Xói mòn đất đỏ trên đồi Tà Đùng diễn ra theo bốn bậc nối tiếp: giọt mưa đập xuống đất trống làm bắn tung hạt đất; nước mưa không thấm kịp chảy thành lớp mỏng trên mặt, bóc đi lớp đất mặt; dòng chảy tập trung lại khoét thành những rãnh nhỏ; rồi rãnh sâu dần, nối nhau thành mương xói có thể sâu quá đầu người. Khi còn rừng hay thảm cỏ che phủ, cả chuỗi này gần như không bắt đầu được; khi đất bị phơi trống trên sườn dốc, nó có thể lấy đi trong vài mùa mưa lớp đất mất hàng nghìn năm mới hình thành.
Bài này nhìn xói mòn từ góc địa mạo học: lực nào tách và mang đất đi, vì sao đất đỏ bazan vốn thấm nước tốt lại có thể bị xói mạnh, các dạng địa hình xói nhận biết được ngoài thực địa, và xói mòn trên đồi nối với bồi lắng trong hồ ra sao. Kỹ thuật canh tác chống xói thuộc các trang chuyên về nông nghiệp và đất vườn, không bàn ở đây.
Bậc một: giọt mưa là chiếc búa nhỏ
Một giọt mưa lớn rơi từ trên cao chạm đất với vận tốc đáng kể. Trên mặt đất trống, mỗi giọt như một nhát búa nhỏ: nó phá vỡ các hạt đoàn ở lớp mặt, làm bắn tung các hạt đất mịn đi xung quanh. Trên sườn dốc, hạt bắn xuống phía dưới đi xa hơn hạt bắn lên phía trên, nên mỗi cơn mưa đẩy đất xuống dốc một chút. Các nhà khoa học đất gọi đây là xói do va đập của giọt mưa, và đã đo được trong thí nghiệm rằng phần lớn năng lượng gây xói ở vùng nhiệt đới đến từ chính những giọt mưa lớn của mưa rào và mưa giông.
Tác động thứ hai còn quan trọng hơn: các hạt mịn bị tách ra lấp vào lỗ hổng trên mặt đất, sau khi khô tạo một lớp vỏ mỏng, chặt, gọi là lớp váng mặt. Lớp này làm nước mưa thấm xuống chậm hẳn. Một mặt đất vốn hút nước tốt như đất đỏ bazan, sau vài trận mưa trên đất trống, đã thành một mặt "chống thấm" cục bộ, đẩy phần lớn nước mưa thành dòng chảy tràn. Tán cây và lớp lá mục chặn đúng khâu đầu tiên này: giọt mưa rơi lên lá, mất phần lớn năng lượng trước khi chạm đất.
Bậc hai: dòng chảy tràn bóc từng lớp mỏng
Khi cường độ mưa vượt quá tốc độ đất thấm được, nước bắt đầu đọng trên mặt rồi chảy xuống dốc thành một lớp mỏng, gần như đều khắp sườn. Lớp nước này chưa đủ sức khoét, nhưng mang theo các hạt đất đã bị giọt mưa tách ra. Kết quả là đất mặt bị bóc đi từng lớp mỏng đồng đều, gọi là xói mặt hay xói lớp. Đây là dạng xói khó nhận ra nhất vì không để lại vết rõ rệt; người ta chỉ thấy đất "nghèo" dần, màu đất mặt nhạt đi, rễ cây bắt đầu lộ ra, sạn kết vón nổi lên.
Xói mặt nguy hiểm chính vì nó âm thầm. Lớp đất mặt dày vài chục xăng-ti-mét chứa phần lớn mùn và dinh dưỡng của đất đỏ; mất vài xăng-ti-mét mỗi năm là mất một phần đáng kể độ phì sau một thập kỷ. Những gốc cây cà phê hay cây rừng đứng cao hơn mặt đất xung quanh, rễ trơ ra, là chiếc thước đo tự nhiên cho biết bao nhiêu đất đã trôi đi kể từ khi cây được trồng.
Bậc ba và bốn: rãnh xói rồi mương xói
Mặt sườn không bao giờ phẳng hoàn toàn. Dòng chảy tràn sớm tìm thấy những chỗ trũng nhỏ, gom lại, chảy nhanh và sâu hơn. Ở đó, nước bắt đầu khoét lòng, tạo những rãnh nhỏ sâu vài xăng-ti-mét chạy song song xuống dốc, gọi là rãnh xói. Sau mỗi trận mưa, các rãnh này có thể thay đổi, bị lấp khi đất sạt nhẹ, rồi lại mở ra ở trận sau.
Khi rãnh nào đó gom được nhiều nước hơn các rãnh bên cạnh, nó đào nhanh hơn, hút thêm nước từ hai bên, và phát triển thành mương xói: một kênh sâu, vách dựng, có thể sâu từ nửa mét tới nhiều mét, không còn lấp lại được bằng các quá trình tự nhiên trong một mùa. Mương xói có xu hướng ăn ngược lên đầu sườn ở phần đỉnh mương, nơi nước đổ xuống tạo một bậc nhỏ, giống hệt cơ chế thác lùi dần trên suối. Một mương xói đã hình thành trên đồi đất đỏ dày có thể khoét sâu xuống tận tầng đá phong hoá loang lổ bên dưới, để lại vết cắt màu đỏ, vàng, trắng thấy rõ từ xa.
