Đây là cách kỹ thuật có thể giúp khôi phục vùng đồng bằng hồ

Tái tạo các cửa sông trong môi trường hồ: cách tiếp cận mang tính cách mạng bắt đầu từ kinh nghiệm đạo đức của cửa sông Reuss

Đồng bằng hồ: nghiên cứu cách mạng hóa các dự án phục hồi
Tái tạo các cửa sông: đồng bằng Reuss đã thay đổi như thế nào từ năm 1937 đến năm 2022 (Ảnh: © Swisstopo/EPFL)

Il Đồng bằng Reuss, trên bờ phía nam của Hồ Lucerne, ngày nay là khu bảo tồn thiên nhiên với các vùng nước nông, nơi thực vật, động vật và người bơi lội cùng tồn tại hài hòa.

Sáu hòn đảo ven biển được làm bằng sỏi khai thác để xây dựng đường hầm đường sắt cơ sở Gotthard, khánh thành vào năm 2016, giờ đây chúng là điểm đến không thể bỏ qua đối với những ai đến thăm trung tâm Thụy Sĩ, đặc biệt là vào mùa hè.

Tuy nhiên, cửa sông Reuss ở hồ Lucerne, nó không phải lúc nào cũng như thế này. Đó là kết quả của một dự án lâu dài của tái tạo vùng đồng bằng, được thành lập bởi luật liên bang vào năm 1985, đã trở thành một ví dụ điển hình về cách có thể khôi phục hệ sinh thái tự nhiên, thúc đẩy đa dạng sinh học và giúp bảo vệ bờ biển mà không can thiệp vào nhu cầu phát triển của khu vực.

Alexandre Fourrier, một sinh viên kỹ thuật môi trường tại EPFL, đã nghiên cứu sâu về công việc phục hồi ở cửa sông Reuss và đã phát triển một phương pháp mới để xử lý phân loại vùng đồng bằng hồ bắt đầu từ một vài tham số đơn giản cho phép chúng tôi xác định các khu vực phù hợp nhất cho các dự án khôi phục trong tương lai.

Tại Lucerne, ủy ban đạo đức Thụy Sĩ đầu tiên cho các dự án Thành phố thông minh
Phá Szczecin là “Hồ bị đe dọa của năm” năm 2024.

Đồng bằng Reuss là một ví dụ cho việc phục hồi cửa sông
Ngày nay, đồng bằng Reuss là khu bảo tồn thiên nhiên và là một trong những điểm du lịch nổi tiếng nhất ở miền trung Thụy Sĩ, nhưng không phải lúc nào cũng như vậy (Ảnh: Flyout/Wikipedia)

Đồng bằng Reuss: từ một môi trường sống có nguy cơ tuyệt chủng đến một ví dụ điển hình về sự tái sinh

Il Đồng bằng Reuss, với những hòn đảo tắm sỏi của San Gottardo, một lần nữa trở thành thiên đường cho những người yêu thiên nhiên: giữa Flüelen và Seedorf, đoạn hồ mà cho đến đầu những năm 80 được đặc trưng bởi những hiện tượng đáng lo ngại nhưxói mòn bờ hồ và việc thiếu hệ thống quản lý rủi ro lũ lụt hiệu quả ngày nay là một trong những điểm du lịch nổi tiếng nhất ở Bang Uri.

Và còn hơn thế nữa: theo giám sát mới nhất, từ năm 2011 đến năm 2020 các loài cá trong lưu vực đã tăng từ 11 lên 20 và số lượng loài cũng tăng lên loài bò sát, chim, côn trùng và thực vật cư trú ở hồ Lucerne.

Đồng bằng Reuss, một con đường cổ xưa của Đế quốc được sử dụng để đi lại và vận chuyển gỗ, là một ví dụ về phục hồi đồng bằng hồ mà Alexandre Fourrier đã học khi còn là sinh viên kỹ thuật môi trường tại trường Trường Kiến trúc, Xây dựng và Môi trường (ENAC) của EPFL.

