I. Biến đổi khí hậu toàn cầu và các ảnh hưởng đến đô thị ven biển
BĐKH chỉ sự thay đổi trong tình trạng của khí hậu được xác định bởi sự thay đổi trong trị số trung bình hoặc sự biến thiên của các thuộc tính của khí hậu tồn tại trong thời gian dài như hàng thập kỷ hoặc lâu hơn. BĐKH có thể do bản thân quá trình tự nhiên hoặc ngoại lực như sự điều tiết của chu kỳ mặt trời, phun trào núi lửa, hoặc sự thay đổi nhân tạo trong thành phần của khí quyển hoặc do quá trình sử dụng đất.
BĐKH biểu hiện ở sự gia tăng các sự kiện thời tiết cực đoan đã và đang gây ra các ảnh hưởng nghiêm trọng trên toàn thế giới. Theo thống kê Chỉ số rủi ro toàn cầu do tổ chức Germanwatch thực hiện, từ năm 1999 đến 2018, ước tính 495.000 người trên toàn cầu đã tử vong và thế giới thiệt hại khoảng 3,54 nghìn tỷ đô la Mỹ do ảnh hưởng trực tiếp của hơn 12.000 sự kiện thời tiết cực đoan. Với các đô thị biển và ven biển, BĐKH và nước biển dâng làm nghiêm trọng hơn các tác động của thiên tai, làm gia tăng các ảnh hưởng tiêu cực của tình trạng ngập úng, lũ lụt và xói lở bờ ở các vùng đất thấp và ven biển. Nhiệt độ đại dương ấm lên đã làm thay đổi tần suất và cường độ bão hình thành ở đại dương. Số lượng các cơn bão mạnh và siêu bão có chiều hướng gia tăng. Các cơn bão mạnh kéo theo mưa lớn, lũ lụt và sạt lở đất gây ảnh hưởng đáng kể đến các thành phố ven biển.
II. Bảo vệ bờ biển, thích ứng với BĐKH: Giải pháp kết cấu kỹ thuật hay cách tiếp cận dựa vào hệ sinh thái?
Để đối phó với các tác động của thiên tai và ảnh hưởng của BĐKH, phương pháp truyền thống để bảo vệ các cộng đồng ven biển thường dựa vào các giải pháp kết cấu kỹ thuật như xây dựng đê, kè biển, tường chắn…Tuy nhiên, đã có nhiều tranh cãi về sự an toàn của các kết cấu bờ biển sau nhiều thất bại của các đê, kè biển. Như sự cố vỡ đê và tường lũ ở New Orleans, Hoa Kỳ trong bão Katrina năm 2005 đã gây ngập lụt đến 80% thành phố. Ngoài ra, việc đầu tư xây dựng và duy trì bảo dưỡng định kỳ cho các kết cấu này là vô cùng tốn kém. Các kết cấu kỹ thuật cứng cũng không đủ hiệu quả để giải quyết tổng thể ảnh hưởng của BĐKH, mặt khác, lại có khả năng làm tổn thương hệ sinh thái và làm giảm khả năng thích ứng của chúng.
Trước tác động thường xuyên và gia tăng của BĐKH và nước biển dâng, các giải pháp thay thế mang tính bền vững ngày càng cần thiết để bảo vệ các cộng đồng ven biển. Cách tiếp cận dựa vào hệ sinh thái ngày càng chiếm ưu thế do mang lại nhiều lợi ích kép như bảo vệ bờ biển, bảo tồn và phát triển hệ sinh thái ven biển, giảm thiểu chi phí đầu tư và duy trì, và mang lại lợi ích kinh tế cho cư dân địa phương.
Thế nào là thích ứng dựa vào hệ sinh thái (Ecosystem-based adaptation-EbA)?
