Phong Nha – Kẻ Bàng - bức tranh thời hồng hoang

Ngày nay hiện hữu trên khối núi đá vôi Phong Nha – Kẻ Bàng là thảm thực vật thường xanh nhiệt đới với các cấu trúc tầng tán có độ che phủ khoảng 93%, là sinh cảnh của 2953 loài thực vật, 1394 loài động vật với những dạng sống khác nhau. Nằm  trong khối núi đá vôi rộng lớn này là cả một thế giới hang động với 425 được biết đến. Hệ thống thủy văn ở đây vô cùng phức tạp với các phụ lưu sông Son, Chày, Troóc, Long đại, Rào Nan len lõi trong lòng đá như những huyết mạch nuôi dưỡng thế giới hữu sinh. Hiện tại là vậy, ngược lại quá khứ từ hàng trăm triệu năm trước vẫn là câu hỏi lớn. Dựa trên các bằng chứng chỉ thị về cổ sinh và theo thời địa học, người ta tin rằng khối đá Phong Nha – Kẻ Bàng trải qua 5 giai đoạn kiến tạo, cách đây khoảng 450 triệu năm về trước.

Khám phá hang động. Ảnh Văn Trí Võ

Khối núi đá vôi Phong Nha – Kẻ Bàng có từ bao giờ?

Đá vôi - các dạng kết tinh khác nhau của Calci Cacbonat (CaCO3), là loại một loại đá trầm tích. Giả thiết cho răng đá vôi có niên đại khoảng 3 tỷ năm vào thời tiền Cambri. Vào kỳ này thủy quyển đã tạo dựng. Sinh vật biển sinh sôi và các vùng biển nông nhiệt đới ở phạm vi nhiệt độ từ 25-30C°. Ở phạm vi nhiệt độ này là điều kiện là lý tưởng sản sinh các loài giàu calxi như san hô, tảo, sò. Các lớp san hô, vỏ sò, tảo tích tụ lắng đọng xuống đáy biển. Qua hàng triệu năm, dưới tác động của các xung lực, đá vôi được tạo ra từ các lớp trầm tích này. Giống như các ngọn núi được hình thành do sự chuyển động của các mảng kiến tạo, các trầm tích cacbonat cũng được nâng từ đáy biển lên bề mặt Trái đất. Quá trình này được bắt đầu từ hàng tỷ năm về trước và tiếp diễn đến ngày nay. Ở thời kỳ tiền Cambri các mẫu về sự sống vi khuẩn khoảng 3.460 triệu năm được tìm thấy ở Tây Úc hay đá carbon có nguồn gốc hữu cơ tìm thấy ở miền tây Greenland. Người ta mặc định rằng khí quyển vào thời kỳ này rất ít oxy và việc hình thành sinh vật có khả năng quang hợp đã gây ra các thảm họa oxy làm khủng hoảng đến hệ sinh thái. Sau đó oxy tham gia vào các phản ứng hóa học dẫn đến suy giảm trong thành phần khí quyển. Thực ra, bằng chứng về thời kỳ Cambri hầu như chưa xác định, và là thời kỳ bí ẩn, mặc dù trong trong các nghiên cứu niên đại địa chất người ta vẫn thường dùng.

Quay lại với lịch sử địa chất của Phong Nha – Kẻ Bàng, khu vực này có niên đại từ Ordovic muộn, thống cuối cùng trong địa thời học của kỷ Ordovic . Thống này kéo dài từ khoảng 460,9±1,6 tới 443,7±1,5 triệu năm trước. Mô phỏng qua các dữ liệu nghiên cứu, cho thấy, mực nước biển cao hơn hiện nay khoảng 180 m; và tụt giảm mạnh xuống 140 m vào thời kỳ băng hà ở cuối kỷ Ordovic. Theo cổ khí hậu, trong giai đoạn này, thành phần khí quyển có những khác biệt, oxy bằng 68% so với hiện nay, nồng độ khí CO2 lúc đó là 4200ppm trong khi hiện nay là 280ppm, nhiệt độ bề mặt đại dương lúc đó là 16 độ C thấy hơn 2 độ C so với hiện nay. Với bầu khí quyển như vậy dẫn đến các yếu tố khí hậu khác xa hiện nay. Người ta tin rằng, giai đoạn này, sự sống khá thịnh vượng, nhưng vào gần cuối đã xảy ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt. Nói thêm rằng, Trái đất trải qua 5 cuộc tuyệt chúng lớn. Cuộc tuyệt chúng lần thứ nhất xảy ra các đây khoảng 444 triệu năm và giai đoạn Ordovic-Silurian, tiếp đến là cuối kỷ Devon (383-359 triệu), rồi vào kỷ Permi-Trias (252 triệu năm), đến kỷ Jura-Trias (201 triệu năm) và cuộc tuyệt chủng lần thứ 5 khoảng 66 triệu năm vào kỷ Phấn trắng-Paleogen. Và đến nay, Trái đất đang xảy ra cuộc tuyệt chủng thứ 6.

Cứ theo địa thời học, giai đoạn đầu tiên của Phong Nha – Kẻ Bàng, kỷ Ordovic muộn, khi hầu như tất cả sự sống đều ở dưới biển và thực vật chỉ mới bắt đầu xuất hiện trên đất liền. Khi đó, siêu lục địa được tạo dựng từ các tiểu lục địa, và các châu lục ngày nay tạo thành một khối, Á – Âu dính vào nhau. Có lẽ lúc đó do sự trỗi dậy của các dãy núi làm nước biển giảm đi hàng chục mét, hút khí CO2, nhiệt độ bề mặt giảm, sinh vật không thế thích ứng dẫn đến tuyệt chủng hàng loạt.

