Cao nguyên Hoàng Thổ và bụi gió: đất bay theo gió tích dày hàng trăm mét

Hoàng thổ là đất bụi do gió mang tới và rắc xuống từng lớp mỏng, qua hàng triệu năm có thể dày hàng trăm mét. Cao nguyên Hoàng Thổ ở miền bắc Trung Quốc rộng khoảng 640.000 km², lớp hoàng thổ phổ biến dày 100–200 m, có nơi trên 300 m, tích tụ chủ yếu trong khoảng 2,6 triệu năm qua. Chia ra, mỗi năm chỉ thêm trung bình cỡ vài phần trăm milimét, mỏng hơn một sợi tóc, nhưng không ngừng.

Đất bay theo gió

Hoàng thổ khác phù sa ở người vận chuyển: phù sa do nước mang, hoàng thổ do gió mang. Hạt hoàng thổ chủ yếu là bột mịn cỡ vài chục micromét, nhỏ hơn hạt cát nhưng lớn hơn hạt sét. Cỡ hạt này vừa đủ nhẹ để gió nâng lên cao, mang đi hàng trăm, hàng nghìn kilômét, và vừa đủ nặng để rơi xuống khi gió yếu đi.

Nguồn bụi của cao nguyên Hoàng Thổ là các sa mạc và vùng khô ở phía tây bắc: sa mạc Gobi, sa mạc Taklamakan, các lòng hồ khô và bãi bồi sông. Mỗi mùa đông xuân, gió mùa tây bắc mạnh thổi từ cao nguyên Mông Cổ, cuốn bụi lên, rồi thả xuống khi gặp vùng núi và vùng có cây cỏ giữ lại.

Hoàng thổ không chỉ có ở Trung Quốc. Các vùng hoàng thổ lớn còn có ở lưu vực sông Danube và Ukraina ở châu Âu, thung lũng sông Mississippi và Missouri ở Bắc Mỹ, vùng Pampas của Argentina. Phần lớn chúng hình thành trong các thời kỳ băng hà, khi sông băng nghiền đá thành bột và gió lạnh khô thổi bột đó đi xa.

Phép tính: dày 150 m trong 2,6 triệu năm

Lấy độ dày tiêu biểu 150 m và thời gian 2,6 triệu năm:

1. 150 m là 150.000 mm.
2. 150.000 mm chia cho 2.600.000 năm, ra khoảng 0,06 mm mỗi năm.
3. Một sợi tóc người dày khoảng 0,07 mm. Vậy trung bình mỗi năm cao nguyên dày thêm chưa tới một sợi tóc.
4. Sau một đời người 70 năm, lớp bụi thêm vào chỉ khoảng 4 mm.

Đây là tốc độ trung bình. Thực tế bụi rơi không đều: trong các thời kỳ băng hà lạnh khô, gió mạnh, sa mạc mở rộng, hoàng thổ tích tụ nhanh hơn nhiều; trong các thời kỳ gian băng ấm ẩm, bụi ít đi, cây cỏ phủ kín và biến lớp trên cùng thành đất cổ. Nhìn lên vách hoàng thổ, có thể thấy những dải đất cổ màu nâu đỏ xen giữa các lớp hoàng thổ vàng nhạt.

Cuốn sổ khí hậu bằng bụi

Những dải hoàng thổ vàng xen đất cổ nâu đỏ là một bản ghi khí hậu dài hàng triệu năm, đặt cạnh lõi băng ở hai cực và lõi trầm tích đáy biển. Nhà địa chất Trung Quốc Lưu Đông Sinh (Liu Tungsheng) cùng đồng nghiệp đã dành nhiều chục năm đo đạc các mặt cắt hoàng thổ và cho thấy các chu kỳ hoàng thổ – đất cổ khớp với các chu kỳ băng hà – gian băng ghi trong trầm tích đại dương.

Một số nghiên cứu còn tìm thấy các lớp trầm tích bụi gió ở phía tây cao nguyên có tuổi lâu hơn rất nhiều, có thể tới hơn 20 triệu năm, cho thấy vùng khô ở nội địa châu Á đã tồn tại từ rất sớm. Niên đại cụ thể của các lớp cổ nhất vẫn còn được bàn luận.