Thích ứng dựa vào hệ sinh thái (EbA) là sử dụng đa dạng sinh học và các dịch vụ hệ sinh thái như một hợp phần quan trọng trong chiến lược tổng thể giúp con người thích ứng với các tác động bất lợi từ BĐKH. Thích ứng dựa vào hệ sinh thái cung cấp cơ hội để giảm thiểu sự tổn thương của các cộng đồng ven biển thông qua việc nâng cao quản lý hệ sinh thái biển và ven biển, nhờ đó tiếp tục cung cấp các dịch vụ sinh thái mà các cộng đồng dựa vào để sinh tồn.
Hệ sinh thái lành mạnh có thể giúp con người thích ứng với BĐKH, cung cấp nước, chỗ ở, sinh vật sống, thức ăn, nguyên liệu cho ngư nghiệp và các ngành công nghiệp liên quan, du lịch biển và nhiều dịch vụ khác. Đồng thời, là lá chắn chống thiên tai, lớp đệm tự nhiên bảo vệ bờ biển và hạ tầng ven biển. Giải pháp thích ứng dựa vào hệ sinh thái tạo ra các giá trị cùng có lợi cho con người và tự nhiên trong kết hợp giảm thiểu thiên tai, bảo vệ cuộc sống của con người và bảo tồn đa dạng sinh học.
Lợi ích của thích ứng dựa vào hệ sinh thái đối với vùng biển và hải đảo
Một số lợi ích tiêu biểu như hiệu quả chi phí trong bảo vệ bờ biển. Cấu trúc cứng như đê kè cần chi phí đầu tư cao, đòi hỏi duy tu thường xuyên, và có thể bị phá vỡ dưới điều kiện khắc nghiệt của bão, lũ. EbA bảo vệ và bảo tồn hạ tầng xanh như các vùng đất ngập nước ven biển, rừng ngập mặn, rạn san hô, rừng phòng hộ. EbA là giải pháp tiềm năng mang lại hiệu quả chi phí trong bảo vệ các vùng duyên hải lớn và cần ít chi phí duy trì. Rừng ngập mặn và rừng phòng hộ ven biển còn cung cấp các dịch vụ khác như sản lượng gỗ, thủy sinh vật, lọc sinh học, các hoạt động nghỉ dưỡng như câu cá giải trí, quan sát chim, du lịch biển. Các rạn san hô cung cấp lớp đệm tự nhiên, làm giảm năng lượng sóng, giúp giảm xói lở bờ biển. Ngoài ra, còn cung cấp chỗ ở cho các sinh vật khác như cá, cua biển, nâng cao chất lượng nước và các dịch vụ du lịch.
III. Một số giải pháp thích ứng dựa vào hệ sinh thái Bồi đắp bãi biển – Beach nourishment
Dưới tác động hàng năm và liên tục của sóng biển, gió bão, đường bờ biển nhiều nơi bị xói mòn và xâm thực vào tận các khu dân cư phá hủy nhiều hạ tầng ven biển. Giải pháp nuôi dưỡng bãi biển là phương pháp bảo vệ bờ biển thường được sử dụng ở các nước đã phát triển nhờ giữ gìn được tài nguyên biển, mở rộng bãi biển và bảo vệ bờ biển khỏi bão, lũ dưới tác động của sóng. Đây là giải pháp mang tính kỹ thuật nhưng dựa trên quy luật động lực học của sóng và gió biển. Khu vực bờ biển bị xói lở sẽ được bổ sung thêm cát lấy từ ngoài khơi để tái tạo lại bãi biển, tạo ra lớp đệm mềm để chắn sóng, giảm cường độ gió bão để bảo vệ các hạ tầng bên trong.
Tuy nhiên đây là giải pháp tốn kém và cần duy trì nuôi dưỡng bãi biển định kỳ, do chỉ giải quyết được phần ngọn của vấn đề xói lở chứ chưa giải quyết được vấn đề dòng chảy và tác động của sóng. Dựa vào nghiên cứu và khảo sát thực nghiệm, khoảng những năm 1990, Hà Lan đã áp dụng phương pháp bồi đắp tại vùng cận duyên, là khu vực chuyển tiếp giữa các mức thủy triều. Tác động bồi đắp ở khu vực này không chỉ có hiệu quả tương đương với phương pháp bồi đắp bãi biển truyền thống mà còn rẻ hơn và ít ảnh hưởng đến các hạ tầng và hệ sinh thái ở bãi biển. Bồi đắp bằng trầm tích, ở ngay bên trong hoặc ngoài vùng cắt sóng, để điều chỉnh quy trình lướt sóng, cuối cùng sẽ bảo vệ bờ biển khỏi bị xói mòn.