Đối với dự án Thạc sĩ của mình, Alexandre Fourrier nghiên cứu các quá trình hình thái ở vùng đồng bằng hồ. Giám sát bởi Giovanni De Cesare, giám đốc điều hành của Nền tảng xây dựng thủy lực EPFL, Bến du thuyền Launay của công ty kỹ thuật Gruner, e Stéphanie André thuộc Cục Môi trường bang Vaud, nghiên cứu của Fourrier đã phát triển một phương pháp tiếp cận có thể đơn giản hóa đáng kể các nghiên cứu sơ bộ về việc tái tạo các cửa hồ.

Nghệ thuật kỹ thuật số và truyền thuyết về… quái vật hồ Lugano
Eko Atlantic City: thành phố vệ tinh tái hiện từ mặt nước

Reuss: sự tái tạo vùng đồng bằng ở trung tâm của một nghiên cứu mang tính cách mạng
Quang cảnh đồng bằng Reuss có từ năm 1931: quá trình nhân tạo hóa trong khu vực đã khiến đường bờ biển rút lui hơn 100 mét (Ảnh: Walter Mittelholzer/Bộ sưu tập của Viện Công nghệ Liên bang ở Zurich/Wikipedia)

Một chiến lược mới được thực hiện tại Suisse để phục hồi vùng đồng bằng hồ

Năm 2011, Thụy Sĩ đã thông qua sửa đổi đối với luật bảo vệ nguồn nước điều đó làm cho nó bắt buộc phục hồi các tuyến đường thủy như sông suối và điều này dẫn đến việc thực hiện các kế hoạch phức tạp nhằm khôi phục lòng các con sông lớn của đất nước, bao gồm cả sông Reuss.

Trên cơ sở quy định này, chỉ ở Bang Vaud mới được khôi phục từ năm 2014 đến nay hơn 40km đường thủy.

Luật Thụy Sĩ cũng áp dụng cho bờ hồđồng bằng hồbối cảnh sinh thái đặc biệt và có tính nhân văn cao, đặt ra những thách thức khó khăn như thách thức sẽ diễn ra trên bờ sông hồ Geneva, nơi chỉ có 3% bờ biển vẫn ở trạng thái tự nhiên.

Dự án của Thụy Sĩ nhằm cải tạo vùng đồng bằng hồ giờ đây có thể tin cậy vào một phương pháp phân loại mới hứa hẹn sẽ đơn giản hóa đáng kể các giai đoạn nghiên cứu sơ bộ của lưu vực, nhằm xác định cửa hàng phù hợp nhất được trả về trạng thái tự nhiên, ngay cả khi bị thay đổi nghiêm trọng bởi hoạt động của con người.

Các kỹ sư từ EPFL và các tổ chức đối tác đã phát triển một phương pháp tiếp cận mới cho chiến lược phục hồi, dựa trên hai tham số hình học đơn giản, tức là độ dốc của dòng nước thượng nguồn và góc mở của đồng bằng.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên “Kỹ thuật sinh thái”, hứa hẹn mở ra một mùa mới trong quá trình cải tạo các cửa sông đổ vào lưu vực hồ.

Kè thử nghiệm để giám sát sông liên tục
Câu cá DNA ở sông Thụy Sĩ để nghiên cứu đa dạng sinh học

Đồng bằng hồ: sự phục hồi của cửa sông Reuss
Vào năm 1850, đồng bằng Reuss có góc mở 85 độ, nhưng với việc xây dựng bờ kè và các hình thức nhân tạo khác, miệng đã biến thành một đường thẳng: ngày nay nó đã trở lại góc mở 60 độ (Ảnh: Uwelino /Wikipedia)

Phân loại vùng đồng bằng hồ chỉ với hai tham số và đạt kết quả tốt nhất

Như chúng ta đã đọc trong nghiên cứu này, điều được đề xuất là một phương pháp tiếp cận mới có thể "xác định khả năng phục hồi trạng thái gần như tự nhiên của vùng đồng bằng bằng cách sử dụng dốc của dòng nước thượng nguồn vàgóc mở của đồng bằng".

Việc nghiên cứu hai thông số này sẽ cho phép các kỹ sư phân loại đồng bằng và xác định hình dạng lý tưởng của miệng của dòng sông mà không cần phải tính đến các thông số hình thái hồ ở hạ lưu. Hơn nữa, chúng tôi đọc được trên báo, cách tiếp cận mới “sẽ giúp xác định không gian cần thiết để dòng nước có thể thực hiện các chức năng tự nhiên của nó".