Có lẽ khối núi đá vôi Phong Nha – Kẻ Bàng được hình thành từ các trầm tích giàu carbonat hàng tỷ năm về trước và tích lũy thêm vào thời kỳ tuyệt chủng lần thứ nhất. Khối đá vôi này được nâng lên qua vận động mảng cổ kiến tạo của vỏ Trái đất để tạo nên một Phong Nha – Kẻ Bàng hiện hữu như ngày nay.

Phong Nha – Kẻ Bàng phải chăng hiện diện trên lục địa từ khoảng 450 triệu năm trước?

Lục địa, nơi trú ngụ của sinh giới ngày nay, được kiến tạo, hợp, phân tách, dịch chuyển qua nhiều giai đoạn. Theo cổ địa lý học , vào thời kỳ, Devon – Permi, siêu lục địa Gondwana thống trị ở phía nam, trong khi lục địa Siberia ở phía bắc và một siêu lục địa nhỏ mới hình thành với tên gọi là Euramerica (Âu-Mỹ) ở đoạn giữa. Trước đó, siêu lục địa Rodinia đã được hình thành khoảng 1.1 tỉ năm trước và tách ra vào khoảng 750 triệu năm trước. Pannotia là một siêu lục địa đã tồn tại từ khoảng 600 triệu năm khoảng 540 triệu năm trước, sau đó bị tách ra thành 4 lục địa: Laurentia, Baltica, Siberia và Gondwana. Lục địa Pangaea khoảng 300 triệu năm trước các dãy núi đã bắt đầu hình thành, và một số dãy núi vẫn còn tồn tại đến ngày nay, như dãy núi Appalaches, Atlas, và Ural. Trong kỷ Jura, khoảng 200 triệu năm trước, Pangaea tách ra thành hai phần: phần phía nam là Gondwana và phần phía bắc là Laurasia. Cứ mặc định khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng được tạo dựng từ hơn 450 triệu năm trước, đối chiếu với cổ địa lý, có thể Phong Nha – Kẻ Bàng nằm trong siêu lục địa Gondwana được tách ra từ siêu lục địa Pannotia, khi đó một phần có thể lộ thiên, một phần chưa tạo dựng, là hoang mạc chưa có sự sống của thực vật hoặc rất ít, nhô lên trên mặt biển như những ốc đảo.

Sự sống thời cổ xưa ở Phong Nha – Kẻ Bàng ?

Như đề cập trên, trong hoàn cảnh môi trường và khí hậu như vậy, người ta tin rằng, trong suốt thời kỳ này, các nhóm động vật như động vật chân đốt đã phát triển và tuyệt chúng vào cuối Ordovic. Các loài bị ảnh hướng nặng nề có thể kể đến như răng nón (Conodonta), bút thạch (Graptolithina) và một vài nhóm bọ ba thùy như Agnostida và Pytchopariida. Các loài động vật chân mang (Brachiopoda), động vật hình rêu (Bryozoa) và động vật da gai (Echinodermata) cũng nằm trong hoàn cảnh đó. Bộ Endocerida trong lớp động vật chân đầu (Cephalopoda) tuyệt chủng trong tự nhiện. Đây là sự kiện tuyệt chủng đầu tiên, cách đây 444 triệu năm trước. Phong Nha – Kẻ Bàng có các bằng chứng cổ sinh hóa thạch trên vách đá của các hang động hay trong các hệ tầng của địa chất, như San hô bốn tia, Huệ biển, Lỗ tầng, Tay cuộn… Các chỉ thị này nói lên rằng, trong khối núi đá vôi Phong Nha – Kẻ Bàng đã tồn tại các loài hóa thạch cổ xưa có niên đại từ hàng trăm triệu năm về trước.

San hô bốn tia trở thành nhóm thống lĩnh vào giữa kỷ Silur (419,2–443,8 Ma), và bị tuyệt chủng vào đầu kỷ Trias ((201,3–252,17 Ma). Ngành Tay cuộn (Brachiopoda) là ngành động vật không xương sống quan trọng nhất Đại Cổ sinh (252,17–541,0 triệu năm). Đặc biệt, Huệ biển là các loài động vật biển có thuộc lớp Crinoidea của động vật (Echinodermata). Huệ biển được biết đến sớm nhất có niên đại vào kỷ Ordovic. Lỗ tầng (Stromaporoidea) là một nhánh bọt biển đã tuyệt chủng phổ biến trong hồ sơ hóa thạch từ kỷ Ordovic đến kỷ Devon. Chúng là những sinh vật tạo rạn đặc biệt phong phú và quan trọng trong kỷ Silur và hầu hết kỷ Devon.

Bức tranh về thời hồng hoang của Phong Nha – Kẻ Bàng được vẽ lại qua các giả thiết về cổ địa lý, cổ sinh học, cổ khí hậu chắc chắn rằng vẫn chưa trọn vẹn. Việc nghiên cứu để khẳng định sự tiến hóa của giới sinh vật hay sự vận động kiến tạo của vỏ Trái đất còn nhiều điều bí ẩn. Nhưng chúng ta biết rằng Trái đất hiện hữu ngày này được tạo dựng từ 4 quyển - Thạch quyển, Thủy quyển, Khí quyển và Sinh quyển và các quyển này diễn biến theo chu kỳ, tương tác lẫn nhau để quả đất quay quanh chính mình, và cùng các hành tinh khác du hành trong dãy thiên hà. Trái đất quá nhỏ bé trước vũ trụ vô tận, đời người quá ngắn so với tuổi Trái đât, khoa học thực chứng còn lâu mới vẽ nên được lịch sử Trái đất trọn vẹn.

Tuệ Minh