Các thành phố đang chìm dần trong nước

"Ngôi nhà này đã lún xuống từ rất lâu rồi," Erna nói. Hai mươi hai năm trước, nếu đứng bên ngoài, "cửa sổ cao ngang ngực tôi," cô kể thêm. Vậy mà giờ đây đã lún xuống đến đầu gối.

Erna sống ở thủ đô Jakarta của Indonesia - một trong những thành phố chìm nhanh nhất thế giới. Căn nhà của cô nằm ở phía bắc thành phố, một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất và giờ thấp hơn mặt đường rất nhiều. Cứ mưa lớn là ngập.

Người phụ nữ 37 tuổi này lớn lên ở đây và vẫn còn nhớ cảng biển sầm uất và nhà thờ Hồi giáo - những nơi giờ đã biến mất và vĩnh viễn nằm dưới nước.

Tường nhà cô, được xây dựng từ những năm 1970, đã nứt toác. Bên trong, có thể thấy rõ những lớp bê tông dày cộm được đổ thêm lên sàn nhà để cố nâng sàn ngang bằng mặt đất - khoảng mười lần kể từ khi xây.

Một số phòng giờ đã có thêm cả mét bê tông trên sàn nhà ban đầu. Nhưng ngôi nhà vẫn tiếp tục lún và Erna thì không đủ khả năng chuyển nhà.

Đây là một trong hàng chục vùng duyên hải đang chìm xuống với tốc độ đáng lo ngại, theo một nghiên cứu của Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) ở Singapore.

Nhóm nghiên cứu đã khảo sát tình trạng lún sụt ở 48 thành phố ven biển thuộc châu Á, châu Phi, châu Âu và châu Mỹ. Đây là những nơi đặc biệt dễ bị tổn thương do sự kết hợp của mực nước biển dâng cao - chủ yếu do biến đổi khí hậu - và tình trạng đất lún.

Dựa trên nghiên cứu và dữ liệu dân số từ Liên Hợp Quốc, BBC ước tính rằng gần 76 triệu người sống ở những khu vực của các thành phố này đã sụt lún trung bình ít nhất 1 cm mỗi năm trong giai đoạn 2014-2020.

Tác động đến cuộc sống của họ có thể rất lớn - ví dụ như ở Thiên Tân ở đông bắc Trung Quốc, 3.000 người đã phải sơ tán khỏi các tòa nhà chung cư cao tầng vào năm 2023, sau khi tình trạng sụt lún để lại những vết nứt lớn trên các con phố gần đó.

Tất cả 48 khu vực đô thị được thể hiện trên quả địa cầu này. Tình trạng lún sụt nghiêm trọng nhất được ghi nhận ở Thiên Tân, Trung Quốc, nơi đã trải qua quá trình phát triển công nghiệp và cơ sở hạ tầng nhanh chóng trong thế kỷ này. Các khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của thành phố đã lún trung bình 18,7cm mỗi năm trong giai đoạn từ 2014 đến 2020.

Quả địa cầu xoay hiển thị 48 thành phố

Chọn một thành phố bên dưới để xem thành phố đó đang sụt lún bao nhiêu. Bản đồ sẽ hiển thị các khu vực lún nhiều nhất trong thành phố đó bằng màu xanh lá cây với thông tin chi tiết về các yếu tố góp phần gây lún.

Tỷ lệ lún được đo từ một điểm tham chiếu ở mỗi thành phố, mà các nhà khoa học cho rằng ổn định hơn các thành phố khác - bạn có thể đọc thêm về phương pháp luận ở cuối bài viết này.

Những hiểm họa của việc bơm nước ngầm

"Tình trạng lún sụt đất thực ra khá phổ biến ở nhiều thành phố," Cheryl Tay, trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Nanyang (NTU), nhận định.

"Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất là việc khai thác nước ngầm," bà giải thích.

Nước ngầm tồn tại dưới bề mặt Trái Đất, trong các khe nứt và khoảng trống của cát, đất và đá.

Nước ngầm chiếm khoảng một nửa lượng nước được sử dụng cho sinh hoạt - bao gồm cả nước uống - trên toàn thế giới. Nước ngầm cũng rất quan trọng cho việc tưới tiêu cây trồng.

