Rạn san hô giảm sóng thế nào: con đê ngầm tự nhiên bảo vệ bờ biển và đảo

Rạn san hô khoẻ mạnh giảm trung bình khoảng 97% năng lượng sóng từ ngoài khơi trước khi sóng vào tới bờ, theo tổng hợp của Ferrario và cộng sự đăng trên tạp chí Nature Communications năm 2014. Riêng phần mào rạn, nơi sóng vỡ trắng xoá, đã lấy đi khoảng 86%. Rạn hoạt động như một con đê ngầm tự nhiên, nên các đảo và bờ biển có rạn che chắn ít bị sóng bão đánh trực tiếp hơn hẳn.

Ở Việt Nam, rạn san hô thường được nhắc tới vì cảnh đẹp dưới nước và nguồn lợi hải sản. Bài này nói về vai trò ít được để ý hơn: rạn là công trình chắn sóng mà thiên nhiên đã xây sẵn, và vì sao khi rạn chết, bờ biển phía sau có thể chịu sóng lớn hơn.

Rạn san hô làm sóng vỡ thế nào

Sóng biển đi tới vùng nước nông sẽ bị "vấp chân": phần dưới của sóng chạm đáy, chậm lại, phần trên vẫn lao tới, sóng dựng cao rồi đổ nhào. Khi đổ, sóng tiêu hao phần lớn năng lượng thành xoáy nước, bọt và tiếng động.

Một rạn san hô điển hình, từ biển vào bờ, có các phần:

Hai yếu tố quyết định hiệu quả là độ sâu nước trên mào rạn và độ gồ ghề của bề mặt rạn. Mào rạn càng nông, sóng vỡ càng sớm. Mặt rạn càng nhiều cành, khối, hốc, ma sát càng lớn. Một rạn san hô sống với những cụm san hô cành, san hô khối đan xen gồ ghề hơn nhiều so với một rạn đã chết, bị bào mòn thành mặt phẳng.

Những con số đã được nghiên cứu

Ngoài con số giảm 97% năng lượng sóng, nghiên cứu năm 2014 nói trên còn so sánh chi phí: tính trên mỗi mét bờ được bảo vệ, chi phí trung vị của các dự án phục hồi rạn thấp hơn nhiều lần so với chi phí xây đê chắn sóng ngầm nhân tạo. Các tác giả nhấn mạnh con số thay đổi lớn theo từng nơi.

Năm 2018, một nhóm nghiên cứu do Beck dẫn đầu, cũng đăng trên Nature Communications, ước tính giá trị bảo vệ chống ngập của rạn san hô toàn cầu lên tới hàng tỷ USD mỗi năm. Theo nghiên cứu này, nếu mất phần mét trên cùng của rạn, thiệt hại do ngập lụt hằng năm ở các vùng bờ biển có rạn có thể tăng khoảng gấp đôi, còn thiệt hại do những cơn bão thường gặp có thể tăng khoảng gấp ba.

Đọc những con số này cần tỉnh táo: chúng là ước tính toàn cầu từ mô hình, có độ bất định. Nhưng hướng của kết luận là nhất quán giữa các nghiên cứu: rạn càng khoẻ, càng cao, càng gồ ghề thì bờ biển phía sau càng được che chắn.

Khi rạn chết: bờ biển mất lớp áo giáp

Rạn san hô không phải đá vô tri. Nó là cấu trúc do hàng tỷ con san hô nhỏ tiết ra đá vôi qua hàng nghìn năm, và luôn ở trong thế cân bằng giữa phần được xây thêm và phần bị phá đi do sóng, sinh vật đục khoét, xói mòn hoá học.

Khi san hô chết hàng loạt, cán cân nghiêng về phía bị phá:

• Tẩy trắng do nước nóng: khi nhiệt độ nước biển cao bất thường kéo dài, san hô đẩy tảo cộng sinh ra ngoài, trắng bệch và có thể chết nếu đợt nóng kéo dài.
• Ô nhiễm và trầm tích: nước thải, bùn đất từ đất liền làm nước đục, san hô thiếu ánh sáng.
• Khai thác huỷ diệt: đánh cá bằng chất nổ, chất độc, khai thác san hô làm vật liệu hay đồ lưu niệm.
• Sinh vật ăn san hô bùng phát: như sao biển gai ở nhiều vùng biển.