Dưới tác động của nước biển dâng, các bờ biển được bồi đắp sớm bị xói mòn trở lại, tần xuất bồi đắp và số lượng cát cần thiết ngày càng tăng dẫn đến tốn kém chi phí duy tu bảo dưỡng. Từ năm 2010, Hà Lan bắt đầu áp dụng thử nghiệm phương pháp bảo vệ bờ biển mới, được gọi là “Động cơ cát”, bồi đắp một bán đảo hình móc khổng lồ với 21m3 cát. Với khối lượng cát như vậy, việc bồi đắp sẽ thực hiện với chu kỳ 20 năm, lâu hơn nhiều so với chu kỳ 2-5 năm của hai phương pháp trên. Đồng thời, vùng cát bồi đắp mới sẽ dần dần khuếch tán ra khoảng 10km bờ biển xung quanh một cách tự nhiên, giúp phát triển hệ sinh thái bờ biển và tạo thêm không gian bãi biển cho hoạt động giải trí và du lịch.
Quản lý vùng ven biển – Managed coastal realignment
Ảnh hưởng BĐKH và nước biển dâng gây ra bão, lũ lụt và xói mòn ngày càng thường xuyên. Trong khi các giải pháp bảo vệ bờ biển thường là rất tốn kém và đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao, mặt khác thường chỉ giải quyết vấn đề ngắn hạn mà không giải quyết được các ảnh hưởng trong tương lai. Cũng cùng triết lý dựa vào hệ sinh thái trong phản ứng với thiên tai và thích ứng với nước biển dâng, nhiều thành phố ven biển trên thế giới đã sử dụng chiến thuật rút lui để định hình lại các đê kè, “lui” các khu vực xây dựng, và các yếu tố nhân tạo vào trong đất liền. Khu vực sát biển được gìn giữ và phát triển thành vùng ngập nước, các rừng phòng hộ hay công viên sinh thái ven biển để tạo một lớp đệm tự nhiên trong ứng phó với thiên tai và BĐKH.
Tiêu biểu như dự án quản lý đới bờ ở Medmerry, thị trấn Selsey, Vương Quốc Anh. Trước khi thực hiện dự án, Medmerry đã có một thời gian dài bị lũ lụt đe dọa nghiêm trọng đến các thị trấn dân cư lân cận. Đê chống lũ thường xuyên bị phá vỡ cần chi phí cao để duy tu. Năm 2013, dự án quản lý vùng ven biển được hoàn tất, trong đó phá bỏ 110m đê để nước triều có thể tràn vào và tạo nên hệ sinh thái nước lợ mới. Đồng thời, 7km đê chống lũ bằng đất được xây lùi vào đất liền 2km tạo nên một hệ thống đê chống lũ chi phí thấp để bảo vệ hai thị trấn lân cận.
Đối với các đô thị lớn tập trung đông đúc, việc mở rộng vùng sinh thái rộng lớn như trên là rất khó khăn. Thành phố New York đã giải bài toán đất đô thị và thích ứng với BĐKH – nước biển dâng bằng một giải pháp tích hợp giữa thiết kế công viên, cảnh quan đường phố, hệ thống hạ tầng, và giải pháp môi trường. Công viên bờ sông phía Bắc Hunter’s Point được thiết kế tạo nên một loạt các hành lang sinh thái chạy song song với bờ nước. Dọc bờ nước, các khối bê tông giữ bờ được thay thế bởi các vùng đất ngập nước và đường dạo tạo nên một lớp bảo vệ bờ mềm. Đồng thời, công viên được thiết kế với các cote nền khác nhau cho phép ngập một phần khi triều cao, khi có lũ lụt và ứng phó với nước biển dâng.
