Trong bối cảnh nước biển dâng và biến đổi khí hậu cực đoan gia tăng, hiện tượng sạt lở dọc các bờ sông diễn ra rất mãnh liệt. Theo thống kê của chi cục thuỷ lợi thuộc Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bến Tre, năm 2020, toàn tỉnh hiện có 112 điểm sạt lở bờ sông, bờ biển với tổng chiều dài gần 140 km. Trong đó cù lao Phú Đa (bao gồm cồn Phú Đa và cồn Phú Bình, thuộc xã Vĩnh Bình, phía thượng nguồn cửa sông Cổ Chiên, huyện Chợ Lách) là một trong những điểm sạt lở nghiêm trọng. Trong hơn chục năm trở lại đây hiện tượng xói lở trở nên nghiêm trọng, có nơi xói lở 30 – 40 m và kéo dài hàng chục ki-lô-mét, hậu quả là hàng chục hecta đất ven cồn bị biến mất do hiện tượng xói lở bờ sông gây ra, hàng chục ngôi nhà và hạ tầng dân cư như đường xá, bến phà bị sạt lở phải di dời hoặc phá hủy.

Những nguyên nhân chính gây ra xói lở cù lao Phú Đa có thể bao gồm yếu tố tự nhiên và tác động của con người. Trong đó, một số nghiên cứu tổng thể về sông Cửu Long đã xác định nguyên nhân do thiếu hụt bùn cát thượng nguồn và do hoạt động khai thác cát lòng sông là nguyên nhân chủ đạo. Vì vậy, việc nghiên cứu quá trình diễn biến đường bờ cù lao Phú Đa là cần thiết cho việc xác định nguyên nhân xói lở, làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp phòng chống xói lở trong tương lai. Trong bài viết này, tác giả sử dụng phương pháp phân tích ảnh Landsat đa thời gian kết hợp với GIS (Geographic Information Systems – Hệ thống thông tin địa lý) để xác định quá trình biến động đường bờ khu vực cồn Phú Đa.

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh nhằm đánh giá và giám sát biến động đường bờ tại đồng bằng sông Cửu Long. Điển hình là các công trình nghiên cứu của Edward Park (2020) đã dùng phương pháp mới nhận diện đường bờ xói lở ở đồng bằng sông Cửu Long. Kết quả cho thấy diện tích xói lở là 1,5 km2 trên sông Tiền đoạn từ Tân Châu đến Mỹ Thuận với khoảng cách xói lở trung bình là 2,64 m, nơi lớn nhất đạt đến 60 m. Tiếp theo đó, công trình nghiên cứu của Xing Li (2017) đã sử dụng ảnh vệ tinh Landsat trong vòng 43 năm từ năm 1973 đến năm 2015 để điều tra toàn bộ đường bờ biển ở đồng bằng sông Cửu Long. Kết quả cho thấy rằng 66% toàn bộ đường bờ biển của đồng bằng đang bị xói mòn và các đoạn xói lở chủ yếu nằm ở phía Đông của bán đảo Cà Mau và phía Tây Bắc của đồng bằng trong vịnh Thái Lan.

Tuy công nghệ viễn thám và GIS ở Việt Nam phát triển chậm hơn so với thế giới nhưng thời gian gần đây cũng có nhiều nghiên cứu ứng dụng được triển khai ở nhiều lĩnh vực, điển hình như quản lý tài nguyên đất đai, môi trường, quy hoạch vùng, đánh giá xu thế biến động bờ sông, bờ biển, chuyển tải phù sa…Về ứng dụng viễn thám trong phân tích và đánh giá biến động đường bờ, một số nghiên cứu đã được thực hiện ở một số khu vực, tập trung chủ yếu là vùng đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long, và một số khu vực cửa sông như Lộc An, Cửa Đại, Thuận An...

Mục tiêu chính trong nghiên cứu này là đánh giá được quá trình biến động đường bờ của cồn Phú Đa bằng ảnh Landsat kết hợp với công cụ DSAS để tính toán tốc độ bồi xói theo các lớp thời gian từ năm 1990 - 2020. Kết quả phân tích quá trình diễn biến là cơ sở xác định nguyên nhân và đề xuất giải pháp phòng chống sạt lở đang diễn ra mạnh trong vài năm gần đây ở khu vực này.

Sạt kè bờ phải cù lao Phú Đa năm 2020

Dựa trên phương pháp ảnh tỷ số của Alesheikh và công cụ DSAS, đường bờ hiện trạng các năm khu vực cù lao Phú Đa đã được chồng xếp và tính toán, toàn cảnh bức tranh xói lở và bồi tụ tại cồn Phú Đa đã được mô tả khá chi tiết. Kết quả phân tích so sánh cho thấy đây là phương pháp tốt để nghiên cứu quá trình diễn biến bờ sông, bờ biển.

Biến động đường bờ sông do xói lở - bôi tụ khu vực cù lao Phú Đa rất khác nhau trong 3 thời đoạn tính toán phân tích ảnh. Trong các giai đoạn tính toán, giai đoạn 2000 - 2010 biến động do xói lở mạnh nhất, giai đoạn 1990-2000 xu thế xói bồi khá cân bằng, xói mạnh diễn ra tại đầu phía Nam của cù lao. Đoạn bờ đầu phía Nam cù lao với chiều dài khoảng 1,5km có phạm vi biến động lớn nhất 723,83m trong 30 năm. Cồn Phú Bình là cồn có vai trò quan trọng trong việc chuyển hướng dòng chủ lưu từ lạch trái sang lạch phải, làm mức độ xói lở càng trở nên nghiêm trọng theo thời gian.

Mặc dù đã tận dụng tối đa nguồn ảnh và phương pháp nghiên cứu khá tốt, tuy nhiên do chất lượng ảnh cũng chỉ đạt một sai số nhất định nên có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu, ngoài ra, nghiên cứu cũng chưa xem xét cụ thể đến tác động của con người như đào ao thả cá, khai thác cát trực tiếp vào chân cù lao,…nên rất cần các phương pháp nghiên cứu khác để đánh giá khách quan hơn về nguyên nhân diễn biến sạt lở.