Sa mạc Atacama nằm ở bắc Chile, kéo dài khoảng 1.000 km dọc bờ Thái Bình Dương, kẹp giữa biển và dãy Andes; một số định nghĩa rộng hơn tính thêm phần ven biển nam Peru. Đây được xem là hoang mạc khô nhất thế giới ngoài vùng cực: ở phần lõi, có trạm đo ghi được lượng mưa trung bình nhiều năm chỉ vài milimét hoặc ít hơn, và có những nơi nhiều năm liền không có trận mưa đáng kể.
Atacama khô vì bốn yếu tố cộng lại: vùng áp cao cận nhiệt đới, hải lưu lạnh Humboldt, dãy núi ven biển và bóng mưa của dãy Andes. Bài này giải thích từng yếu tố, so sánh "khô nhất" với Sahara và Nam Cực, rồi kể những thứ con người làm được ở nơi khô như vậy: hứng sương mù thành nước, thử thiết bị đi sao Hỏa, dựng những đài thiên văn lớn và khai thác khoáng sản.
Atacama ở đâu và rộng bao nhiêu
Atacama chiếm phần lớn miền bắc Chile, từ khoảng biên giới với Peru xuống gần thành phố Copiapó. Diện tích thường được ước khoảng hơn 100.000 km², nhưng con số khác nhau nhiều tuỳ định nghĩa: có tài liệu chỉ tính vùng lõi cực khô, có tài liệu tính cả các cao nguyên và lòng chảo muối ở chân Andes. Khi đọc một con số diện tích Atacama, bạn nên xem nó đang dùng ranh giới nào.
Địa hình Atacama không phải biển cát như hình dung thường gặp về sa mạc. Đi từ biển vào đất liền, ta gặp vách đá ven biển dựng đứng, rồi dãy núi ven biển, rồi một vùng trũng trung tâm bằng phẳng phủ sỏi đá và muối, sau đó là các lòng chảo muối ở chân Andes, và cuối cùng là cao nguyên với những ngọn núi lửa trên 5.000 – 6.000 m. Màu chủ đạo là nâu, đỏ gạch, xám và trắng của muối.
Ở phía đông, gần thị trấn ốc đảo San Pedro de Atacama, có Thung lũng Mặt Trăng với những gờ đá và cồn muối bị gió bào mòn thành hình thù kỳ lạ, và cánh đồng mạch nước phun El Tatio ở độ cao khoảng 4.300 m, một trong những cánh đồng mạch nước phun cao nhất thế giới. Các mạch nước phun mạnh nhất vào lúc bình minh, khi không khí lạnh làm hơi nước ngưng tụ thành cột trắng.
Bốn lý do khiến Atacama khô đến vậy
Không có yếu tố nào một mình đủ tạo ra Atacama. Chính sự cộng dồn của cả bốn mới cho ra một nơi khô hiếm có:
- Vùng áp cao cận nhiệt đới. Ở khoảng vĩ độ 20 – 30 độ, không khí từ trên cao giáng xuống mặt đất, nóng lên và khô đi, cản mây phát triển. Đây cũng là lý do chung của Sahara, sa mạc Úc hay Kalahari.
- Hải lưu lạnh Humboldt. Dòng nước lạnh từ phía nam chảy dọc bờ Chile – Peru làm lạnh lớp không khí sát mặt biển. Không khí lạnh nằm dưới, không khí ấm nằm trên tạo thành lớp nghịch nhiệt như một cái nắp, chặn không cho hơi ẩm bốc lên cao để thành mây mưa. Hơi ẩm chỉ đọng lại thành sương mù sát bờ.
- Dãy núi ven biển. Một dải núi chạy dọc bờ biển, cao khoảng một – hai nghìn mét, giữ lớp sương mù ở phía biển, không cho tràn vào vùng trũng trung tâm.
- Bóng mưa của Andes. Phía đông, dãy Andes chắn hơi ẩm từ lưu vực Amazon. Mây từ phía đông trút mưa trên sườn Bolivia – Argentina; khi vượt qua đỉnh xuống phía Chile, không khí đã khô.
Thêm vào đó, Atacama đã khô từ rất lâu — theo nhiều nghiên cứu địa chất, vùng lõi có thể đã khô hạn hoặc bán khô hạn hàng triệu năm. Sự ổn định lâu dài ấy giải thích các lớp muối và khoáng chất tích tụ dày, thứ mà ở nơi có mưa sẽ bị hoà tan và rửa trôi từ lâu.