Áp dụng vào nghiên cứu trường hợp của Đồng bằng Reuss, phương pháp mới có thể được sử dụng như một nghiên cứu sơ bộ để thiết lập, dựa trên không gian sẵn có, liệu có thể cải thiện động lực hình thái của đồng bằng và khôi phục trạng thái không bị con người hóa hay không.

"Khôi phục những vùng đồng bằng này có nghĩa là mở các con đập và tạo không gian để phát triển của một loạt các môi trường sống có khả năng hỗ trợ đa dạng sinh học“, Fourrier giải thích. “Nó cũng có nghĩa là cho phép các dòng sông chảy ngược vào vùng đồng bằng hồ, tất cả đều có động lực riêng".

"Điều này sẽ cho phép trầm tích do nước sông mang đến lắng đọng ở cửa sông, do đó giúp ngăn ngừa xói mòn do sóng và dòng chảy hồ gây ra.“, tác giả giải thích.

Ví dụ, Fourrier tiếp tục, “quá trình nhân loại hóa ở đồng bằng Reuss đã gây ra Đường bờ biển lùi hơn 100 mét".

Hiệp ước vì Hành tinh: Toàn bộ tầm nhìn thông minh của IFAB về khí hậu
Việc thả lại cá không cứu được sự đa dạng sinh học của vùng biển Thụy Sĩ

Việc phục hồi cửa hồ có công cụ mới
Sơ đồ nghiên cứu trường hợp Reuss cho thấy tác động của con người đến vùng đồng bằng sông: hình tam giác tương ứng với trạng thái ban đầu trước thế kỷ 19, hình vuông tương ứng với trạng thái hậu nhân loại hóa và hình tròn là tình trạng sau khi phục hồi (Ảnh: Alexandre Fourrier et al., Ecoological Kỹ thuật, 2024)

Một phương pháp phân loại hoàn toàn mới cho vùng đồng bằng sông

Các kỹ sư đã xác định bốn loại hình thái khác nhau, một phần thông qua tìm kiếm tài liệu và một phần bằng cách áp dụng phương pháp của họ cho khoảng 200 vùng đồng bằng hồ trên toàn thế giới.

Để đạt được mục đích này, họ đã sử dụng các hình ảnh có sẵn trên Google Earth và các hình ảnh địa hình trên không có niên đại từ những năm 1920, do các quan chức Thụy Sĩ thu thập.

Những hình ảnh này cho phép các kỹ sư du hành ngược thời gian và xem những thay đổi ở vùng đồng bằng sông sau các dự án phát triển tiếp theo: ví dụ, vào năm 1850 đồng bằng Reuss có góc mở 85 độ, nhưng với xây dựng kè và các hình thức nhân hóa khác, vùng đồng bằng đã biến thành một đường thẳng.

Dự án trùng tu đầu tiên đã kết thúc vào những năm 1990, mang lại cho dòng sông nhiều không gian hơn.

Ngày nay đồng bằng có góc mở 60 độ. 'Nghiên cứu điển hình này cho các chuyên gia thấy cách có thể khôi phục vùng đồng bằng càng gần trạng thái ban đầu càng tốt, có tính đến những hạn chế hiện đại liên quan đến tăng trưởng dân số, phát triển đô thị và nông nghiệp gần cửa sông“, Giovanni De Cesare giải thích.

"Cách tiếp cận của Alexandre là một bước ngoặt thực sự", De Cesare nói, “Tại sao lại có kiểu phân loại này nó chưa bao giờ được thực hiện trước đây cho vùng đồng bằng sông".

Ngoại giao khoa học: Thụy Sĩ-Đan Mạch và hơn thế nữa…
Madinat al Irfan: dự án đô thị bền vững sáng tạo ở Oman

Nghiên cứu của Thụy Sĩ phân loại vùng đồng bằng theo hai tham số
Alexandre Fourrier và Giovanni De Cesare thực hiện các phép đo ở đồng bằng sông Chamberonne, trên bờ hồ Geneva (Ảnh: Alain Herzog/EPFL)