Nước phản ứng thế nào với việc khai hoang đất ở các thành phố ven biển

Tuy nhiên, mối quan hệ giữa thiết kế và sản xuất đất khai hoang và phản ứng của nước trong môi trường đại dương rất phức tạp. Nó đòi hỏi mối quan hệ cộng sinh với các vùng nước để duy trì sự ổn định, nhưng có thể gây ra các tác động tự nhiên khi bị áp đặt một cách bất cẩn lên biển. Các đặc tính của nước biển, bao gồm tích tụ thủy triều, mực nước biển dâng, kết nối với đất ngập nước và đa dạng sinh học thủy sinh, có thể đặt ra câu hỏi về sự thành công hay thất bại của các dự án khai hoang trong các bối cảnh khác nhau.

Việc cải tạo đất đã được thực hiện trong nhiều thế kỷ bằng nhiều phương pháp khác nhau trong các bối cảnh khác nhau. Theo truyền thống, các thành phố sử dụng đê để bao quanh vùng nước nông và thoát nước để tạo ra vùng đất khô. Một ví dụ về điều này là Zuiderzee ở Hà Lan . Vào những năm 1900, các con đập được xây dựng ở Biển Bắc và nước được rút đi để tạo đất làm nhà ở cho dân số ngày càng tăng của nó. Trong thời hiện đại, các biện pháp cụ thể hơn như trộn xi măng sâu trực tiếp trong môi trường đại dương và xây dựng các bức tường biển để ngăn chặn chúng đã được thực hiện. Thành phố sinh thái Thiên Tân Sino-Singapore ở Trung Quốc là một ví dụ quy mô lớn về biện pháp hiện đại này, tạo ra 10km2 đất cho nhà ở, các dự án công nghiệp và cơ sở cảng, thúc đẩy tăng trưởng đô thị và nền kinh tế của thành phố.

Việc cải tạo bờ biển, bất chấp những lợi ích cho các thành phố và sự phát triển của các phương pháp, chắc chắn sẽ tác động đến cấu trúc và hành vi của môi trường đại dương. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải tạo có thể làm thay đổi hình dạng mặt cắt, độ dốc đáy và kích thước hạt trầm tích của môi trường đại dương, ảnh hưởng đến động lực thủy triều cục bộ như biên độ, độ bất đối xứng và dòng thủy triều. Khi các dòng hải lưu tự nhiên bị cản trở, nước sẽ tìm đường đi bằng cách tăng cường hoạt động của sóng và thủy triều, tự nhiên dịch chuyển theo một hướng mới với lực mạnh hơn. Đây là cơ sở cho phản ứng của nước đối với việc cải tạo đất, và nó quyết định sự thành công, tác động môi trường và tính bền vững của một dự án cải tạo đất.

Ví dụ, Busan , thành phố biển của Hàn Quốc, là kết quả của việc cải tạo bờ biển. Thành phố có hình dáng đô thị hướng ra biển cả ba mặt và là nơi tọa lạc của những tòa nhà chung cư cao tầng sang trọng. Được xây dựng vào những năm 1980, thành phố được bảo vệ bởi một bức tường chắn sóng ở tất cả các mặt. Tuy nhiên, dự án này không chỉ làm thay đổi hình dạng đường bờ biển mà còn đưa đất cứng (bê tông và nhựa đường) xuống biển, khiến thành phố dễ bị tổn thương hơn trước những cơn bão lớn và mực nước biển dâng cao. Trong thập kỷ qua, thành phố biển này đã trải qua một loạt cơn bão khiến sóng tràn qua các bức tường chắn sóng và gây ngập lụt đường phố.

