Một đập ngăn triều cường dài 9 km mà Hà Lan vừa đưa vào vận hành để ngăn nước biển xâm nhập đang làm cạn kiệt cát tại các bãi triều hạ lưu, một quá trình mà các nhà nghiên cứu gọi là “nạn đói cát”. Sự mất mát cát đang đẩy nhanh quá trình xói mòn các môi trường sống vùng triều – nơi cung cấp thức ăn cho cá, chim và cuối cùng là nền kinh tế ven biển – một kết quả có thể định hình lại cách các quốc gia xây dựng hệ thống phòng chống lũ lụt.

Tại sao con đập này lại quan trọng

Đối với một quốc gia phần lớn nằm dưới mực nước biển, con đập mới nằm ở trung tâm của kế hoạch quốc gia nhằm bảo vệ đất nước trước triều cường cao hơn và các cơn bão mạnh hơn. Khi các cửa đập đóng lại, mực nước ở phía được bảo vệ sẽ giảm vài mét so với thủy triều cao tự nhiên. Các kỹ sư ca ngợi cấu trúc này vì đã ngăn chặn lũ lụt thảm khốc ở một khu vực mà chỉ một đợt triều cường cũng có thể làm ngập hàng triệu ngôi nhà.

Nhưng chính những cánh cửa này cũng làm tắc nghẽn dòng chảy trầm tích tự nhiên mà thủy triều của Biển Bắc thường mang vào cửa sông. Khi có đập, cát và phù sa tích tụ ở phía được bảo vệ, trong khi phía hạ lưu nhận được ít vật chất hơn nhiều. Sự mất cân bằng này tạo ra “nạn đói cát”: một sự thiếu hụt buộc đáy biển phải xói mòn nhanh hơn mức có thể được bồi đắp, làm thu hẹp đáng kể các bãi triều.

Cách thức vận chuyển trầm tích hoạt động – và tại sao nó thất bại ở đây

Thông thường, mỗi đợt thủy triều sẽ đẩy một hỗn hợp cát, phù sa và chất hữu cơ đi khắp cửa sông. Khi thủy triều rút, một phần vật chất đó sẽ lắng xuống đáy biển, bồi đắp nên bãi triều. Qua nhiều năm, chu kỳ này duy trì độ cao và phạm vi của vùng triều.

Con đập hoạt động giống như một con đập ngăn trầm tích. Khi các cửa đập đóng, áp lực thủy lực vốn thường xuyên mang cát qua kênh dẫn sẽ bị chặn lại. Ngay cả khi các cửa đập mở, lối mở bị thu hẹp cũng làm chậm dòng chảy, khiến nhiều vật chất lắng đọng hơn ở thượng lưu. Ở hạ lưu, nguồn cung giảm đi đồng nghĩa với việc các dòng chảy chỉ đơn giản là cuốn trôi chút cát ít ỏi còn lại, tạo ra một sự mất mát ròng.

Hệ lụy sinh thái

Bãi triều không chỉ là những cồn cát. Chúng là nơi trú ngụ của các thảm giun và động vật thân mềm hai mảnh vỏ dày đặc giúp lọc nước, cung cấp bãi ăn cho các loài chim lội nước di cư, và đóng vai trò là nơi sinh sản cho cá và các loài giáp xác. Khi các bãi triều bị thu hẹp hoặc trở nên bằng phẳng hơn, các loài này sẽ mất môi trường sống, và các hiệu ứng dây chuyền sẽ lan rộng lên khắp chuỗi thức ăn.

Các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng sự xói mòn có thể khiến đường bờ biển trở nên dễ bị tổn thương hơn về lâu dài. Các vùng đệm cát tự nhiên đóng vai trò như một tuyến phòng thủ “mềm”, hấp thụ năng lượng sóng và giảm tác động của bão. Nếu những vùng đệm đó biến mất, con đập cứng có thể sẽ phải bảo vệ một đường bờ biển đã mất đi khả năng tự bảo vệ của chính nó, làm tăng nguy cơ nước tràn qua đập trong các sự kiện cực đoan.

Lập luận ngược lại: Việc bảo vệ lũ lụt vẫn hiệu quả

Những người ủng hộ chỉ ra rằng con đập đã ngăn chặn thành công nhiều đợt nước dâng cao phá vỡ các con đê phía sau nó. Mục tiêu chính — giữ cho các thị trấn và đất nông nghiệp khô ráo — đã đạt được. Trong ngắn hạn, sự đánh đổi giữa an toàn lũ lụt và tình trạng thiếu hụt trầm tích có vẻ có thể chấp nhận được, đặc biệt là khi mực nước biển dâng cao đang tăng tốc.

