(English below)

813 năm thực hiện xả sông hàng năm tại 62 trạm, 41 sông ở 16 quốc gia, từ năm 1200 đến năm 2012. Đó là số liệu mà các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ và Thiết kế Singapore (SUTD) đưa ra sau hai năm nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn về lịch sử các kiểu khí hậu của khu vực gió mùa Châu Á. Trong nghiên cứu này, tác giả đứng đầu là NCS Tiến sĩ  Nguyễn Tấn Thái Hưng - trường SUTD.

Là nơi có nhiều lưu vực sông đông dân, bao gồm mười trong số những con sông lớn nhất thế giới, khu vực Gió mùa Châu Á cung cấp nước, năng lượng và lương thực cho hơn ba tỷ người. Điều này khiến chúng ta phải hiểu rõ các mô hình khí hậu trong quá khứ để có thể dự đoán tốt hơn những thay đổi dài hạn trong chu trình nước và tác động của chúng đối với nguồn cung cấp nước.

Để tái tạo lại lịch sử xả nước sông, các nhà nghiên cứu đã dựa vào các vành đai cây. Một nghiên cứu trước đó của Cook et al. (2010) đã phát triển một mạng lưới rộng lớn các địa điểm dữ liệu vành đai cây ở Châu Á và tạo ra một hồ sơ hạn hán gọi là Bản đồ Hạn hán Châu Á gió mùa (MADA). Các nhà nghiên cứu của SUTD đã sử dụng MADA làm đầu vào cho mô hình xả thải trên sông của họ. Họ đã phát triển một quy trình sáng tạo để chọn tập hợp con phù hợp nhất của MADA cho mỗi con sông dựa trên sự tương đồng về khí hậu thủy văn. Quy trình này cho phép mô hình trích xuất các tín hiệu khí hậu quan trọng nhất ảnh hưởng đến lưu lượng sông từ dữ liệu vành đai cây bên dưới.

“Kết quả của chúng tôi cho thấy các con sông ở châu Á hoạt động theo một mô hình mạch lạc. Các đợt hạn hán lớn và các thời kỳ lớn thường xảy ra đồng thời ở các lưu vực liền kề hoặc lân cận. Đôi khi, hạn hán kéo dài từ Godavari ở Ấn Độ đến sông Mekong ở Đông Nam Á . Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với việc quản lý nước, đặc biệt khi nền kinh tế của một quốc gia phụ thuộc vào nhiều lưu vực sông, như trường hợp của Thái Lan, ”tác giả đầu tiên Nguyễn Tấn Thái Hưng, một nghiên cứu sinh từ SUTD, giải thích.

Sử dụng các phép đo hiện đại, người ta đã biết rằng hoạt động của các con sông châu Á chịu ảnh hưởng của các đại dương. Ví dụ, nếu Thái Bình Dương trở nên ấm hơn trong khu vực nhiệt đới của nó trong một sự kiện El Niño, điều này sẽ làm thay đổi các tuần hoàn khí quyển và có thể gây ra hạn hán ở các sông ở Nam và Đông Nam Á. Tuy nhiên, nghiên cứu của SUTD tiết lộ rằng sự kết nối sông đại dương này không phải là bất biến theo thời gian. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các con sông ở châu Á chịu ảnh hưởng ít hơn nhiều bởi các đại dương trong nửa đầu thế kỷ 20 so với 50 năm trước và 50 năm sau thời kỳ đó.

“Nghiên cứu này có tầm quan trọng lớn đối với các nhà hoạch định chính sách; chúng ta cần biết nơi và tại sao lưu lượng sông thay đổi trong thiên niên kỷ qua để đưa ra các quyết định lớn về cơ sở hạ tầng phụ thuộc vào nước. Một ví dụ như vậy là sự phát triển của Lưới điện ASEAN, được hình thành để kết nối một hệ thống các nhà máy thủy điện, nhiệt điện và năng lượng tái tạo trên tất cả các nước ASEAN. Hồ sơ của chúng tôi cho thấy 'hạn hán lớn' đã tấn công nhiều địa điểm sản xuất điện đồng thời, vì vậy chúng tôi hiện có thể sử dụng thông tin này để thiết kế lưới điện ít bị tổn thương hơn trong các sự kiện khắc nghiệt ”, Phó giáo sư Stefano Galelli từ SUTD cho biết.

Tài liệu tham khảo
Nguyễn HTT, Turner SWD, Buckley BM, Galelli S. Sự biến đổi dòng chảy phù hợp ở Châu Á gió mùa trong 8 thế kỷ qua — Các mối liên hệ với các động lực của Đại dương. Nghiên cứu tài nguyên nước. 2020; 56 (12): e2020WR027883. doi: https: //doi.org/10.1029/2020WR027883

-----

813 years of annual river discharge at 62 stations, 41 rivers in 16 countries, from 1200 to 2012. That is the data that researchers at the Singapore University of Technology and Design (SUTD) produced after two years of research in order to better understand past climate patterns of the Asian Monsoon region.

Home to many populous river basins, including ten of the world’s biggest rivers (Figure 1), the Asian Monsoon region provides water, energy, and food for more than three billion people. This makes it crucial for us to understand past climate patterns so that we can better predict long term changes in the water cycle and the impact they will have on the water supply.

To reconstruct histories of river discharge, the researchers relied on tree rings. An earlier study by Cook et al. (2010) developed an extensive network of tree ring data sites in Asia and created a paleodrought record called the Monsoon Asia Drought Atlas (MADA). SUTD researchers used the MADA as an input for their river discharge model. They developed an innovative procedure to select the most relevant subset of the MADA for each river based on hydroclimatic similarity. This procedure allowed the model to extract the most important climate signals that influence river discharge from the underlying tree ring data.

“Our results reveal that rivers in Asia behave in a coherent pattern. Large droughts and major pluvial periods have often occurred simultaneously in adjacent or nearby basins. Sometimes, droughts stretched as far as from the Godavari in India to the Mekong in Southeast Asia (Figure 2). This has important implications for water management, especially when a country’s economy depends on multiple river basins, like in the case of Thailand,” explained first author Nguyen Tan Thai Hung, a PhD student from SUTD.

Using modern measurements, it has been known that the behaviour of Asian rivers is influenced by the oceans. For instance, if the Pacific Ocean becomes warmer in its tropical region in an El Niño event, this will alter atmospheric circulations and likely cause droughts in South and Southeast Asian rivers. However, the SUTD study revealed that this ocean-river connection is not constant over time. The researchers found that rivers in Asia were much less influenced by the oceans in the first half of the 20th century compared to the 50 years before and 50 years after that period.

“This research is of great importance to policy makers; we need to know where and why river discharge changed during the past millennium to make big decisions on water-dependent infrastructure. One such example is the development of the ASEAN Power Grid, conceived to interconnect a system of hydropower, thermoelectric, and renewable energy plants across all ASEAN countries. Our records show that ‘mega-droughts’ have hit multiple power production sites simultaneously, so we can now use this information to design a grid that is less vulnerable during extreme events,” said principal investigator Associate Professor Stefano Galelli from SUTD.

Reference
Nguyen HTT, Turner SWD, Buckley BM, Galelli S. Coherent Streamflow Variability in Monsoon Asia Over the Past Eight Centuries—Links to Oceanic Drivers. Water Resources Research. 2020;56(12):e2020WR027883. doi:https://doi.org/10.1029/2020WR027883