"Khô nhất" nghĩa là gì: so với Sahara và Nam Cực
Chữ "khô nhất" dễ gây nhầm vì người ta có thể so lượng mưa, độ ẩm, hay tỉ lệ bốc hơi trên lượng mưa. Bảng dưới đây so ở mức định tính, tránh những con số không chắc chắn:
| Nơi | Lượng mưa | Ghi chú |
|---|---|---|
| Lõi sa mạc Atacama | Cực thấp, có nơi trung bình vài mm mỗi năm hoặc ít hơn | Thường được gọi là hoang mạc không thuộc vùng cực khô nhất |
| Trung tâm Sahara | Rất thấp, phần lớn dưới vài chục mm mỗi năm | Rộng hơn Atacama nhiều, nóng hơn, nhưng nhìn chung vẫn có mưa nhiều hơn vùng lõi Atacama |
| Các thung lũng khô ở Nam Cực | Gần như không có giáng thuỷ dạng lỏng | Gió rất mạnh làm thăng hoa băng tuyết; thường được coi là nơi khô nhất trên Trái Đất |
| Toàn lục địa Nam Cực | Rất ít, chủ yếu dạng tuyết | Về khí hậu học, Nam Cực là một hoang mạc lạnh khổng lồ |
Vì vậy câu chính xác là "Atacama là hoang mạc khô nhất ngoài hai vùng cực" hoặc "hoang mạc nóng khô nhất". Một hệ quả thú vị: thỉnh thoảng, trong những năm có hiện tượng El Niño mạnh, vài trận mưa hiếm hoi đánh thức hạt giống nằm im trong đất, và một phần Atacama phủ hoa nhiều màu trong vài tuần — hiện tượng người Chile gọi là "sa mạc nở hoa".
Sương mù camanchaca và những tấm lưới hứng nước
Ở sát bờ biển, lớp mây thấp và sương mù gọi là camanchaca bị lớp nghịch nhiệt giữ lại, trôi vào các sườn núi ven biển ở độ cao vài trăm mét. Sương không rơi thành mưa, nhưng khi chạm vào lá cây hay đá, các giọt nước nhỏ đọng lại. Nhờ vậy dọc bờ biển có những "ốc đảo sương mù" — các quần thể xương rồng, cây bụi và địa y sống chỉ nhờ hơi nước từ sương.
Con người học theo cách đó bằng những tấm lưới hứng sương: lưới nhựa mắt nhỏ căng thẳng đứng giữa hai cọc, đặt vuông góc với hướng sương thổi vào. Các giọt nước bám vào sợi lưới, gộp lại, chảy xuống máng và vào bể chứa. Ở một số làng ven biển Chile, nước từ lưới đủ để tưới vườn rau nhỏ, nuôi một ít cây trồng, có nơi dùng để làm bia thủ công. Mô hình này sau đó được thử ở nhiều vùng khô khác trên thế giới có sương mù thường xuyên.
Hiệu quả của lưới hứng sương phụ thuộc rất nhiều vào vị trí: độ cao, hướng gió, mật độ sương theo mùa. Đặt sai chỗ vài trăm mét có thể chênh nhau gấp nhiều lần lượng nước. Đây là một bài học chung cho mọi giải pháp nước ở vùng khô: công nghệ đơn giản, nhưng phải đo đạc tỉ mỉ điều kiện tại chỗ trước khi làm.
Đất giống sao Hỏa: phòng thí nghiệm cho các chuyến bay vũ trụ
Vùng lõi Atacama khô đến mức đất ở đây chứa rất ít vi sinh vật. Đầu thập niên 2000, một nhóm nhà khoa học công bố trên tạp chí Science kết quả lấy mẫu đất ở vùng Yungay, cho thấy lượng vi sinh vật và chất hữu cơ cực thấp, gần với giới hạn phát hiện của thiết bị — và đất này có tính chất hoá học khiến chất hữu cơ bị phân huỷ nhanh. Điều đó khiến Atacama trở thành nơi lý tưởng để thử các thiết bị và phương pháp tìm sự sống trên sao Hỏa.
Các cơ quan vũ trụ và nhóm nghiên cứu đã nhiều lần đưa robot tự hành và máy khoan thử nghiệm tới Atacama. Bài kiểm tra quan trọng nhất là: nếu một thiết bị không phát hiện được sự sống ít ỏi ở Atacama, nơi ta biết chắc có sự sống, thì kết quả "không phát hiện" trên sao Hỏa cũng chưa nói lên được nhiều. Những thí nghiệm này góp phần định hình cách thiết kế các nhiệm vụ thám hiểm hành tinh.
Tuy khô cằn, Atacama không hoàn toàn vô sinh. Các nhà nghiên cứu tìm thấy vi khuẩn sống bên trong tinh thể muối và trong khe đá, tận dụng chút hơi ẩm hút từ không khí; sau những trận mưa hiếm hoi, một số quần thể vi sinh vật "thức dậy" rồi lại im lìm. Atacama vì vậy cũng là phòng thí nghiệm để hiểu giới hạn chịu đựng của sự sống trên chính Trái Đất.
Bầu trời trong nhất: vì sao các đài thiên văn lớn chọn Atacama
Những gì làm Atacama khắc nghiệt với sự sống lại là điều quý với thiên văn học: không khí rất khô, độ cao lớn, phần lớn đêm trong năm không mây, ít ô nhiễm ánh sáng và khí quyển tương đối ổn định. Hơi nước trong không khí hấp thụ nhiều bước sóng vô tuyến và hồng ngoại, nên một nơi cực khô cho phép quan sát những dải sóng mà ở nơi ẩm gần như không nhìn được.