Các kỹ sư và nhà sinh thái học lập luận rằng việc giải quyết một vấn đề này trong khi tạo ra một vấn đề khác là không bền vững. Giờ đây, họ đo lường hiệu quả của con đập không chỉ bằng số mét nước được ngăn lại mà còn bằng sức khỏe của hệ sinh thái ven biển vốn hỗ trợ ngành ngư nghiệp, du lịch và đa dạng sinh học.

Bài học cho ngành kỹ thuật ven biển trên toàn thế giới

Trường hợp của Hà Lan nhanh chóng trở thành một bài học cảnh tỉnh cho bất kỳ quốc gia nào dựa vào các cấu trúc “cứng” — tường chắn sóng bằng bê tông, đê hoặc cửa ngăn triều — để đối phó với biến đổi khí hậu.

  • Tích hợp động lực học trầm tích ngay từ đầu: Các đánh giá tác động phải mô phỏng cách một cấu trúc sẽ làm thay đổi các lộ trình trầm tích trong nhiều thập kỷ, chứ không chỉ khả năng phòng chống lũ lụt tức thời của nó.
  • Kết hợp các biện pháp cứng và mềm: Khi có thể, hãy thiết kế các con đập cho phép một lượng cát nhất định đi qua, hoặc kết hợp chúng với các chương trình bồi cát để định kỳ bồi đắp cho các bãi triều hạ lưu.
  • Giám sát liên tục: Việc lắp đặt các cảm biến lưu lượng trầm tích và thực hiện các khảo sát đo đạc địa hình đáy biển thường xuyên có thể phát hiện các dấu hiệu sớm của “nạn đói cát” trước khi thiệt hại sinh thái trở nên không thể đảo ngược.

Những gì Ấn Độ có thể học hỏi từ kinh nghiệm của Hà Lan

Đường bờ biển dài 7.500 km của Ấn Độ đang phải đối mặt với mực nước biển dâng, triều cường và quá trình đô thị hóa nhanh chóng. Ví dụ từ Hà Lan đưa ra những hướng dẫn cụ thể:

  • Tránh phụ thuộc hoàn toàn vào bê tông: Tại các thành phố như Mumbai và Chennai, các bức tường chắn sóng lớn có thể giữ lại trầm tích và đẩy nhanh quá trình xói mòn ở các bãi biển lân cận.
  • Ưu tiên các biện pháp phòng thủ dựa vào tự nhiên: Việc phục hồi rừng ngập mặn, đầm lầy muối và các thảm cỏ biển không chỉ giúp giảm tác động của sóng mà còn giúp giữ và ổn định cát một cách tự nhiên.
  • Mở rộng các nghiên cứu tác động: Các dự án trong tương lai nên yêu cầu mô hình hóa sự vận chuyển trầm tích dài hạn, thay vì chỉ tính toán rủi ro lũ lụt tức thời.

Bước tiếp theo

Chính phủ Hà Lan đang có kế hoạch thử nghiệm các thiết kế cửa ngăn “có khả năng thẩm thấu”, cho phép các hạt cát mịn chảy qua trong khi vẫn ngăn được nước trong các cơn bão. Các dự án thí điểm song song cũng xem xét việc đổ cát định kỳ từ vật liệu nạo vét để tái tạo các bãi bồi ở hạ lưu.

Các tổ chức quốc tế đang theo dõi sát sao. Nếu các thử nghiệm của Hà Lan vừa giữ được khả năng bảo vệ chống lũ lụt, vừa khôi phục được sự cân bằng trầm tích, chúng có thể trở thành hình mẫu cho các siêu dự án ven biển từ Vịnh Mexico đến Vịnh Bengal.

Điểm mấu chốt

Một rào chắn dài 9 km giúp giảm đáng kể rủi ro lũ lụt cũng đồng thời tạo ra sự thiếu hụt cát, đe dọa các hệ sinh thái vốn giúp duy trì khả năng phục hồi của bờ biển. Kinh nghiệm của Hà Lan cho thấy việc bảo vệ đất liền khỏi biển không thể bỏ qua vai trò của biển trong việc định hình đất liền. Các kỹ sư, nhà hoạch định chính sách và các nhà môi trường học hiện phải cùng nhau thiết kế lại các hệ thống phòng chống lũ lụt sao cho cát có thể di chuyển tự do như nước—nếu không, cái giá của sự bảo vệ có thể là sự mất mát các môi trường sống, các vùng đệm tự nhiên bị suy yếu và khả năng dễ bị tổn thương cao hơn trước các cơn bão mà chúng được xây dựng để ngăn chặn.