1001 thắc mắc: Sao sa mạc lắm cát, nấm đá hình thành như thế nào?

Trên sa mạc phổ biến có vô vàn cát, chúng được sinh ra từ đâu? Tại sao trên sa mạc lại có những cây nấm đá?

Đặc điểm độc đáo của sa mạc chính là sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm lớn. Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột này gây áp lực lên các kiến trúc đá của khu vực, khiến chúng nứt vỡ ra.

Quá trình này kết hợp với những cơn gió khô thường trực trong sa mạc tiếp tục gây nên sự xói mòn. Điều này lặp đi lặp lại trong nhiều thiên niên kỷ hình thành nên rất nhiều cát trong sa mạc như chúng ta thấy hiện giờ.

Về cơ bản, cát sẽ tự phân loại theo kích cỡ. Những mảnh cát lớn hơn và nặng hơn sẽ nằm ở dưới đáy, trong khi đó phần cát mịn như bùn sẽ nằm trên bề mặt, nơi chúng lại tiếp tục hỗ trợ quá trình phong hóa của gió.

Như vậy, cát trong sa mạc hình thành nhờ vào sự kết hợp của quá trình phong hóa của gió và điều kiện thời tiết đặc trưng của sa mạc với nền nhiệt độ thay đổi chênh lệch lớn giữa ngày và đêm. Mặc dù vậy, không phải sa mạc nào cũng có nhiều cát, chúng có thể được bao phủ vởi sỏi hoặc đá tùy thuộc vào điều kiện hình thành.

Vì sao không dùng cát sa mạc để xây nhà?

Dù có nguồn cung cấp dồi dào nhưng cát sa mạc có kích thước, hình dáng, thành phần không phù hợp làm vật liệu xây dựng với độ bền và khả năng chịu tải kém nên hầu như không được dùng trong xây dựng.

Cát có thể được chia thành ba loại dựa trên kích thước hạt cát, đó là cát thô, cát trung bình và cát mịn. Việc xác định kích thước hạt cát rất quan trọng bởi điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của lớp lát (xét theo độ đàn hồi, độ bền và khả năng chịu tải). Hình dáng hạt cát quyết định mật độ, độ vững chắc và đặc tính kỹ thuật. Những hạt cát tròn trơn nhẵn sẽ dễ trộn hơn hạt cát góc cạnh hoặc thuôn dài với bề mặt thô nhám.

Cát sa mạc hiếm khi đáp ứng các yêu cầu để làm vật liệu xây dựng công trình, đặc biệt ở tình trạng chưa qua xử lý. Hạt cát sa mạc mịn hơn và nhẵn hơn, do đó bề mặt của loại cát này không có đủ liên kết hóa học nhiều chiều. Nếu kích thước hạt cát quá nhỏ, vữa trộn sẽ trơn trượt và có độ bền kém.

Nếu cát ở trạng thái khô, liên kết giữa những hạt cát cung cấp khả năng chịu tải khá lớn. Nhưng nếu cát bị ướt, liên kết sẽ yếu đi và khi quá tải, các liên kết sẽ đứt gãy khiến lớp cát sụp xuống.
Đây là lí do khiến cát sa mạc không được dùng để xây dựng.

Vì sao trong sa mạc có nấm đá?

Trong sa mạc, thỉnh thoảng bạn sẽ bắt gặp từng hòn nham thạch cô độc nhô lên như cây nấm đá, có hòn cao đến 10 m.

Những khối nham thạch kỳ lạ này là do bị gió cát cọ sát, mài mòn ngày này qua ngày khác mà nên. Những hạt cát nhỏ bị gió cuốn lên rất cao, trong khi những hạt cát tương đối thô nặng thì chỉ bay là là gần mặt đất.

“nấm đá” có phần trên thô lớn, phần dưới nhỏ.

Trong điều kiện tốc độ gió bình thường, hầu như toàn bộ sỏi đều tập trung ở tầm cao chưa tới 2 mét. Có người đã làm một thực nghiệm thú vị ở phần nam Đại sa mạc Takla Makan, thì thấy khi tốc độ gió là 5,7 m/giây thì có tới 39% sỏi chỉ bay tới độ cao dưới 10 cm, trong đó phần cực lớn hầu như bay sát mặt đất.

