ECOSMO – Mô hình sinh thái 3 chiều tích hợp
kiểm soát ô nhiễm
Vịnh Nha Trang – Nha Phu là nơi tiếp giáp của hệ thống nước mặn từ
Biển Đông và nước ngọt từ cửa các con sông chính như Sông Cái, Sông
Cửa Bé, sông Dinh (Ninh Hòa)… gây nên sự tương tác khá mạnh giữa
hai hệ thống nguồn nước, tạo nên các nền nhiệt – muối, có ảnh hưởng
đáng kể đến phân bố dòng chảy và môi trường vùng Vịnh, cửa sông.
Để làm rõ những nhân tố cơ bản ảnh hưởng tới dòng chảy, nhiệt độ, độ mặn
và tải lượng chất thải từ sông ra biển, góp phần kiểm soát ô nhiễm môi
trường trên vịnh Nha Trang, nhóm các nhà khoa học Viện Hải dương học
Nha Trang đã nghiên cứu thành công mô hình sinh thái 3 chiều tích hợp
ECOSMO để làm hiện tượng này.
Mô hình sinh thái 3 chiều tích hợp ECOSMO được điều khiển bởi lực tác
động bề mặt biển theo quy mô thời gian 6h, dung dữ liệu khí tượng phân tích
lại từ NCEP (Trung tâm môi trường quốc gia), bao gồm: nhiệt độ không khí,
độ ẩm tương đối, lượng mây che phủ, lượng mưa, vận tốc và hướng gió,
thông lượng bức xạ (sóng dài, sóng ngắn). Dữ liệu lưu lượng nước ngọt tại
các cửa sông Dinh, Cái, Bé) được đưa vào dạng trung bình tháng từ các số
liệu thống kê của đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Trung Bộ.
Thành phần thủy động lực học của mô hình Ecosmo dựa vào phương trình
nguyên thủy phi tuyến mô hình HAMSOM (Hamburg Shelf Ocean Model).
Mô hình HAMSOM đã được phát triểnliên tục hơn 20 năm qua tại Viện Hải
Dương Học thuộc trường đại học Hamburg (Đức). Nó được ứng dụng
thành công cho các vùng biển sâu và thềm lục địa với địa hình phức tạp khác
nhau trên thế giới.
Sau khi các thông tin được tích hợp vào mô hình dự báo, kết quả cho thấy
bức tranh dòng chảy và phân bố nhiệt – muối, các chất hữu cơ và tải lượng
chất thải trong khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng khá rõ của lưu lượng
nước ngọt đổ ra từ cửa sông Cái và chế độ gió địa phương với vai trò làm
lệch hướng dòng. Trong mùa gió Tây Nam (mùa khô), dòng chảy bị ảnh
hưởng của sông Cái mạnh nhất vào tháng 7.
Trong khi đó, vào kỳ gió mùa Đông-Bắc, tải lượng nhiệt, muối và chất thải
ảnh hưởng mạnh mẽ của dòng chảy từ sông đổ ra biển vào tháng 11.
Kết quả trên cho thấy, sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ nước biển, lượng
muối và tải lượng chất thải …theo sự phân tầng nằm ngang tại vùng vịnh là
hệ quả của quá trình tương tác sông – biển, song điều này chưa được các mô
hình nghiên cứu trước đây đề cập đến, do đó đã không phản ánh được diện
mạo bức tranh dòng chảy , phân bố nhiệt – muối tại vùng nghiên cứu. Đây là
một thiếu sót lớn, khi mà ảnh hưởng của các cửa sông đóng vai trò quan
trọng trong hệ thống dòng chảy ra biển.
Thêm nữa, dòng nước ngọt ảnh hưởng đến cửa sông và vịnh ven biển ở tất
cả mức độ từ hóa học, vật lý đến hiệu ứng sinh học (được thể hiện đầy đủ
trong mô hình Ecosmo). Do đó, góp phần vào việc phân tích các hiệu ứng
tiêu cực có liên quan đến các vận chuyển của các hợp chất độc hại, chất gây
ô nhiễm, và bệnh sinh vật từ các hệ thống cống rãnh, rác thải sinh hoạt của
cụm dân cư ven sông trong năm.
Vịnh nha trang (Hình minh họa)
Mô hình sinh thái 3 chiều tích hợp “ECOSMO” đang được triển khai nhằm
nghiên cứu chế độ dòng chảy, đặc trưng nhiệt – muối vực nước Bình Cang –
Nha Trang (Khánh Hòa). Từ kết quả thu được hàng năm sẽ có đề xuất giải
pháp cụ thể xử lý ô nhiễm môi trường vùng bờ cũng như tận dụng dòng chảy
cho quá trình tự làm sạch, bảo vệ môi trường vùng biển du lịch hấp dẫn này.