Khám Phá Sa Mạc Sahara: Những Bí Mật Chưa Từng Được Khám Phá

Trái đất ẩn chứa nhiều vùng đất được bao phủ bởi cát, với sa mạc là hình ảnh tiêu biểu cho sự tích tụ cát trong thiên nhiên. Một trong số đó là sa mạc Sahara, nơi được công nhận là sa mạc lớn nhất toàn cầu.

Công Nghệ Đo Độ Sâu Của Sa Mạc

Sa mạc Sahara ra đời khoảng 2,5 triệu năm trước và hiện đang trải dài qua 12 quốc gia Bắc Phi như Algeria, Chad, Ai Cập và Libya. Với chiều dài lên tới 5.600 km trong hướng đông tây và chiều rộng khoảng 1.600 km theo chiều bắc nam, Sahara có tổng diện tích vượt quá 9 triệu km², chiếm khoảng 32% tổng diện tích của châu Phi. Đặc biệt, sa mạc này không ngừng mở rộng, đã tăng thêm gần 650.000 km² chỉ tính từ năm 1962 đến nay.

Sa mạc Sahara nổi tiếng với quy mô rộng lớn. (Ảnh: Baidu).

Bên cạnh chiều dài và rộng, một câu hỏi lớn được đặt ra là độ sâu của sa mạc Sahara là bao nhiêu? Nếu triển khai những biện pháp đối phó với cát, liệu bên dưới sẽ phát hiện gì?

Đối với các sa mạc có độ sâu tương đối nông, việc đo độ sâu có thể dễ dàng bằng máy khoan. Tuy nhiên, với quy mô khổng lồ của Sahara, những cách tiếp cận này gần như không khả thi vì máy khoan có thể bị chôn vùi trong cát.

Các nhà khoa học đã áp dụng một phương pháp mới mẻ là sử dụng công nghệ radar để đo độ sâu của sa mạc Sahara. Cảm biến radar sẽ phát ra sóng điện từ đến bề mặt cát, từ đó sẽ phản hồi lại cảm biến để cho ra kết quả đo lường chính xác và nhanh chóng.

Độ sâu của sa mạc phụ thuộc nhiều vào yếu tố như thời gian hình thành, địa hình và sự chuyển động của gió. Ở những khu vực cồn cát, độ sâu có thể thay đổi liên tục. Do đó, có thể khẳng định rằng độ sâu của sa mạc Sahara không ổn định. Việc sử dụng radar cho phép đo độ sâu tại nhiều điểm khác nhau trên sa mạc một cách hiệu quả.

Chúng ta không thể sử dụng máy xúc để xác định độ sâu của sa mạc Sahara. (Ảnh: Baidu).

Thông qua dữ liệu thu thập, các nhà nghiên cứu cho biết độ sâu trung bình của sa mạc Sahara khoảng 150 m, tương đương một tòa nhà 50 tầng, với điểm sâu nhất có thể lên đến 320 m. Đây có thể xem là một kỷ lục không thể bị vượt qua bởi bất kỳ sa mạc nào khác trên Trái đất.

Giữa một sa mạc với quy mô như vậy, trữ lượng cát cũng trở nên cộng hưởng. Vậy dưới lớp cát đó có những gì?

Khám Phá Bên Dưới Sa Mạc Sahara

Nhiều người đã đặt ra câu hỏi vì sao không khai thác cát từ sa mạc cho xây dựng. Đáng buồn, cát sa mạc không giống với cát xây dựng thông thường. Vì quá mịn và trơn, cát sa mạc không giữ được liên kết hóa học tốt. Điều này dẫn đến sự trơn trượt và giảm độ bền của các công trình xây dựng. Hơn nữa, khả năng chịu tải của cát khô tốt hơn so với cát ướt.

Cát sa mạc không thể sử dụng trong xây dựng. (Ảnh: Baidu).

Thêm vào đó, hàm lượng kiềm của cát sa mạc quá cao, dễ phản ứng với các chất khác, gây ảnh hưởng tới kết cấu công trình. Do đó, độ bền và sự an toàn của các công trình không thể đảm bảo.

Việc khai thác cát trong một sa mạc rộng lớn như Sahara là một thách thức lớn.

Trước hết, hãy cùng tìm hiểu về sự hình thành của sa mạc. Nguồn gốc cát tại đây có một lịch sử lâu dài và phức tạp. Chúng bắt nguồn từ nhiều loại đá lớn như granit, gneiss và sa thạch.