Tuy nhiên, khi các thành phố phát triển, nguồn cung cấp nước ngọt ngày càng chịu áp lực. Các hộ gia đình và ngành công nghiệp ở một số nơi tự khoan giếng hoặc lỗ nhỏ và khai thác quá mức - giống như ở Jakarta.

Việc khai thác quá nhiều nước theo cách này trong thời gian dài sẽ nén chặt đất, sau cùng khiến bề mặt đất - và mọi công trình xây dựng trên đó - bị lún xuống.

Hình ảnh động minh họa việc bơm nước ngầm

"Rất nhiều thành phố đang chìm nằm ở châu Á hoặc Đông Nam Á," bà Tay nói. "Điều này có lẽ là do nhu cầu về nước ở đó cao hơn nhiều khi dân số tăng trưởng rất nhanh và nhiều công trình phát triển."

"Điều đó có thể dẫn đến tỷ lệ khai thác nước ngầm cao hơn và sau đó vấn đề này có thể ngày càng trầm trọng... Nghĩa là lũ lụt sẽ xảy ra thường xuyên hơn, dữ dội hơn và kéo dài hơn trong tương lai," bà nói thêm, giải thích rằng có thể xảy ra "xâm nhập mặn, ảnh hưởng đến đất nông nghiệp và chất lượng nước uống".

Một số loại đất bị ảnh hưởng nhiều hơn những loại khác và bà Tay tin rằng rủi ro đặc biệt nghiêm trọng đối với nhiều thành phố ven biển được xây dựng trên các vùng đồng bằng thấp trũng - nơi các con sông phân nhánh trước khi đổ ra biển. Những nơi như vậy có thể kể đến Jakarta, Bangkok, Thành phố HCM và Thượng Hải.

Gần một nửa diện tích Jakarta hiện nằm dưới mực nước biển. Vị trí của thành phố trên vùng đất đầm lầy nơi 13 con sông đổ ra đại dương khiến Jakarta đặc biệt dễ bị tổn thương.

Sự kết hợp giữa đất lún và mực nước biển dâng cao làm gia tăng "mực nước biển dâng tương đối", bà Tay nói. "Có hai yếu tố: đất lún xuống và nước dâng lên."

Cơ quan khí tượng Indonesia cho hay "chu kỳ lũ lụt, vốn trước đây xảy ra 5 năm một lần, có thể trở nên thường xuyên hơn" ở Jakarta do "xu hướng chung của lượng mưa cực đoan đang gia tăng ở Indonesia, cùng với sự gia tăng nhiệt độ bề mặt và nồng độ khí nhà kính".

Trong thập kỷ qua, hàng chục người đã thiệt mạng trong các trận lũ ở thành phố này và ít nhất 280.000 người đã phải rời bỏ nhà cửa cho đến khi nước rút.

Với việc một số khu vực của Jakarta hiện thấp hơn 4 mét so với năm 1970, Indonesia đã quyết định xây dựng một thủ đô mới - Nusantara - trên một hòn đảo khác, Borneo, cách xa hơn 1.200 km.

Thủ đô mới nằm xa bờ biển hơn và sẽ dựa vào một đập nước và hồ chứa khổng lồ để tích trữ nước sông và nước mưa. Kế hoạch là lọc sạch và phân phối nước đến tất cả các hộ gia đình và văn phòng ở thủ đô mới, loại bỏ nhu cầu khai thác nước ngầm.

Tuy nhiên, thành phố mới này gây nhiều tranh cãi và tiến độ xây dựng đã chững lại. Đã có những chỉ trích về mức chi phí 34 tỷ đô la và tác động môi trường của dự án đối với một trong những nơi có đa dạng sinh học nhất trên hành tinh.

Năm trong số các thành phố được Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) nghiên cứu nằm ở châu Phi, bao gồm cả Lagos ở Nigeria. Năm ngoái, lũ lụt đã ảnh hưởng đến hơn 275.000 người tại đây.

Rukkayat, 28 tuổi, chuyển đến Ebute Metta, phía đông thành phố, cách đây ba năm để tìm kiếm việc làm và một cuộc sống tốt hơn.

