch ở đồng bằng, kể cả trong các khúc sông rất gần biển.  Mức khai thác cát hàng năm [24] vượt quá 1 bậc cường độ của lượng phù sa ở đáy sông hàng năm được ước tính đi qua Kratie [41].  Cát bị giữ lại trong vô số hầm và hố ở đáy sông tạo nên bởi việc khai thác cát đại qui mô được dự đoán sẽ hạ thấp nguồn cung cấp cát đến các bãi biển ở cửa sông của ĐBSCL.

Sụt lún tăng tốc bởi việc bơm nước ngầm cao nhất ở dọc theo nhiều phần của bãi biển bùn ở Biển Đông ảnh hưởng nghiêm trọng đến sạt lở.  ĐBSCL là một đồng bằng lớn không đối xứng phúc tạp nơi việc cạnh tranh cho nguồn cung cấp phù sa đang giảm có thể thịnh hành giữa đồng bằng, đáy các nhánh sông, và phần cửa sông nơi bùn ven biển được trữ trước khi tái phân phối đến phần còn lại dài > 600 km của bờ biển ở đồng bằng.  Những suy luận rút ra từ nghiên cứu nầy đề nghị một sự cạn kệt theo mùa đến kéo dài của bùn dọc theo bờ biển bùn ở Biển Đông và vịnh Thái Lan của đồng bằng.  Sụt giảm trong khối lượng bùn làm cho sóng đánh tan năng lượng ít hơn, và, hậu quả là, sạt lở bờ biển.  Việc làm sáng tỏ hơn các tiến trình tách rời bùn và các ngân sách phù sa liên quan sẽ đòi hỏi, tuy nhiên, dữ kiện vững chắc về các khía cạnh khác nhau của bồi lắng trong đồng bằng.

Tính không chắc chắn chung quanh ảnh hưởng của các đập hiện hữu đối với nguồn cung cấp phù sa cho đồng bằng không được chia sẻ bởi bất cứ nghiên cứu tình huống ảnh hưởng trong tương lai nào.  Có sự đồng thuận rằng loạt đập thủy điện được dự trù trong tương lai sẽ chắc chắn ảnh hưởng đến ngân sách phù sa của ĐBSCL [18,20-22].  Những đập nầy cùng với việc khai thác cát thiếu kiểm soát, vì thế sẽ làm trầm trọng thêm sự sạt lở đang diễn ra ở đồng bằng.  Một nỗ lực mô phỏng gần đây nhằm để đánh giá phản ứng của thủy học của đồng lụt và động lực phù sa trong đồng bằng đối với những thay đổi do con người gây ra và môi trường kết luận vai trò bao trùm của việc phát triển thủy điện, so với thay đổi khí hậu và ảnh hưởng kết hợp của mực nước biển dâng và sụt lún ở đồng bằng [21].  Việc điều hành của tất cả các dự án thủy điện được dự trù trên Mekong sẽ gia tăng hiệu năng giữ phù sa của các hồ chứa nước của đập từ 11-12 triệu tấn/năm đến 70-73 triệu tấn/năm [18].  Một nghiên cứu khác đề nghị rằng sụt giảm phù sa cộng dồn 51% và 96% đến đồng bằng sẽ xảy ra trong tình huống ‘tương lai chắc chắn’ của 38 đập (đã xây hay đang xây) và xây hết tất cả các đập được dự trù, theo thứ tự [20].  Đây là những sụt giảm đáng kể, cho dù lượng phù sa thật sự của Mekong là bao nhiêu.  Tình huống sau ám chỉ rằng một khi phù sa được trữ trong các lòng lạch đã hết vì việc vận chuyển tự nhiên ở hạ lưu, 96% của lượng phù sa trước đập (trước 1990) sẽ bị giữ lại vào năm 2020, vào lúc đó nó giả sử rằng tất cả các đập được hoàn tất [20].  Giai đoạn cạn kiệt nầy có thể được đạt đến trước năm 2020 nếu việc khai thác cát ở đồng bằng và trong các nhánh sông ở thượng lưu tiếp tục ở mức hiện nay.  Với tính dễ tổn thương sẵn có của ĐBSCL, nguồn cung cấp phù sa cần thiết để giảm nhẹ sạt lở bờ biển do sóng và dòng nước gây ra, và cân bằng sụt lún và mực nước biển dâng, sẽ giảm lớn lao hơn.  Sạt lở bờ biển đói phù sa ở đồng bằng sẽ gia tăng, tạo nên việc tái tổ chức thêm địa thế đại qui mô và mất mát đất và tài nguyên cho đồng bằng lớn thứ 3^rd trên thế giới.