Một ví dụ khác là thành phố Eko Atlantic, Lagos, Nigeria . Điều thú vị là dự án cải tạo đất này được hình thành như một giải pháp đô thị nhằm bảo vệ thủ đô văn hóa khỏi lũ lụt, xói mòn và mực nước biển dâng cao. Thông qua việc nạo vét đáy đại dương gần đó, đất đã được thu thập để cải tạo 10,2 km đất hướng ra Đại Tây Dương. Khu vực này được bao quanh bởi một bức tường chắn sóng dài 8,2 km và được quy hoạch để xây dựng các dự án nhà ở cao tầng nhằm đáp ứng nhu cầu dân số ngày càng tăng của thành phố. Tuy nhiên, dự án cải tạo đất này cũng gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường. Nó đã xóa bỏ các vùng đất ngập nước, vốn trước đây đóng vai trò là vùng đệm giữa các khu vực ven biển và đại dương, đồng thời thay đổi dòng chảy của nước đến các khu vực xung quanh, dẫn đến xói mòn nghiêm trọng hơn ở những khu vực đó của thành phố. Ngoài ra, các khu vực ven biển nơi đáy đại dương được nạo vét hiện đang dễ bị ảnh hưởng bởi bão và đã trải qua lũ lụt liên tiếp trong nhiều năm. Những ví dụ này chứng minh rằng việc thiếu nhạy cảm với hành vi của nước và thiết kế không phù hợp các dự án cải tạo đất có thể gây ra những tác động tiêu cực lâu dài đến môi trường.

Theo hướng tích cực, kế hoạch cải tạo đất của Thượng Hải, Trung Quốc, là kế hoạch lưu ý đến các điều kiện ven biển hiện có và ứng phó với hành vi của nước. Thông qua các kỹ thuật cải tạo bằng cách xây dựng kè chắn sóng và nạo vét, thành phố đã bổ sung hơn 580km2 đất vào bờ biển kể từ năm 1985. Mặc dù hầu hết các vùng đất được bổ sung đều dành cho cảng, công nghiệp và nhà ở để thúc đẩy sự phát triển của thành phố, nhưng một phần đáng kể cũng được chỉ định cho công viên, rừng, hồ nội địa và vùng đất ngập nước. Thiết kế đô thị đã được lên kế hoạch cẩn thận để xem xét phản ứng của nước biển đối với các chướng ngại vật được xây dựng và vai trò của vùng đất ngập nước như một vùng đệm giữa đại dương và đất liền, giúp hấp thụ phần lớn lực của đại dương. Mặc dù được xác định là một thành phố dễ bị lũ lụt và biến đổi khí hậu trong tương lai, Thượng Hải đã áp dụng các biện pháp cải tạo đất nhạy cảm để giảm thiểu tác động của đại dương.

Qua những ví dụ cải tạo đất đa dạng này, rõ ràng là các yếu tố ven biển như đất ngập nước, hình dạng đường bờ biển, cấu trúc đáy đại dương và động lực thủy triều địa phương đều góp phần vào tính bền vững của các dự án cải tạo đất. Việc loại bỏ hệ thống xói mòn do lũ lụt tự nhiên của đất ngập nước có thể dẫn đến lũ lụt nhiều hơn và việc ngăn chặn lũ lụt ở một địa điểm có thể khiến nước tìm một hướng mới, điều này có thể dẫn đến lũ lụt ở những địa điểm khác. Đất ngập nước không chỉ là vùng đệm chống lũ lụt và xói mòn mà còn là môi trường sống của các loài thủy sinh độc đáo. Chúng là các vùng sinh thái biển, nơi sinh sống của các rạn san hô, cua móng ngựa, thảm rong biển và các loài khác gần bờ biển. Những sinh vật này có tác động lớn đến chuỗi thức ăn của đại dương và kiểm soát toàn bộ sự đa dạng sinh học của nó. Việc tiêu diệt chúng có thể dẫn đến thảm họa sinh thái lâu dài. Vì vậy, chúng ta có trách nhiệm bảo vệ môi trường và không thể loại bỏ môi trường sống của chúng để phù hợp với các dự án cải tạo đất.

Khu vực xung quanh phản ứng của nước biển đối với việc thiết kế và cải tạo đất ở các vùng ven biển đã mở rộng. Bên cạnh việc chú ý đến động lực thủy triều, chúng ta nên xem những khu vực này là nơi sinh sống của các loài sinh thái đa dạng. Mọi khía cạnh của các dự án cải tạo đất, từ việc ra quyết định và vị trí trên đại dương đến thiết kế đường bờ biển, bảo tồn sinh thái biển, cấu trúc đại dương, thủy triều cục bộ và đất ngập nước, cần được xem xét một cách thận trọng để thúc đẩy một môi trường ven biển bền vững.