Hoàng Hà: con sông vàng vì hoàng thổ

Hoàng thổ bở, mịn, gặp nước là tan. Khi sông Hoàng Hà chảy qua cao nguyên, nó cuốn theo khối lượng bùn khổng lồ, và màu vàng của bùn đặt tên cho con sông. Vào giữa thế kỷ 20, lượng phù sa Hoàng Hà mang ra biển thường được ghi khoảng 1,6 tỉ tấn mỗi năm, thuộc hàng lớn nhất thế giới.

Bùn lắng xuống lòng sông ở hạ lưu, làm đáy sông cao dần. Người ta đắp đê cao hơn, sông lại bồi cao hơn, cho đến khi có đoạn lòng sông nằm cao hơn đồng ruộng hai bên, thành một "con sông trên trời". Trong lịch sử, Hoàng Hà đã nhiều lần vỡ đê và đổi dòng, có lần đổi cửa ra biển cách nhau hàng trăm kilômét.

Từ nửa sau thế kỷ 20, các chương trình trồng cây, làm ruộng bậc thang và xây đập chắn bùn trên cao nguyên, cùng với các hồ chứa lớn, đã làm lượng phù sa giảm mạnh, nay chỉ còn một phần nhỏ so với thời kỳ đó. Cao nguyên Hoàng Thổ từ một vùng bị xói mòn nặng bậc nhất thế giới đã xanh lên đáng kể, thường được nhắc như một ví dụ về phục hồi đất quy mô lớn.

Sống trong hoàng thổ: nhà hang

Hoàng thổ có một đặc tính lạ: khô thì đứng thành vách thẳng đứng rất vững, nhưng ngấm nước thì sụt. Cư dân cao nguyên lợi dụng điều đó để đào nhà hang, gọi là diêu động, khoét thẳng vào vách hoàng thổ. Nhà hang mát về mùa hè, ấm về mùa đông, rẻ vì không cần gạch gỗ. Hàng triệu người ở miền bắc Trung Quốc đã sống trong nhà hang qua nhiều thế kỷ, và nay vẫn còn nhiều người ở.

Mặt trái là khi động đất, vách hoàng thổ có thể sụp. Trận động đất Thiểm Tây năm 1556 được các sử liệu Trung Hoa ghi là một trong những thảm hoạ động đất gây chết người nhiều nhất từng biết, và nhiều tài liệu cho rằng số thương vong lớn một phần vì nhiều người sống trong nhà hang hoàng thổ.

Bụi gió vượt đại dương

Bụi không chỉ tích lại ở rìa sa mạc. Dữ liệu vệ tinh CALIPSO của NASA, theo một nghiên cứu công bố năm 2015, cho thấy mỗi năm trung bình khoảng 182 triệu tấn bụi bay khỏi sa mạc Sahara ra Đại Tây Dương. Trong đó khoảng 27,7 triệu tấn rơi xuống lưu vực Amazon, mang theo ước tính khoảng 22.000 tấn phốt pho, gần bằng lượng phốt pho mà rừng mất đi do mưa rửa trôi. Bụi sa mạc châu Phi, theo nghĩa đó, đang bón phân cho rừng mưa Nam Mỹ.

Ở Đông Á, bụi từ Gobi theo gió mùa xuân bay sang Triều Tiên, Nhật Bản, có khi tới tận Thái Bình Dương. Lõi băng ở Greenland và Nam Cực cũng chứa nhiều bụi hơn hẳn trong các thời kỳ băng hà, cho thấy cả hành tinh từng bụi bặm hơn nhiều khi khí hậu lạnh khô.

Góc nhìn hôm nay: bụi trên bậu cửa sổ

Lớp bụi trên bậu cửa sổ nhà bạn sau một tuần là cùng một quá trình, chỉ khác là bụi đô thị phần lớn do xe cộ, công trình và đốt cháy, không phải bụi sa mạc. Thử đặt một tấm kính sạch ngoài ban công, một tháng sau lau lớp bụi lên giấy trắng: đó là cách nhanh nhất để hình dung gió có thể dồn bao nhiêu hạt về một chỗ.

Ở Việt Nam không có hoàng thổ thực sự, vì khí hậu ẩm và mưa nhiều không để bụi gió tích thành lớp dày. Nhưng màu vàng của hoàng thổ thì quen thuộc với người Việt qua chữ "hoàng thổ" trong sách vở, và qua những bức ảnh nhà hang trên cao nguyên. Muốn tìm hiểu thêm, có thể đọc các tài liệu phổ thông về Cao nguyên Hoàng Thổ của các tổ chức môi trường quốc tế, và xem ảnh vệ tinh so sánh độ phủ xanh của vùng này qua các thập niên.