Các dạng xói và cách nhận biết ngoài thực địa
Đi quanh vùng đồi Tà Đùng sau mùa mưa, có thể bắt gặp các dấu hiệu sau. Bảng xếp theo mức độ tăng dần:
| Dạng xói | Dấu hiệu nhìn thấy | Mức độ | Còn phục hồi tự nhiên được không |
|---|---|---|---|
| Xói do giọt mưa | Lá cây thấp, thân cây bị bắn đất đỏ; hạt sạn nằm trên những "cột đất" nhỏ | Nhẹ | Có, nếu được che phủ lại |
| Xói mặt | Rễ cây lộ, gốc cây cao hơn mặt đất, sạn kết vón nổi, đất mặt nhạt màu | Trung bình, khó thấy | Chậm; mất mùn khó bù |
| Rãnh xói | Rãnh nhỏ song song chạy xuống dốc, sâu vài xăng-ti-mét | Rõ | Có thể lấp nếu thảm cỏ mọc lại |
| Mương xói | Kênh sâu vách dựng, đỉnh mương ăn ngược lên sườn | Nặng | Rất khó; cần thời gian dài hoặc can thiệp |
| Bãi lắng chân sườn | Lớp đất đỏ mịn phủ lên cỏ, đường, ruộng ở chân dốc | Hệ quả | Là phần đất đã mất ở phía trên |
Chi tiết những hạt sạn nằm trên đỉnh cột đất nhỏ rất đáng để ý: viên sạn che giọt mưa cho phần đất ngay bên dưới, trong khi đất xung quanh bị bắn đi, nên sau một trận mưa lớn mặt đất trống lốm đốm những cột đất tí hon đội sạn. Chiều cao của chúng cho biết trận mưa vừa rồi đã lấy đi bao nhiêu đất mặt.
Vì sao sườn Tà Đùng đặc biệt nhạy với xói
Ba yếu tố tự nhiên cộng lại làm vùng đồi Tà Đùng nhạy cảm. Thứ nhất là mưa: khí hậu cao nguyên có mùa mưa với nhiều trận giông cường độ lớn, đúng loại mưa có năng lượng xói cao nhất. Thứ hai là địa hình: phần địa hình trẻ quanh thung lũng sông Đồng Nai có sườn dốc, dòng chảy tràn trên sườn dốc đạt vận tốc cao hơn, sức mang đất lớn hơn. Thứ ba là thời điểm: những trận mưa đầu mùa thường rơi đúng lúc thảm cỏ đã khô héo sau mùa khô và đất vườn vừa được làm cỏ, xới xáo, nên mặt đất trống nhất trong năm.
Nhân tố con người quyết định yếu tố thứ tư, cũng là yếu tố mạnh nhất: mức độ che phủ mặt đất. Cùng một sườn dốc, cùng một trận mưa, đất dưới rừng có thể gần như không mất gì, đất dưới vườn có cỏ phủ mất ít, còn đất trống, đường đất mới mở, bãi san ủi có thể mất rất nhiều. Các nghiên cứu xói mòn ở vùng đồi nhiệt đới đều cho thấy chênh lệch giữa đất được che phủ và đất trống thường là nhiều lần, có khi rất lớn.
Đường đất và taluy: những nguồn xói tập trung
Ở vùng đồi, một đoạn đường đất dốc có thể là nguồn xói lớn hơn cả một vạt đồi rộng. Mặt đường bị nén chặt nên gần như không thấm nước, mọi giọt mưa rơi xuống đều thành dòng chảy. Vệt bánh xe gom dòng chảy lại như rãnh xói nhân tạo. Taluy đào hai bên phơi ra đất phong hoá chưa có cây, mỗi trận mưa lại bào thêm. Nước từ mặt đường đổ xuống sườn bên dưới ở một điểm tập trung, nơi đó rất nhanh hình thành mương xói.
Đây là lý do những con đường mới mở trên đồi Tà Đùng thường kèm theo các vệt đất đỏ loang xuống phía dưới và các mương sâu bên vệ đường sau một mùa mưa. Rãnh dọc có gia cố, cống ngang đưa nước qua đường ở nhiều điểm, hố lắng trước khi nước đổ xuống sườn là những giải pháp quen thuộc trong kỹ thuật đường miền núi; ở đây chỉ cần hiểu cơ chế để thấy vì sao chúng cần thiết.
Một quan sát dễ làm: đứng ở chân một đoạn đường đất dốc sau trận mưa giông, so màu nước chảy ra từ mặt đường với màu nước chảy ra từ vạt cỏ bên cạnh. Nước từ mặt đường thường đỏ đặc như nước pha đất, nước từ vạt cỏ trong hơn hẳn. Hai dòng nước cạnh nhau cho thấy rõ hơn mọi con số rằng lớp che phủ quyết định bao nhiêu đất rời khỏi sườn đồi.