Nhường chỗ cho dòng sông “Make room for the river”
Hơn một ngàn năm, người Hà Lan, với trên 30% diện tích của đất nước nằm dưới mực nước biển, đã là chuyên gia toàn cầu với các giải pháp đê biển đối phó với tình trạng ngập lụt. Sau trận lụt năm 1995, người Hà Lan đã thay đổi tư duy từ chống lại nước sang sống chung với nước và tạo nhiều không gian cho nước để giảm thiểu lũ lụt. Năm 2007, chính phủ Hà Lan đã phê duyệt bản quy hoạch “Nhường chỗ cho dòng sông” nhằm tạo thêm không gian lưu chuyển cho các dòng sông và tăng cường chất lượng sống ở các khu vực kế cận.
Tiêu biểu như chương trình ở thành phố Nijmegen, nơi đây là nút thắt cổ chai của dòng sông Waal, nơi chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của lũ lụt và nước biển dâng. Phương án đã xây dựng một kênh vòng cho dòng sông hiện tại, tạo ra một đảo kéo dài ở giữa trung tâm hiện hữu và bờ bắc sông Waal. Ba cây cầu được xây dựng và cải tạo để tăng cường sự kết nối của khu vực. Đảo và kênh vòng hình thành một công viên sông độc đáo không chỉ giúp giảm nguy cơ lũ lụt, mà còn cung cấp giá trị thẩm mỹ, sinh thái và nghỉ ngơi giải trí. Hiện nay ý tưởng “Nhường chỗ cho sông” đã được truyền cảm hứng và áp dụng ở nhiều nơi ở Hà Lan và trên thế giới.
IV. Kết luận
BĐKH và nước biển dâng đã và đang có các ảnh hưởng tiêu cực đến phát triển ở các đô thị ven biển. Một số đô thị trên thế giới đã, đang và sẽ có những ảnh hưởng rất nặng nề. Theo kịch bản BĐKH Việt Nam, đến cuối thế kỷ 21, khu vực duyên hải có mực nước biển dâng cao trung bình 53-55cm với kịch bản phát thải cao (RCP4.5) và dâng cao trung bình 72-75cm với kịch bản phát thải cao (RCP8.5). Với mực nước biển dâng 70cm, khoảng 10,4% diện tích đồng bằng sông Hồng, 0,80% diện tích các tỉnh ven biển miền Trung từ Thanh Hóa đến Bình Thuận, 13,9% diện tích TP.HCM và 14,7% diện tích đồng bằng sông Cửu Long có nguy cơ bị ngập. Nam Định, Thái Bình, Hậu Giang và Kiên Giang là các địa phương bị ảnh hưởng nặng nề nhất với mức ngập cao nhất tương ứng là 39,1%, 35,4%, 20,55% và 36,3% diện tích tự nhiên của tỉnh.
Trong khi các đô thị, đặc biệt là những đô thị lớn, còn loay hoay với các giải pháp kỹ thuật để ứng phó với ngập nước, lũ lụt và gió bão, những giải pháp mang tính bền vững là rất cần thiết để bảo vệ đô thị và giảm thiểu chi phí đầu tư, duy tu bảo dưỡng. Các giải pháp thích ứng dựa vào hệ sinh thái có tiềm năng mang lại nhiều lợi ích như bảo vệ bờ biển, duy trì và phát triển đa dạng sinh học và các dịch vụ sinh thái, thích ứng với BĐKH về lâu dài.
Bài viết trên giới thiệu một số giải pháp có quy mô khá lớn thích ứng dựa vào hệ sinh thái. Bên cạnh đó, một số giải pháp như sử dụng hạ tầng xanh, tăng cường không gian xanh cho các đô thị, tăng diện tích thẩm thấu nước, giảm bê tông hóa đô thị, bảo vệ và trồng mới các rừng phòng hộ ven biển, rừng ngập mặn…là các giải pháp khả thi và cần thiết đối với các đô thị ven biển.