Hiểu được những liên kết giữa sạt lở của ĐBSCL và sụt giảm nguồn cung cấp phù sa bởi đập, khai thác cát trong lòng lạch, sụt lún và những ảnh hưởng cộng thêm của việc cạnh tranh cho lượng phù sa đang giảm giữa đồng bằng và bờ biển, là một đòi hỏi cấp bách để hiểu rõ hơn tính dễ tổn thương đang gia tăng của siêu đồng bằng nầy.  Sự hiểu biết nầy, được chống đỡ bởi những đo đạc lượng phù sa đáng tin cậy hơn, cũng cần thiết trong việc tìm kiếm giải pháp để giảm nhẹ tính dễ tổn thương như thế.

 

Các phương pháp

Mức độ thay đổi bờ biển.  Chúng tôi chọn hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao cung cấp không những bao gồm một vùng lớn, vói chiều dài của bờ biển của đồng bằng (>600 km), vì thế tối thiểu hóa sai số có thể phát xuất từ không ảnh nhỏ hơn và nhiều vận dụng bằng tay, nhưng cũng là việc xác định vững chắc và chính xác mức thay đổi của bờ biển.  Tông số 43 hình ảnh vệ tinh màu SPOT 5, level 3, orthorectified có sẳn cho các năm 2003, 2006/2007 và 2011/2012 có tỉ lệ 1:10.000.  Mặc dù các hình ảnh SPOT 5 cũng hiện hữu cho năm 2004 và 2015, độ bao phủ không đầy đủ và do đó giới hạn nghiên cứu của chúng tôi trong bộ 2003-2012 đầy đủ.  Các hình ảnh có độ phân giải pixel cao Super-Mode 2,5 m thu thập từ hai hình ảnh panchromatic có độ phân giải pixel 5 m (0,48-0,71 µm) thu được cùng lúc với ½ pixel chồng lên nhau.  Chúng tôi dùng ArcMap nới rộng Digital Shoreline Analysis System (DSAS), version 4.3 [58], cùng với ArcGIS 10, để số hóa (digitize) mức thay đổi của vị trí bờ biển.  Dải buội rậm/cây cối trong các phần bờ biển cát có đặc tính của các bãi biển và dải đước trong phần bùn được chấp nhận là những dấu hiệu ‘bờ biển’ tốt, mà chúng tôi kiểm chứng từ việc thám sát tại chỗ rộng rãi trong năm 2011 và 2012 bao trùm trên 300 km bờ biển của đồng bằng.  Chúng tôi tính mỗi 100 m dọc theo bờ biển khoảng cách đến bờ bình thường của đường cây cối đến một đường căn bản cho 3 loạt ngày.  Khoảng cách nầy, được chọn như sự dung hòa giữa phẩm chất của diễn dịch và tổng số chiều dài của bờ biển được phân tích (606 km) rồi được chia cho thời gian bằng năm giữa 2 ngày để tạo ra mức thay đổi bờ biển, End Point Rate trong DSAS 4.3.  Tổng số 6060 mức thay đổi, mỗi mức tương ứng với một mặt cắt DSAS, được xác định cho mỗi loạt ngày.  Chúng tôi vẫn giữ một dải ± 20 m thay đổi bờ biển không chắc chắn tương đối lớn, nhiều hơn rất nhiều dải được dùng phổ biến trong tài liệu.  Đoạn, chúng tôi định nghĩa sai số hàng năm (E) của mức thay đổi bờ biển từ phương trình sau đây:

trong đó d₁ và d₂ là các ước tính không chắc chắn cho loạt hình ảnh liên tiếp và T là thời gian bằng năm giữa 2 loạt hình ảnh.  Dải sai số có được ±3,5 m giữa 2003 và 2012 được tăng lên đến ±5 m/năm, mà chúng tôi xem như tầm sai số cẩn thận cực đoan.

Mức độ thay đổi diện tích.  Những biến đổi diện tích ven biển (km²) cho thấy được mất đất liên quan đến vị trí của bờ biển được tính từ những đoạn 1 km-dọc theo bờ biển giữa 2 ngày của hình liên tiếp bằng cách chia biến đổi diện tích với thời gian bằng năm giữa các ngày.  Sai số (ShaE/km²) được tính bằng cách dùng một phương pháp tượng tự với phương pháp tính mức thay đổi bờ biển cho mỗi km dựa trên phương trình sau đây:

trong đó ShaE1 và ShaE2 là các ước tính sai số diện tích bờ biển cho 2 loạt hình ảnh liên tiếp và T là thời gian bằng năm giữa các loạt hình ảnh.  Dải sai số diện tích có được là ±0,0035 km²/năm giữa 2003 và 2012 được tăng đến ±0,005 km²/năm.  Mức thay đổi bờ biển và diện tích được báo cáo trên bản đồ nền lấy từ National Geographic và Esri (Nguồn: http://goto.arcgisonline.com/maps/NatGeo_World_Map).  Thủy đồ, địa thế và chiều sâu trên tất cả các bản đồ được lấy từ [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: 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/basin-reports/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., Rodríguez-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[1]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.       Viêt Nam News. Erosion threatens valuable coastal forest. Available at: http://vietnamnews.vn/environment/252405/erosion-threatens-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] (JISTEC[1]GSJ, 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-Mekong-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[1]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).