Từ đồi xuống hồ: một chuỗi liền mạch
Đất bị xói trên đồi không biến mất. Một phần lắng lại ngay ở chân sườn, phủ lên cỏ và đường thành những bãi đất đỏ mịn. Phần mịn hơn theo nước vào khe suối, nhuộm suối đỏ đục sau mưa, rồi theo suối vào hồ Đồng Nai 3. Ở cửa suối, hạt thô lắng thành bãi bồi; hạt mịn lan rộng trong hồ, làm đục nước các vịnh nhánh, cuối cùng lắng xuống đáy, góp vào lượng bồi lắng làm giảm dung tích hồ theo thời gian.
Như vậy, xói mòn trên một sườn đồi ở Tà Đùng và chất lượng nước, tuổi thọ của một hồ thủy điện lớn là hai đầu của cùng một sợi dây. Cơ chế bồi lắng trong hồ được giải thích trong bài về bồi lắng lòng hồ thuộc chuyên mục Hồ thủy điện Đồng Nai 3; bài này dừng lại ở đầu bên kia sợi dây, nơi hạt đất đầu tiên bị giọt mưa đánh bật khỏi mặt đồi.
Những hiểu lầm hay gặp về xói mòn
"Đất đỏ thấm nước tốt nên không bị xói." Chỉ đúng khi mặt đất còn nguyên cấu trúc và được che phủ. Khi giọt mưa tạo lớp váng mặt, đất đỏ trống có thể chảy tràn và xói mạnh như nhiều loại đất khác.
"Mưa dầm xói nhiều hơn mưa rào." Với xói mặt và rãnh xói, mưa rào cường độ lớn thường gây xói mạnh hơn vì giọt to, năng lượng cao, vượt tốc độ thấm. Mưa dầm nguy hiểm hơn với sạt trượt, một quá trình khác.
"Xói mòn chỉ xảy ra ở đồi trọc." Đồi trọc xói nhiều nhất, nhưng vườn cây không có lớp phủ dưới tán, đường đất, bãi san ủi cũng là nơi xói mạnh. Ngược lại, đồi cỏ dày có thể khá ổn định.
"Đất xói đi rồi sẽ tự hình thành lại." Đất có tự hình thành, nhưng với tốc độ phong hoá rất chậm, tính bằng nhiều thế kỷ cho vài xăng-ti-mét. Mất đi trong vài mùa mưa là mất cho nhiều thế hệ.
Câu hỏi thường gặp
Xói mòn khác sạt lở thế nào?
Xói mòn là quá trình nước mưa và dòng chảy tách và mang đi từng hạt đất trên bề mặt, diễn ra dần dần. Sạt lở là cả một khối đất đá trượt hay đổ xuống đột ngột do mất ổn định, thường sau khi đất ngấm no nước. Hai quá trình khác cơ chế, nhưng đều mạnh lên khi mất lớp che phủ.
Làm sao biết một sườn đồi đang bị xói?
Dấu hiệu thường thấy là rễ cây lộ ra, gốc cây cao hơn mặt đất, sạn kết vón nổi trên mặt, rãnh nhỏ chạy xuống dốc sau mưa, đất đỏ mịn phủ lên cỏ ở chân sườn, và nước suối đỏ đục kéo dài sau mưa.
Vì sao mương xói cứ ăn lên phía đầu dốc?
Vì ở đỉnh mương nước đổ xuống tạo một bậc nhỏ, dòng nước rơi khoét chân bậc làm vách sập, đỉnh mương lùi lên. Cơ chế giống thác nước lùi dần trên suối, chỉ nhanh hơn nhiều vì đất mềm hơn đá.
Mất bao lâu để hình thành một xăng-ti-mét đất?
Không có con số chung; tốc độ hình thành đất phụ thuộc đá mẹ, khí hậu, thực vật. Nhìn chung các nhà khoa học đất đánh giá nó rất chậm, thường chậm hơn nhiều so với tốc độ đất bị mất trên đất trống sườn dốc, vì vậy đất được xem là tài nguyên gần như không tái tạo trong đời người.
Xói mòn trên đồi ảnh hưởng gì tới hồ Tà Đùng?
Đất bị xói theo suối vào hồ, làm nước đục sau mưa, mang theo dinh dưỡng có thể thúc đẩy tảo ở vịnh kín, và lắng thành bùn làm giảm dung tích hồ theo thời gian. Giảm xói trên sườn đồi là cách bền nhất để giữ hồ.
Có số liệu xói mòn riêng cho vùng Tà Đùng không?
Chưa thấy số liệu đo xói mòn riêng cho vùng Tà Đùng được công bố rộng rãi. Các nghiên cứu xói mòn trên đất đỏ bazan ở Tây Nguyên nói chung cho thấy cùng một xu hướng: che phủ mặt đất là yếu tố quyết định lượng đất mất đi.