Vùng núi đá vôi thiếu nước không phải vì ít mưa, mà vì nước mưa không ở lại trên mặt đất. Đá vôi bị hoà tan theo khe nứt thành một mạng lưới khe, hang, sông ngầm; mưa xuống là nước rút qua đó xuống sâu, có khi hàng trăm mét, để lại mặt đất khô và đá trơ. Nước vẫn còn trong lòng núi, nhưng chỉ lộ ra ở những mạch nước dưới chân núi hoặc trong các hẻm sâu, nên những vùng cao nguyên đá như Đồng Văn thường khát nước dù mỗi năm vẫn có mùa mưa.
Một miếng bọt biển bằng đá
Hãy hình dung khối đá vôi như một miếng bọt biển cứng. Ban đầu đá chỉ có các khe nứt nhỏ. Nước mưa mang khí CO₂ thấm vào, hoà tan thành khe dần rộng ra. Khe nào rộng thì hút thêm nước, bị khoét nhanh hơn, cứ thế thành ống, thành hang. Sau hàng triệu năm, cả khối đá chằng chịt đường dẫn nước.
Các nhà thuỷ văn chia khối đá vôi thành mấy tầng theo cách nước đi:
| Tầng | Nước làm gì | Hệ quả |
|---|---|---|
| Lớp đá mặt nứt nẻ | Hứng mưa, giữ tạm một ít trong khe, rồi dồn xuống các khe lớn | Ngay sau mưa còn chút nước, vài ngày là khô |
| Đới thấm (phía trên mực nước ngầm) | Chảy gần như thẳng đứng qua giếng, khe sâu | Đào giếng ở đây không gặp nước |
| Đới bão hoà (dưới mực nước ngầm) | Lấp đầy khe, hang; chảy ngang thành sông ngầm | Nơi có nước thật sự, nhưng thường rất sâu |
| Mạch lộ | Nước ngầm phun ra ở chân núi, đáy hẻm | Mó nước, suối đầu nguồn |
Ở vùng đá vôi thấp như Tràng An, mực nước ngầm gần mặt đất nên nước có ở khắp các thung lũng. Ở vùng đá vôi cao như cao nguyên đá Đồng Văn, mực nước ngầm nằm sâu dưới đáy các hẻm sông, cách mặt cao nguyên hàng trăm mét. Đó là gốc rễ của sự khác biệt giữa "đá vôi nhiều nước" và "đá vôi khát nước".
Vì sao cao nguyên đá lại khát nhất
Lấy ví dụ cao nguyên đá Đồng Văn:
- Đứng cao: mặt cao nguyên khoảng 1.000–1.600 m, trong khi sông Nho Quế, sông Miện chảy ở đáy hẻm sâu. Nước ngầm thoát ra các sông ấy, mực nước ngầm hạ theo.
- Đá nứt nẻ mạnh: mặt đá tai mèo lởm chởm, phễu karst khắp nơi, nước mưa rút xuống gần như ngay lập tức.
- Đất mỏng: không có lớp đất dày để giữ ẩm như ở vùng đồi đất.
- Mùa khô dài: mấy tháng mùa đông và xuân ít mưa, không có nguồn bổ sung.
Kết quả là có những làng nằm ngay trên đầu một hệ thống nước ngầm lớn mà vẫn phải đi bộ hàng giờ để gùi nước.
Mó nước, sông mất dòng và sông ngầm
Mó nước
Mó là chỗ nước ngầm chảy ra ở chân núi đá vôi. Một mó lớn có thể chảy quanh năm, nuôi cả một bản. Vì thế ở vùng đá vôi, làng thường đặt gần mó, và mó gắn với nhiều tín ngưỡng, quy ước giữ gìn của cộng đồng.
Sông mất dòng
Ở nhiều vùng đá vôi miền Bắc và Bắc Trung Bộ, có những con suối chảy trên mặt một đoạn rồi biến vào một lỗ hổng chân vách núi. Chỗ nước chui vào gọi là lỗ hút. Nước có thể đi trong lòng núi vài trăm mét đến vài kilômét rồi trồi ra ở bên kia.
Sông ngầm
Khi nước đi ngầm qua những quãng dài, nó tạo nên sông ngầm thực sự, với hang và lòng sông dưới đất. Nhiều hang động nổi tiếng chính là lòng sông ngầm cũ hoặc đang hoạt động; đó là đề tài riêng của các bài về hang. Ở đây chỉ cần thấy: hang và nước là một hệ thống.
Lũ nhanh, cạn nhanh
Vì nước đi qua ống lớn chứ không thấm chậm qua đất, suối và mó vùng karst phản ứng rất nhanh với mưa: mưa to là nước dâng gấp, đục ngầu; hết mưa ít ngày là giảm mạnh. Trong các thung lũng kín, khi lỗ hút không kịp thoát, nước có thể dâng ngập đáy thung một thời gian rồi rút. Đây là đặc điểm tự nhiên của địa hình karst mà người dân lâu đời đã biết để chọn chỗ dựng nhà.
