Khoa Học News

Giải pháp giúp bồi đắp cát bãi biển

MIT và tổ chức Invena đang thử nghiệm cấu trúc chìm để thu gom cát, bảo vệ các đảo của Maldives, thậm chí tạo nên những hòn đảo mới.


Thử nghiệm thực địa thứ 3 của Phòng thí nghiệm Tự lắp ráp MIT và Invena, diễn ra vào cuối năm 2021, sử dụng các cấu trúc nhẹ, chi phí thấp, có thể triển khai nhanh chóng và dễ điều chỉnh. (Video: Phòng thí nghiệm Tự lắp ráp MIT/Invena).

Trên thế giới, các bờ biển đang bị đe dọa bởi mực nước biển dâng cao và bão ngày càng mạnh. Nhiều quốc đảo và thành phố ven biển đang hành động để tự cứu mình, từ xây đê chắn sóng đến nạo vét cát dưới đáy biển và bơm lên bãi biển. Nhưng những sự can thiệp này có thể tốn kém, khó bảo trì và gây hại cho hệ sinh thái.

Tại Maldives, quốc gia gồm khoảng 1.200 hòn đảo tạo thành chuỗi dài 900km ở Ấn Độ Dương, Phòng thí nghiệm Tự lắp ráp thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và tổ chức Invena của Maldives đang nghiên cứu một giải pháp tự nhiên hơn. Sử dụng những cấu trúc chìm, nhóm chuyên gia tận dụng các lực của đại dương để khiến cát tích tụ ở một số vị trí được chọn cẩn thận để bảo vệ Maldives, thậm chí có thể tạo ra những hòn đảo mới.

Đầu tiên, nhóm nhà khoa học thử nghiệm trong bể sóng của MIT ở Cambridge, bang Massachusetts, Mỹ. Để xác định cách định hướng và hình dạng lý tưởng của các cấu trúc chìm, họ nghiên cứu thông tin về sóng và dòng chảy đại dương từ hệ thống cảm biến ở Maldives, dữ liệu thủy triều và thời tiết, hàng nghìn mô phỏng máy tính và một mô hình học máy được đào tạo dựa trên ảnh vệ tinh để dự đoán cách cát di chuyển.

Từ năm 2019, MIT và Invena đã tiến hành thử nghiệm thực địa ở Maldives, nơi bờ biển của hầu hết đảo đều đang xói mòn. Với độ cao trung bình chỉ 1m so với mực nước biển, đây là quốc gia thấp nhất thế giới.

Các thử nghiệm, chủ yếu diễn ra ở khu vực nông của một rạn san hô phía nam thủ đô Malé, rất đa dạng. Chúng bao gồm việc nhấn chìm một mạng lưới dây thừng buộc chặt để thu thập cát và sử dụng một vật liệu biến đổi từ vải thành bêtông cứng khi được phun nước để tạo ra hàng rào dưới đáy biển giúp tích tụ cát. Trong thử nghiệm khác, nhóm chuyên gia thiết lập một khu vườn nổi trên một dải cát để tìm hiểu xem rễ cây có thể giúp ổn định cát đã tích tụ và thu thập thêm hay không.


Một dải cát hình thành tự nhiên ở độ cao khoảng 1m so với mực nước biển tại Maldives. (Video: Phòng thí nghiệm Tự lắp ráp MIT/Invena).

Với mỗi thử nghiệm thực địa, nhóm nghiên cứu hiểu thêm về những vật liệu, cấu trúc và kỹ thuật xây dựng nào có thể làm cát tích tụ một cách đơn giản, tiết kiệm chi phí, bền vững, tồn tại lâu dài và dễ mở rộng quy mô. Đến nay, thử nghiệm thực địa thứ hai, khởi động vào năm 2019, cho kết quả hứa hẹn nhất. Thử nghiệm đặt những túi vải có thể phân hủy sinh học và chứa đầy cát ở các vị trí chiến lược nhằm tạo ra một dải cát.

