Phát hiện hai kiểu vùng đục cực đại khu vực cửa Cấm - Nam Triệu
Nhiều nghiên cứu trên thế giới cũng chỉ ra rằng, sự hình thành các vùng đục cực đại là nguyên nhân chính gây bồi lắng ở một số vùng cửa sông lớn. Ví dụ như ở vùng cửa sông Hudson (nằm giữa thành phố Jersey và New York, Hoa Kỳ), các vùng đục cực đại làm tăng tốc độ bồi lắng cho khu vực này lên đến 30cm/năm. Một ví dụ khác là vai trò của các vùng đục cực đại ở nhánh phía bắc cửa sông Trường Giang (Yangtze) đến bồi lắng cảng Thượng Hải. Sau khi đập Tam Hiệp (Three Gorges Dam) hoàn thành chặn dòng Trường Giang (năm 1997), sự suy giảm của dòng nước sông làm thay đổi tương tác lục địa-biển, các đới lắng đọng cực đại đã dịch chuyển sâu vào phía trong cửa sông Trường Giang. Vì vậy, mặc dù dòng trầm tích từ lục địa đưa ra giảm mạnh (từ 419 triệu m3/năm trong giai đoạn 1950-1986 xuống còn dưới 210 triệu m3/năm trong giai đoạn hiện nay (Yang và nnk, 2006) nhưng sự lắng đọng trầm tích do các vùng đục cực đại tăng lên làm tăng mạnh tốc độ bồi lắng luồng vào cảng Thượng Hải. Lượng bùn cát cần phải nạo vét hàng năm để đảm bảo độ sâu 12,5m cho luồng vào cảng Thượng Hải thời kỳ trước năm 2000 chỉ khoảng 30 triệu m3/năm, đã tăng mạnh lên 42 triệu m3 (năm 2006) và 57 triệu m3 (năm 2008).
Là nơi có hệ thống cảng biển lớn nhất miền Bắc, cửa ngõ ra biển của các tỉnh phía bắc, nhưng do các đặc điểm điều kiện tự nhiên, hiện tượng sa bồi luồng cảng Hải Phòng đang diễn ra mạnh mẽ và có xu hướng tăng lên trong những năm gần đây. Chỉ riêng các tuyến luồng cảng Hải Phòng và Phà Rừng do cục Hàng hải quản lý, khối lượng nạo vét năm 2019 đã lên tới khoảng 2,7 triệu m3, nếu tính cả các tuyến luồng khác thì tổng khối lượng nạo vét hàng năm ở khu vực này có thể lên tới trên 4 triệu m3/năm. Các hoạt động nạo vét để duy trì độ sâu cần thiết cho hệ thống cảng Hải Phòng không chỉ gây khó khăn cho hoạt động của các cảng, giảm hiệu quả sản xuất kinh doanh mà còn làm nảy sinh các vấn đề môi trường như phát tán đục, phát tán các chất gây ô nhiễm từ trầm tích đáy vào môi trường nước. Chính vì vậy, đã có nhiều nghiên cứu liên quan với các cách tiếp cận khác nhau như địa chất, động lực,... để tìm nguyên nhân sa bồi luồng cảng Hải Phòng. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào được thực hiện nhằm tìm mối liên hệ giữa sự hình thành các vùng đục cực đại với hiện tượng sa bồi luồng cảng Hải Phòng.
Trong khuôn khổ các thỏa thuận hợp tác song phương giữa Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam với Viện Nghiên cứu phát triển Pháp (IRD), nhiệm vụ “Nghiên cứu quan hệ giữa động lực hình thành các đới lắng đọng cực đại ở vùng cửa sông Cấm-Nam Triệu với hiện tượng sa bồi luồng cảng Hải Phòng” (mã số QTFR01.01/20-21) đã được nhóm nghiên cứu do TS. Vũ Duy Vĩnh của Viện Tài nguyên và Môi trường biển phối hợp với GS. Sylvain Ouillon và một số nhà khoa học khác của IRD tiến hành thực hiện. Sau 02 năm triển khai nghiên cứu, lần đầu tiên ở Việt Nam, cơ chế về sự hình thành của các vùng đục cực đại ở khu vực cửa sông Cấm-Nam Triệu đã được xác định (được đăng trên Tạp chí Marine Geology, 442, Article 106670, 2021) với các đặc điểm chính là:
Tồn tại 02 kiểu vùng đục cực đại đồng thời trên đoạn cửa Cấm-Nam Triệu với các vị trí khác nhau ở biên của nêm mặn.
- Vùng đục cực đại thứ nhất ở sâu phía trong cửa sông, phát triển ở điều kiện độ muối rất thấp (từ 0,1 ‰) và lớp nước tựa đồng nhất (tham số Simpson xấp xỉ 0,65 và từ 7-10). Dòng triều kết hợp với quá trình kết bông của các hạt trầm tích lơ lửng do độ muối là nguyên nhân chính hình thành nên các vùng đục cực đại này.
Cơ chế hình thành và sự biến động của các vùng đục cực đại khu vực cửa Cấm-Nam Triệu (Vinh & Ouillon, 2021): các vùng đục cực đại trong mùa mưa (hình a), và mùa khô (hình b)
- Vùng đục cực đại thứ hai nằm ở phía dưới (gần phía biển) hình thành ở vùng nước có sự phân tầng rất rõ rệt (tham số Simpson > 10), trong nêm mặn, với độ muối cao (khoảng 12-15 ‰), sự chi phối bởi hoàn lưu mật độ và sự có mặt của Transparent Exopolymeric Particles (TEP- sản phẩm của thực vật phù du và vi khuẩn trong môi trường nước ở vùng cửa sông).
- Các vùng đục cực đại thứ nhất vào mùa khô và vùng đục cực đại thứ hai vào mùa mưa có độ đục cao hơn so với độ đục ở vùng đục cực đại còn lại.
- Các vùng đục cực đại trong mùa khô có quy mô và cường độ lớn hơn các vùng đục cực đại xuất hiện trong mùa chuyển tiếp (từ mùa khô sang mùa mưa) và trong mùa mưa.
- Vị trí của các vùng đục cực đại thay đổi theo mùa: di chuyển về phía cửa Cấm trong mùa khô và di chuyển về phía cửa Nam Triệu trong mùa mưa.
Các kết quả của nhóm nghiên cứu cũng cho thấy vai trò rất quan trọng của các đới lắng đọng cực đại đến hiện tượng sa bồi luồng cảng khu vực Hải Phòng, vấn đề chưa được quan tâm chú ý trong các nghiên cứu trước đây.
Nguồn tin: TS. Vũ Duy Vĩnh, Viện Tài nguyên và Môi trường biển
Xử lý tin: Phương Hà