Vì vậy khi gió cuốn sỏi cát bay qua, phần dưới tảng nham thạch cô lập bị rất nhiều hạt sỏi cát không ngừng mài mòn, phá hủy tương đối nhanh. Còn phần trên, vì gió mang theo tương đối ít sỏi cát nên sự mài mòn diễn ra chậm hơn. Ngày qua tháng lại, dần hình thành “nấm đá” có phần trên thô lớn, phần dưới nhỏ.

Nếu phần dưới của nham thạch mềm, phần trên cứng chắc thì thậm chí ở chỗ không bị gió cát mài mòn, chỉ dưới tác dụng phá hoại của các lực tự nhiên khác, nham thạch cũng sẽ bị tạc thành nấm đá.

Thú vị sa mạc Sahara

Sa mạc Sahara có diện tích hơn 9 triệu km2 , xấp xỉ diện tích của Hoa Kỳ và Trung Quốc. Sa mạc bao trùm hầu hết Bắc Phi, phủ lên những vùng rộng lớn của 12 quốc gia là Algerie, Chad, Ai Cập, Libya, Marocco, Mali, Eritrea, Niger, Sudan, Tunisa, Tây Sahara. Các nhà khoa học phát hiện sa mạc Sahara ngày càng mở rộng. Từ năm 1962 tới nay, sa mạc này đã mở rộng thêm gần 650.000 km2. Tuy địa hình rộng lớn nhưng sa mạc Sahara không phải hoang mạc lớn nhất thế giới. Nếu xếp cùng Nam Cực và Bắc Cực thì Sahara chỉ xếp thứ 3.

Từng là vùng đất màu mỡ

Vào thời điểm cuối cùng của Kỉ băng hà, sa mạc Sahara từng là khu vực ẩm ướt với nhiều cây xanh và nhiều loài động vật sinh sống. Các hóa thạch khủng long cũng đã được tìm thấy trong lòng sa mạc Sahara.

Khoảng 4.000 năm trước, đây vẫn là một vùng trù phú với nhiều động thực vật. Tuy nhiên, trái đất thay đổi góc nghiêng từ 22,1 độ sang 24,5 độ theo chu kì 41.000 năm (hiện tại đang là 23,44 độ và giảm dần). Chính sự dao động quỹ đạo hành tinh nghìn năm trước đã tác động và chấm dứt sự màu mỡ ở vùng đất này, thay vào đó là sa mạc khô hạn, cằn cỗi.

Nơi khô hạn nhất trái đất

Sa mạc Sahara nằm gần đường Bắc hồi quy, cách đường xích đạo của trái đất 23 độ 27′ Bắc, 23 độ 17′ Nam. Quanh đây chịu ảnh hưởng của khí hậu áp nhiệt đới cao và vùng gió mùa đông bắc, gió đông bắc làm giảm khí lưu và gió từ lục địa đến. Hơi nước ngưng tụ nên khí hậu cực kì khô hạn, lượng mưa trung bình thường dưới 100mm/năm. Có nơi thậm chí không có giọt mưa nào trong nhiều năm.

Khu vực sa mạc khô hạn, ít mây, ánh sáng mặt trời chói chang, quanh năm sóng nhiệt cuồn cuộn, hơi nóng khô người. Nhiệt độ cao kỷ lục của sa mạc Sahara được ghi nhận vào năm 1922 lên tới 57,7 độ C. Nhưng đến đêm, gió lạnh cắt da cắt thịt. Sự thay đổi nhiệt độ trong ngày càng khiến điều kiện sống nơi đây thêm khắc nghiệt.

Có khoảng 500 loài thực vật

Đó là những loài cây sinh trưởng nhanh và có khả năng chịu hạn tốt như xương rồng, cỏ giấy. Một vài loại có thể mọc mầm sau 10 phút và ra rễ sau 10 tiếng. Ở khu vực tiếp giáp của Địa Trung Hải, oliu là loài cây phổ biến.