Chỉ trong 4 tháng, khoảng 0,5 m cát đã tích tụ trên một khu vực rộng 20 x 30 m. Hiện nay, dải cát này cao khoảng 2 m, rộng 20 m và dài 60 m. Vật liệu được sử dụng dự kiến tồn tại khoảng 10 năm, bền hơn và tiết kiệm chi phí hơn so với phương pháp nạo vét và bơm cát, theo Skylar Tibbits, nhà sáng lập kiêm đồng giám đốc Phòng thí nghiệm Tự lắp ráp thuộc MIT.

Trong tương lai gần, Tibbits tin rằng những gì họ đã học hỏi được sẽ giúp bồi đắp lại các bãi biển và đảo một cách hiệu quả. Mục tiêu xa hơn sẽ là xây nên những hòn đảo nhân tạo mới.

TIN CŨ HƠN
Lý do không thủy cung nào dám nuôi "sát thủ đại dương"

Lý do không thủy cung nào dám nuôi "sát thủ đại dương"

Cá mập trắng rất khó thích nghi với cuộc sống ở thủy cung vì nhiều lý do như chế độ ăn, không gian hạn chế và tác động từ môi trường bên ngoài, theo IFL Science.

Đăng ngày: 17/06/2026
Bí mật không được tiết lộ đằng sau những chuyến thăm xác tàu Titanic

Bí mật không được tiết lộ đằng sau những chuyến thăm xác tàu Titanic

Cái chết được nhắc lại ba lần vào giấy miễn trừ trách nhiệm và trong trường hợp tàu lặn Titan gặp sự cố, phương án giải cứu không hề dễ dàng.

Đăng ngày: 16/06/2026
Biển Đỏ có thực sự là màu đỏ như tên gọi?

Biển Đỏ có thực sự là màu đỏ như tên gọi?

Màu nước biển có thực sự màu đỏ như tên gọi của vùng biển ở Ấn Độ Dương nằm giữa châu Phi và châu Á? Tại sao nó có cái tên như vậy?

Đăng ngày: 16/06/2026
Top 6 loài cá to lớn nhất đại dương

Top 6 loài cá to lớn nhất đại dương

Thế giới đại dương rộng lớn với muôn vàn loài động vật khiến chúng ta phải khao khát được khám phá, từ hung tợn cho tới kỳ lạ với những khả năng đặc biệt, chúng dần thu hút sự tò mò của con người hơn.

Đăng ngày: 16/06/2026
Các nhà khoa học săn mực khổng lồ 500kg bằng tàu du lịch

Các nhà khoa học săn mực khổng lồ 500kg bằng tàu du lịch

Thay vì thuê tàu nghiên cứu tốn hàng triệu USD, các nhà khoa học dựng trạm nghiên cứu trên tàu du lịch Nam Cực để săn tìm mực khổng lồ.

Đăng ngày: 08/06/2026
Cuộc đua bí mật dưới lòng đại dương: Khi đáy biển được “phân lô” để tranh giành hàng tỷ đô lợi nhuận

Cuộc đua bí mật dưới lòng đại dương: Khi đáy biển được “phân lô” để tranh giành hàng tỷ đô lợi nhuận

Sâu thẳm dưới đại dương, một cuộc đua bí mật đang diễn ra. Một cuộc đua gấp rút giữa các công ty tư nhân để tranh giành cơ hội tiếp cận những khoáng sản quý giá.

Đăng ngày: 31/05/2026
3 tỷ tấn nước biển bị nuốt chửng mỗi năm: "Thủ phạm" gầm lên từ 10.000m dưới đáy đại dương

3 tỷ tấn nước biển bị nuốt chửng mỗi năm: "Thủ phạm" gầm lên từ 10.000m dưới đáy đại dương

Theo các chuyên gia, 3 tỷ tấn nước biển biến mất mỗi năm có liên quan tới tiếng gầm bí ẩn phát ra từ 10.000m dưới rãnh sâu nhất thế giới.

Đăng ngày: 28/05/2026
Khoa Học News