Người vùng đá vôi giữ nước thế nào
| Cách làm | Mô tả |
|---|---|
| Bể chứa nước mưa | Hứng nước từ mái nhà vào bể xây hoặc téc; nhà nào cũng cố có một bể lớn để qua mùa khô |
| Gùi nước từ mó | Đi bộ xuống chân núi lấy nước, việc thường giao cho phụ nữ, trẻ em, tốn nhiều giờ mỗi ngày mùa khô |
| Hồ treo | Hồ chứa nước mưa xây trên các sườn, đỉnh dốc ở cao nguyên đá Đồng Văn, dẫn nước tự chảy về khu dân cư |
| Dẫn nước bằng ống | Đưa nước từ mó trên cao hoặc từ vùng núi đất lân cận về bằng ống nhựa dài hàng kilômét |
| Bơm từ dưới sâu | Ở một số nơi, trạm bơm đưa nước từ suối, hẻm sâu lên khu dân cư; tốn kém điện năng |
Mỗi cách đều là phản ứng với cùng một vấn đề địa chất: nước có, nhưng ở sai chỗ và sai độ cao.
Nước karst trong nhưng dễ bẩn
Nước chảy ra từ đá vôi thường trong vắt, mát, như nước sông Quây Sơn ở Cao Bằng hay nhiều mó ở Tây Bắc. Lý do: nó đã được lọc qua đá, ít phù sa. Nhưng có hai điều cần biết:
- Nước cứng: nước karst hoà tan nhiều canxi bicacbonat. Đun sôi, chất này kết tủa thành lớp cặn trắng bám đáy ấm. Đó chính là đá vôi kết tủa lại, cùng phản ứng tạo thạch nhũ trong hang.
- Dễ nhiễm bẩn: nước đi qua khe hở rộng rất nhanh, gần như không qua lớp đất lọc. Chất thải, phân bón, xác động vật ở trên mặt có thể đi thẳng xuống nước ngầm và chảy ra mó cách đó vài kilômét chỉ sau vài ngày. Trong trong không có nghĩa là sạch.
Vì thế, ở các vùng đá vôi, việc quy hoạch bãi rác, chuồng trại, khu xử lý nước thải phải tính đến đường đi ngầm của nước, điều rất khó biết nếu không khảo sát. Các nhà thuỷ văn thường dùng chất đánh dấu (một loại màu vô hại) đổ vào lỗ hút rồi chờ xem nó xuất hiện ở mó nào để vẽ đường nước ngầm.
Rừng và nước trên núi đá vôi
Lớp rừng trên núi đá vôi, dù mọc trên đất mỏng, đóng vai trò lớn trong việc điều hoà nước. Rễ cây, lớp lá mục và đất trong khe giữ ẩm, làm chậm dòng nước, giúp nước thấm dần thay vì dồn xuống cùng lúc. Nơi rừng núi đá bị phá, mó dưới chân núi thường chảy thất thường hơn: mùa mưa đục và mạnh, mùa khô cạn sớm. Bài Cây mọc trên núi đá vôi kể về loại rừng này.
Góc nhìn hôm nay
Hiểu cách nước đi trong đá vôi giúp lý giải những nghịch lý mà người miền xuôi thấy lạ: vùng có mưa lại khô, nước trong mà không an toàn, suối biến vào núi rồi hiện ra ở nơi khác. Với hàng triệu người sống ở vùng núi đá vôi Việt Nam, nước sinh hoạt vẫn là chuyện thường ngày phải lo, và lời giải luôn phải bắt đầu từ việc hiểu đá.
Muốn tìm hiểu thêm: các tài liệu phổ thông về địa chất thuỷ văn karst của Viện Địa chất và Khoáng sản; trang Trung du và miền núi Bắc Bộ trong Atlat Địa lí Việt Nam (đối chiếu vùng đá vôi với mạng lưới sông, sẽ thấy vùng đá vôi ít suối trên mặt); các ấn phẩm của công viên địa chất Đồng Văn về đời sống người dân trên cao nguyên đá.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao vùng núi đá vôi thiếu nước?
Vì đá vôi bị hoà tan thành nhiều khe, hang, nước mưa rút nhanh xuống sâu thay vì đọng trên mặt. Nước ngầm vẫn có nhưng nằm sâu, chỉ lộ ra ở mó chân núi hoặc đáy hẻm.
Hồ treo ở Hà Giang là gì?
Hồ treo là hồ chứa nước mưa được xây trên sườn hoặc đỉnh dốc ở cao nguyên đá Đồng Văn (vùng Hà Giang cũ, nay thuộc Tuyên Quang). Nước hứng mùa mưa được dẫn tự chảy về khu dân cư dùng trong mùa khô.
Sông mất dòng là gì?
Là suối chảy trên mặt đất một đoạn rồi biến vào lỗ hổng ở chân núi đá vôi, đi ngầm trong lòng núi rồi trồi ra ở nơi khác. Đây là hiện tượng phổ biến ở vùng karst.
Nước ở vùng đá vôi có uống được không?
Nước karst thường trong nhưng là nước cứng, và rất dễ nhiễm bẩn vì đi qua khe đá nhanh, không được đất lọc. Cần đun sôi hoặc xử lý trước khi uống, như mọi nguồn nước tự nhiên.
Vì sao ấm đun nước vùng núi đá vôi hay có cặn trắng?
Vì nước chứa nhiều canxi bicacbonat hoà tan từ đá vôi. Khi đun nóng, chất này chuyển lại thành canxi cacbonat kết tủa, bám thành lớp cặn trắng.