Khi sa mạc hình thành, sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm cực kỳ rõ rệt. Sự thay đổi đột ngột này đã làm cho các tảng đá bị nứt vỡ. Khí hậu khô cằn khiến cho thực vật không thể phát triển, và những tảng đá cũng không được che chắn; theo thời gian, chúng vỡ vụn thành cát.

Dưới đáy sa mạc là lớp đá nền không bị phong hóa. (Ảnh: Baidu).

Tuy nhiên, quá trình phong hóa chủ yếu diễn ra ở bề mặt. Khi đào sâu, các nhà nghiên cứu thường tìm thấy những hạt cát kích thước lớn hơn, thỉnh thoảng không còn là cát mà là đá và sỏi. Đến một độ sâu nhất định, họ sẽ chạm tới lớp đá nền và đôi khi tìm thấy những khoáng sản quý giá. Những tảng đá này được gọi là lớp “đá nền”.

Đến đáy sa mạc Sahara, chúng ta mới nắm được bản chất của thành phần vật chất tại đây. Tuy nhiên, địa hình tổng thể của sa mạc Sahara còn ẩn chứa rất nhiều dấu tích của các dòng sông và hồ dưới lớp cát.

Các dấu tích này có thể được phát hiện qua hình ảnh vệ tinh. Nhóm khoa học của NASA đã từng lập bản đồ sa mạc Sahara bằng cách sử dụng hình ảnh radar từ tàu con thoi Columbia. Radar này có khả năng xuyên qua bề mặt nhất định, cung cấp hình ảnh chi tiết từ tầm cao lớn. Qua bản đồ này, người ta đã thấy dấu tích của một hồ nước cổ đại dưới sa mạc.

Bên dưới lớp cát của sa mạc Sahara có dấu tích của hồ và sông cổ. (Ảnh: Baidu).

Tính toán cho thấy, hồ nước cổ này có diện tích lên tới 108.000 km² và sâu khoảng 247m. Ngay cả khi thu nhỏ, diện tích của nó vẫn lên tới 48.000 km² và sâu 190m. Hồ nước này chỉ là một trong số nhiều dòng sông và hồ cổ được tìm thấy từ radar.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Sahara không chỉ đơn thuần là sa mạc. Em 5.000 đến 6.000 năm trước, khu vực này đã có sự sống phong phú với nhiều cây xanh và động vật. Các nhà khảo cổ học đã tìm thấy rất nhiều hóa thạch và đồ tạo tác từ con người trong lòng sa mạc.

Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Stony Brook đã công bố nghiên cứu khẳng định rằng Sahara từng là habitat của nhiều sinh vật biển. Nhóm này đã tiến hành nghiên cứu dựa trên tài liệu của các thám hiểm Anh và hóa thạch thu thập từ sa mạc.

Các hóa thạch cổ đại được tìm thấy trong lòng sa mạc Sahara. (Ảnh: Baidu).

Nhà cổ sinh vật học Maureen O’Leary đã chỉ ra rằng nhóm của bà đã khám phá hóa thạch của cá trê và rắn biển tại phần sa mạc thuộc Mali, cho biết rằng vào 50-100 triệu năm trước, khu vực này từng là rừng ngập mặn. Vào cuối kỷ Phấn Trắng và đầu kỷ Cổ Cận, nhiều sinh vật biển khổng lồ đã tiến hóa.

Không lâu trước đây, vào năm 1902, các nhà khảo cổ đã phát hiện hóa thạch của một con cá voi 36 triệu năm tuổi giữa sa mạc Sahara, tại lãnh thổ Ai Cập. Sau đó, nhiều xương cá voi đã được phát hiện tại khu vực gọi là Wadi Al-Hitan, là nơi gắn liền với nhiều bí ẩn.

Nguyên nhân khiến cho thời kỳ ốc đảo kết thúc được cho là do sự chuyển động tuế sai của Trái đất, từ đó làm thay đổi đặc điểm khí hậu nơi đây.

Các hóa thạch cổ đại của động vật được tìm thấy dưới lớp cát Sahara. (Ảnh: Baidu).

Chuyển động tuế sai là một hiện tượng chậm và dần dần của Trái đất theo hướng trục quay, có ảnh hưởng lớn đến khí hậu nơi đây, dẫn đến những thay đổi về cường độ gió mùa. Những ốc đảo một thời đã bị chuyển hóa thành sa mạc khô hạn mà chúng ta thấy ngày nay.