Theo các nhà khoa học, lịch sử ghi nhận tại khu vực biển Cửa Đại từng xuất hiện một cồn cát khoảng 30 năm trước. Dù số liệu về thời gian và quá trình thay đổi của cồn cát này chưa thống nhất hoàn toàn song các nhà khoa học đều khẳng định, khoảng năm 1988, một cồn cát từng nổi lên ở phía bắc Cửa Đại, được người dân gọi là Cồn Áng, nằm cách bờ 2km, dài 4,5km, rộng trung bình 500m. So với cồn cát hiện nay, cồn cát này rộng hơn và nằm gần bờ hơn.
Năm 1989, trận bão Cecil đã khiến Cồn Áng bị dịch chuyển, nối với bờ bắc, tạo ra doi cát nổi kiểu bán đảo và một vịnh nửa kín bên trong Cửa Đại. Suốt từ đó đến nay, hình thái bờ biển liên tục bị thay đổi song luôn tồn tại cồn ngầm nối giữa bờ bắc và bờ nam biển Cửa Đại. Theo PGS Trần Thanh Tùng, Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, đây là nền tảng để hình thành nên một cồn cát nổi như hiện nay. Tuy nhiên, vì sao cồn cát mới nhô lên khỏi mặt biển từ cuối năm 2017. Theo các nhà khoa học , trận lũ lịch sử trên sông Thu Bồn tháng 11/2017 chính là chất xúc tác mạnh mẽ để cồn cát hình thành.
Trong thời gian diễn ra trận lũ lịch sử từ 4-7/11/2017, sông Thu Bồn đã mang ra biển một lượng bùn cát bằng một nửa tổng lượng bùn cát cả năm. Theo ước tính của các nhà khoa học, trong 4 ngày lũ, sông Thu Bồn đã mang ra biển tới 3,12 triệu tấn bùn cát, bằng 55% tổng lượng bùn cát của lưu vực sông Vu Gia-Thu Bồn trong cùng năm. Lượng bùn cát này lớn hơn so với trung bình lượng bùn cát đổ ra biển hàng năm của Vu Gia – Thu Bồn (khoảng 2,5-2,8 triệu tấn).
PGS Trần Thanh Tùng cho rằng, có 3 nguyên nhân dẫn đến hình thành cồn nổi là do sóng Đông Nam chiếm ưu thế, tạo cồn nổi, gió vun cát bề mặt bãi nổi. Kết hợp với việc sông Thu Bồn xuất hiện lũ lớn, tải lượng bùn cát lớn ra biển trong thời gian ngắn. Sau đó một thời gian dài không có lũ, bão hay các trận gió mùa đông bắc mạnh. Các yếu tố trên hội tụ giúp cồn cát ở Cửa Đại nhô lên khỏi mặt biển, trở thành hiện tượng thiên nhiên đáng quan tâm.
PGS.TS Trần Thanh Tùng, Trường Đại học Thủy lợi cho rằng, trận lũ lịch sử ở Thu Bồn năm 2017 góp phần đột biến tạo nên cồn cát ở Cửa Đại. Theo PGS.TS Vũ Thanh Ca, chuyên gia về biển, hải đảo, cồn cát mới tại Cửa Đại, Quảng Nam được hình thành là do tác động của các quá trình động lực rất phức tạp ở cửa sông Thu Bồn, bao gồm dòng chảy sông, dòng chảy ven biển và sóng.
Hiện tượng cồn cát hình thành tại cửa sông rất phổ biến trên thế giới và ở Việt Nam. Dân vùng ven biển thường gọi các cồn cát chưa hoàn toàn xuất hiện trên mặt biển là “cồn mờ”, còn cồn cát xuất hiện hoàn toàn trên mặt biển, như cái cồn cát ở Cửa Đại hiện nay là “cồn tỏ”. Ông cho rằng, lượng cát tạo thành cồn chủ yếu là do cát xói lở bờ biển Cửa Đại và có một phần do sông Thu Bồn chảy ra trong mùa mưa vừa qua.
GS Lương Phương Hậu cũng cho rằng nguyên nhân chính hình thành cồn cát Cửa Đại do chất trầm của sông Vu Gia - Thu Bồn. Việc hình thành cồn cát song hành với quá trình sạt lở, bồi tụ bờ biển Cửa Đại với chu kỳ khoảng 20-30 năm.
Tuy nhiên, theo ông Phùng Đăng Hiếu, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu biển và hải đảo (Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam ), những thông tin trên là có cơ sở khoa học nhưng mới chỉ là giả thiết, chưa có nghiên cứu, đánh giá cụ thể. Còn nhiều câu hỏi cần phải làm rõ như cồn cát hình thành từ đâu? Dòng xói lở ở bờ bãi phía bắc mang cát đi đâu? Liệu vật chất ở cồn có phải phần lớn từ bãi phía bắc Cửa Đại hay không?
Phó chủ tịch UBND Quảng Nam Lê Trí Thanh cho rằng, dù cuộc hội thảo có nhiều ý kiến hay nhưng chưa giải đáp thỏa đáng những câu hỏi ông mang ra từ Quảng Nam. Nhiều câu hỏi cần làm rõ hơn như việc hình thành bãi bồi Cửa Đại là bình thường hay dị thường? Cồn cát tạo ra từ nguồn vật chất nào? Nên để thuận theo tự nhiên hay can thiệp bằng một công trình?
Phó chủ tịch UBND tỉnh Quảng Nam Lê Trí Thanh cho rằng, còn nhiều câu hỏi về cồn cát cần được giải đáp. Ông Thanh cho rằng, để can thiệp vào một hiện tượng ở cửa sông, bờ biển cần có nhiều thời gian với sự tham gia đông hơn của các bộ, ngành liên quan đồng thời mong muốn các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu để giải đáp những câu hỏi trên.