Nhưng cô chỉ đủ khả năng thuê một căn nhà ở khu vực đang lún - một trong những địa điểm được xác định trong báo cáo của NTU.

"Sống ở một nơi dễ bị ngập lụt khi mưa lớn hoặc bão ập đến thật khó khăn," cô nói. "Tôi phải tát nước ra khỏi hành lang."

Tường nhà cô bị nứt, sàn nhà ẩm thấp và mái nhà dột - một tình trạng phổ biến ở các khu vực lún, theo các chuyên gia.

Cả Lagos và Jakarta đều đang đối mặt với quá trình đô thị hóa nhanh chóng và dân số ngày càng tăng, với hơn một nửa dân số không được tiếp cận với nước máy. Chính ở những thành phố như thế này, nơi người dân và các ngành công nghiệp tự khai thác nước ngầm, thường xuất hiện tình trạng lún sụt nghiêm trọng.

Trên thực tế, việc bơm nước ngầm là nguyên nhân chính gây ra lún sụt ở một nửa trong số 48 thành phố ven biển được NTU xác định và BBC phân tích. Các hoạt động khác của con người như xây dựng và khai thác mỏ cũng có thể gây ra tác động.

Các yếu tố tự nhiên, bao gồm dịch chuyển kiến tạo, động đất và sự cố kết tự nhiên của đất - nơi đất bị nén chặt hơn và trở nên đặc hơn theo thời gian - cũng có thể đóng một vai trò nào đó, nhưng một số chuyên gia tin rằng tác động của chúng không lớn bằng tác động của con người.

Hiệu ứng lòng chảo

Khi nhiều thành phố ven biển đang đối mặt với sự kết hợp giữa sụt lún đất và mực nước biển dâng, họ tìm kiếm các giải pháp, nhưng đôi khi những giải pháp này lại gây ra các vấn đề khác.

Một số thành phố, bao gồm Jakarta (Indonesia), Alexandria ở Ai Cập và Thành phố HCM ở Việt Nam, đã xây dựng đê, tường chắn và hàng rào cát dọc bờ biển để ngăn chặn ngập lụt từ biển.

Tuy nhiên, khi các bức tường ngày càng cao và lớn hơn, một "hiệu ứng lòng chảo" có thể hình thành, có khả năng giữ lại nước mưa và nước sông trong các khu vực, ngăn không cho chúng chảy trở lại ra biển, Giáo sư Pietro Teatini từ Đại học Padova, Ý, nhận định. Điều này có thể góp phần gây ra lũ lụt.

Do đó, để thoát nước thừa, Jakarta và Thành phố HCM là hai trong số những nơi đã xây dựng các trạm bơm.

Thế nhưng, giải pháp này lại không giải quyết được nguyên nhân gốc rễ của tình trạng sụt lún hay ngập lụt.

Tokyo đã giải quyết vấn đề ra sao

Khi phát hiện một số khu vực trong thành phố đang bị sụt lún, Tokyo đã áp dụng một cách tiếp cận khác: giải quyết tận gốc vấn đề.

Tình trạng sụt lún đã giảm đáng kể vào những năm 1970 sau khi Tokyo áp đặt các quy định nghiêm ngặt về bơm hút nước ngầm.

Ngoài ra, thành phố còn xây dựng một hệ thống quản lý cấp nước, mà các nhà khoa học cho rằng đây là cách hiệu quả nhất để ngăn chặn sụt lún.

Nghiên cứu của Đại học NTU cho thấy ngày nay, thành phố Tokyo ổn định hơn rất nhiều, mặc dù một vài khu vực nhỏ vẫn bị lún từ 0,01 đến 2,4 cm mỗi năm trong giai đoạn 2014-2020.

Vậy, hệ thống của Tokyo hoạt động như thế nào?