Rạn chết không biến mất ngay. Nhưng trong nhiều năm, cành san hô gãy vụn, mặt rạn bị bào phẳng và thấp dần. Mất độ gồ ghề, mất chiều cao, rạn mất dần khả năng làm vỡ sóng. Cùng lúc, mực nước biển dâng làm nước trên mào rạn sâu thêm. Hai yếu tố cộng lại khiến nhiều sóng lớn hơn đi qua rạn vào bờ.

Một rạn khoẻ thì ngược lại, có khả năng lớn lên theo mực nước biển, nếu tốc độ dâng không quá nhanh. Đây là lý do bảo vệ rạn là đầu tư cho bờ biển trong nhiều chục năm tới.

Bảo hiểm cho rạn san hô: ví dụ ở Mexico

Năm 2019, bang Quintana Roo ở Mexico, nơi có bờ biển du lịch Cancún, mua một hợp đồng bảo hiểm cho một đoạn rạn san hô, với sự hỗ trợ thiết kế của tổ chức The Nature Conservancy. Đây được coi là hợp đồng bảo hiểm đầu tiên dành cho một hệ sinh thái rạn.

Đây là kiểu bảo hiểm chỉ số: khi một cơn bão có sức gió vượt ngưỡng đi qua vùng được bảo hiểm, tiền bồi thường được chi tự động, không cần đi giám định từng thiệt hại. Tiền đó dùng ngay cho các đội phục hồi rạn: gắn lại các khối san hô bị bão lật, dọn mảnh vỡ. Sau bão Delta năm 2020, hợp đồng lần đầu chi trả. Ý tưởng đằng sau: rạn là tài sản bảo vệ bờ biển và nuôi ngành du lịch, nên được bảo hiểm như một công trình hạ tầng.

Rạn san hô ở Việt Nam và vai trò che chắn

Việt Nam có rạn san hô ở nhiều vùng: quanh các đảo ở Khánh Hoà (vịnh Nha Trang), Cù Lao Chàm (Đà Nẵng), Lý Sơn (Quảng Ngãi), Côn Đảo (TP.HCM), Phú Quốc (An Giang), và các quần đảo xa bờ Hoàng Sa, Trường Sa. Phần lớn rạn ven bờ Việt Nam là rạn viền, bám sát quanh bờ đảo và mũi đá.

Với các đảo nhỏ, rạn viền đóng vai trò đặc biệt: đảo không có đồng bằng rộng phía sau, nhà cửa và cảng cá nằm sát mép nước, nên mỗi mét giảm sóng của rạn đều có ý nghĩa. Các khu bảo tồn biển như Hòn Mun (Nha Trang), Cù Lao Chàm, Côn Đảo, Phú Quốc vì vậy không chỉ bảo vệ đa dạng sinh học mà còn gián tiếp bảo vệ bờ đảo.

Các dự án phục hồi rạn bằng cách trồng lại san hô trên giá thể đang được thử ở một số khu bảo tồn. Phục hồi giúp đẩy nhanh quá trình tự nhiên, nhưng chỉ có ý nghĩa khi đã kiểm soát được nguyên nhân làm rạn chết.

Góc nhìn hôm nay: cách mỗi người giúp rạn giữ bờ

• Khi lặn ngắm, không đứng, không chạm, không bẻ san hô; mỗi cành gãy là một phần độ gồ ghề mất đi.
• Không mua san hô, vỏ ốc quý làm đồ lưu niệm.
• Ở các đảo, ủng hộ việc xử lý nước thải trước khi xả ra biển và hạn chế đổ đất đá xuống ven bờ.
• Báo cho ban quản lý khu bảo tồn biển hay biên phòng khi thấy đánh bắt bằng chất nổ, chất độc.
• Đọc thêm: báo cáo về giá trị bảo vệ bờ biển của rạn san hô của The Nature Conservancy và Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS); các khu trưng bày của Viện Hải dương học ở Nha Trang giới thiệu hệ sinh thái rạn Việt Nam.