Phần trung tâm của sa mạc có thảm thực vật vô cùng hạn chế. Cực bắc và Nam của sa mạc cùng với vùng cao nguyên là các đồng cỏ thưa thớt và sa mạc cây bụi.

Ốc đảo chiếm 2% diện tích

Tuy nhiệt độ vô cùng khắc nghiệt nhưng phía dưới sa mạc lại có mạch nước ngầm. Những dòng sông ngầm chảy ra từ dãy Atlas trồi lên mặt đất, tạo ra các ốc đảo, chiếm hơn 2% tổng diện tích. Trong ốc đảo, những hàng cây chà là cao vút, vừa ngăn chặn sự xâm nhập của cát vừa tạo ra nguồn thực phẩm cho cư dân.

Ốc đảo đóng vai trò là trung tâm cho các hoạt động kinh tế trong sa mạc. Nhưng người định cư tại ốc đảo làm nghề nông, gọi là cư dân chà là. Riêng các dân tộc du mục như người Ả Rập, người Berber ở phía Bắc Sahara phải sống trong lều bạt, tìm những nơi có nước, có cỏ nên được gọi là cư dân lạc đà.

Hệ động vật phong phú

Hệ động vật ở Sahara phong phú hơn những gì chúng ta có thể tưởng tượng. Có khoảng 70 loài động vật có vú, 90 loài chim, hơn 100 loài bò sát sinh sống tại đây.

Trong đó lạc đà là động vật thích hợp sống ở Sahara nhất vì có thể thích nghi được với điều kiện sống khắc nghiệt và là phương tiện di chuyển chủ yếu qua sa mạc rộng lớn này. Sa mạc Sahara còn là quê hương của bọ cạp Deathstellker. Đây là loài độc nhất trong các loài bọ cạp.

Có rất nhiều bộ tộc sinh sống ở Sahara

Sa mạc Sahara có khoảng 2,5 triệu người sinh sống. Chủ yếu tập trung ở Ai Cập, Morocco, Algeri và Mauritanie. Thành phố lớn nhất nằm trên sa mạc là Sahara là Cairo – thủ đô của Ai Cập, nằm ở thung lũng sông Nile.

Thậm chí có những thành phố lớn được mọc ngày trong lòng sa mạc. Nằm trên các giếng dầu hoặc các tuyến đường giao thông huyết mạch giúp nhiều thành phố ở giữa sa mạc có điều kiện phát triển.

Kho báu sách trong lòng sa mạc

Thành phố Chinguetti nằm ở Tây Phi Maurirania chính là kho sách khổng lồ giữa sa mạc rộng lớn. Thành phố này từng là một trong những trung tâm giao thương nhộn nhịp và giàu có của các thương lái đến từ châu Phi và Bắc Phi. Ở đây có số lượng sách khổng lồ lên đến hơn 6000 cuốn sách cùng những bản chép tay quý hiếm. Đây là di sản được UNESCO công nhận là di sản thế giới cần phải bảo tồn.

Sahara chỉ có 30% là cát

Sahara được biết đến với những đồi cát khổng lồ. Tuy nhiên, Sahara sở hữa địa hình đa dạng, bề mặt sa mạc giãn nở nhiều địa hình khác nhau như cao nguyên đá tảng, đông bằng bao phủ bởi sỏi, thung lũng và cả những vùng đất mặn. Các nhà khoa học đã mất rất nhiều năm để lý giải cho các dạng địa hình này.

Sa mạc Sahara cũng có tuyết

Đầu năm 2018, tuyết rơi bất thường trên sa mạc tạo nên một cảnh tượng kỳ vĩ. Tuyết rơi phủ trắng những đụn cát trên khu vực Sahara thuộc Ain Sefra, Algeria. Mùa đông năm 2017 là lần đầu tiền sau gần 40 năm sa mạc này lại đón tuyết.

Tháng 12/1979, tuyết rơi ở khu vực Ain Sefra, khi đó một cơn bão tuyết đã xuất hiện và kéo dài nửa tiếng khiến nhiều xe cộ mắc kẹt và giao thông gặp nhiều khó khăn.