Hầu hết nước của Tokyo đều đến từ các khu rừng và sông được kiểm soát bởi hai con đập lớn bên ngoài thành phố

Nước được lọc trong 10 nhà máy và được chuyển đến một trung tâm cung cấp

Trung tâm điều chỉnh thể tích và áp suất của nước

Trung tâm phân phối nước đến các hộ gia đình và các ngành công nghiệp thông qua các đường ống được thiết kế để chống lại hư tổn do động đất

Dù hệ thống của Tokyo đã chứng minh được hiệu quả, nhưng theo Giáo sư Miguel Esteban từ Đại học Waseda ở Nhật Bản, vẫn có những hoài nghi về khả năng áp dụng rộng rãi mô hình này do chi phí xây dựng và bảo trì quá cao.

Tuy nhiên, ông cũng nói thêm rằng một số thành phố châu Á vẫn xem cách tiếp cận của Tokyo là một hình mẫu đáng học hỏi.

Điển hình là Đài Bắc, thủ đô của Đài Loan, đã giảm khai thác nước ngầm vào những năm 1970 và điều này đã làm chậm đáng kể tốc độ sụt lún của thành phố.

Một số thành phố đã thử nghiệm các phương pháp khác nhau. Ví dụ, Thượng Hải đã áp dụng phương pháp "bơm nước ngược và mang lại hiệu quả rất tốt", theo Giáo sư Teatini. Thành phố này bơm nước đã qua xử lý từ sông Trường Giang vào lòng đất thông qua các giếng từng được dùng để khai thác nước ngầm.

Trong khi đó, một số nơi như Trùng Khánh ở Trung Quốc và San Salvador ở El Salvador lại áp dụng nguyên tắc thành phố bọt biển. Thay vì chỉ sử dụng bê tông và nhựa đường không thấm nước cho vỉa hè và các khu vực khác, một thành phố bọt biển ưu tiên sử dụng các bề mặt được thiết kế để hấp thụ nước tự nhiên, như đất, cỏ và cây xanh. Việc xây dựng công viên, vùng đất ngập nước và không gian xanh được ưu tiên hàng đầu, cùng với các hồ và ao nơi nước có thể được chuyển hướng và lưu trữ trong mùa mưa.

Giáo sư Manoochehr Shirzaei từ Đại học Virginia Tech nhận định rằng phương pháp này có thể mang lại "giải pháp khả thi và bền vững hơn – chi phí chỉ bằng một phần mười việc xây đập".

Tuy nhiên, các nhà phê bình cho rằng việc tích hợp những tính năng này vào các công trình hiện có rất khó khăn, và thường thì quy mô triển khai chưa đủ lớn để tạo ra sự khác biệt đáng kể.

Và theo Giáo sư Shirzaei, đằng sau bất kỳ khoản đầu tư nào cũng cần có cam kết chính trị lâu dài.

Ông chia sẻ: "Sụt lún đất diễn ra dần dần theo thời gian, vì vậy để đối phó với nó, chúng ta phải đưa ra những quyết định khó khăn và duy trì chúng trong hàng thập kỷ," ngay cả khi những hạn chế về bơm hút nước ban đầu không được lòng cử tri, những người vốn phụ thuộc vào giếng khoan để lấy nước.

Một lưu ý về phương pháp luận

Để thực hiện nghiên cứu của mình, NTU đã chọn các đô thị ven biển nằm trong phạm vi 50km tính từ bờ biển, với dân số ít nhất năm triệu người vào năm 2020. Họ đã phân tích hình ảnh vệ tinh, so sánh dữ liệu từ năm 2014 đến năm 2020 để ước tính tốc độ sụt lún.

Tốc độ sụt lún được đo từ một điểm tham chiếu trong mỗi thành phố, mà các nhà khoa học giả định là ổn định hơn các khu vực khác. Tuy nhiên, nếu điểm tham chiếu này cũng đang sụt lún hoặc dâng lên, các phần khác của thành phố có thể đang lún nhanh hơn hoặc chậm hơn so với số liệu đo được.

Điều này có thể ảnh hưởng đến ước tính về số lượng người bị ảnh hưởng.

Do đó, các tốc độ sụt lún được sử dụng ở đây nên được xem là một thước đo tương đối, giúp xác định những khu vực nào có khả năng bị ảnh hưởng nhiều hơn những nơi khác.

 

Aghnia Adzkia, Andro Saini, Arvin Supriyadi, Ayu Idjaja