Vì thế trên các cao nguyên Atacama có một số đài quan sát lớn nhất thế giới. Hệ kính thiên văn vô tuyến ALMA, gồm hàng chục ăng-ten, nằm trên cao nguyên Chajnantor ở độ cao khoảng 5.000 m. Kính Rất Lớn (VLT) của Đài thiên văn Nam châu Âu đặt trên núi Paranal. Kính thiên văn Cực Lớn (ELT), với gương chính đường kính khoảng 39 m, đang được xây trên núi Cerro Armazones gần đó.
Với người dân và du khách, bầu trời Atacama cũng là một trải nghiệm: ở nơi tối, dải Ngân Hà hiện rõ đến mức đổ bóng mờ, và hai đám mây Magellan — hai thiên hà nhỏ chỉ nhìn được rõ từ Nam bán cầu — hiện như hai vệt sáng. Chile đã có các quy định hạn chế ô nhiễm ánh sáng ở vùng bắc để bảo vệ bầu trời đêm.
Con người giữa sa mạc: ốc đảo, mỏ diêm tiêu và đồng
Atacama có người sống từ hàng nghìn năm. Các cộng đồng bản địa, trong đó có người Lickanantay (còn gọi là Atacameño), sống ở các ốc đảo dưới chân Andes, nơi nước băng tan và nước ngầm chảy ra, trồng trọt bằng hệ thống mương dẫn và chăn nuôi llama. Các tuyến đường thồ hàng bằng llama từng nối bờ biển với cao nguyên, trao đổi cá khô, muối, len và nông sản.
Thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, vùng này giàu lên nhờ diêm tiêu (natri nitrat), nguyên liệu phân bón và thuốc nổ quan trọng của thời đó, tích tụ chính nhờ sự khô hạn lâu dài. Hàng trăm khu khai thác mọc lên giữa sa mạc; khi phân đạm tổng hợp ra đời, ngành này suy sụp và nhiều thị trấn bị bỏ hoang. Hai khu Humberstone và Santa Laura được UNESCO ghi danh di sản thế giới năm 2005, giữ lại nhà xưởng, nhà ở, nhà hát của công nhân giữa vùng đất không một bóng cây.
Ngày nay Atacama là vùng mỏ quan trọng, đặc biệt là đồng, và các lòng chảo muối như Salar de Atacama chứa nhiều lithium. Thách thức lớn nhất là nước: mỏ, nông nghiệp ốc đảo, thành phố và hệ sinh thái của các hồ muối — nơi hồng hạc kiếm ăn — cùng chia một nguồn nước ngầm ít ỏi. Nhiều mỏ ven biển đã chuyển sang dùng nước biển khử muối để giảm sức ép lên nguồn nước ngọt.
Câu hỏi thường gặp
Ở Atacama có bao giờ mưa không?
Có, nhưng rất hiếm và rất không đều. Phần lõi có thể trải qua nhiều năm liền không có mưa đáng kể, rồi bất ngờ nhận một trận mưa lớn trong năm El Niño mạnh, đôi khi gây lũ bùn ở các thị trấn vốn không được thiết kế cho mưa. Vùng cao nguyên phía đông thì có mùa mưa ngắn vào mùa hè.
Atacama nóng hay lạnh?
Không nóng như nhiều người nghĩ. Ven biển mát nhờ hải lưu lạnh và sương mù; vùng trũng trung tâm ban ngày nắng gắt nhưng đêm lạnh; trên cao nguyên thì ban đêm thường dưới 0 độ C. Biên độ nhiệt giữa ngày và đêm lớn vì không khí khô giữ nhiệt kém.
Vì sao Atacama có nhiều khoáng sản như vậy?
Một phần do vị trí trên vùng núi lửa và kiến tạo mạnh của Andes, nơi các dung dịch nóng mang kim loại như đồng lên gần mặt đất. Phần khác do sự khô hạn kéo dài hàng triệu năm: các muối hoà tan như nitrat, iốt, lithium không bị mưa rửa trôi mà tích tụ thành mỏ.
Atacama có phải là sa mạc cát không?
Phần lớn không. Atacama chủ yếu là sỏi đá, đất khô cứng, lòng chảo muối và núi trọc; cồn cát chỉ có ở một số nơi. Hình ảnh sa mạc biển cát gợn sóng gần với một số vùng của Sahara hay bán đảo Ả Rập hơn là Atacama.
Lưới hứng sương có thể dùng ở Việt Nam không?
Về nguyên lý là có thể ở những nơi có sương mù dày, thường xuyên và gió thổi đều, như một số đỉnh núi cao hoặc vùng ven biển khô hạn. Nhưng hiệu quả phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện cụ thể, nên cần đo thử nhiều tháng trước khi đầu tư. Ở nơi mưa nhiều, hứng nước mưa thường đơn giản và hiệu quả hơn.
Atacama có động vật nào sinh sống không?
Có, chủ yếu ở rìa sa mạc: ven biển có sư tử biển, chim biển, cáo Nam Mỹ; ở các hồ muối trên cao có ba loài hồng hạc; ở cao nguyên có vicuña và guanaco. Vùng lõi cực khô thì gần như không có động vật lớn, chỉ có côn trùng và vi sinh vật.
