MUC NewsTin nhanh | Tin tức 24h | Tin tức mới
Nếu bạn đang tham gia một chuyến đi trong ngày đến sa mạc Sahara ở Bắc Phi; bạn sẽ phải mang theo thật nhiều nước và kem chống nắng. Nhưng nếu có ý định ở lại qua đêm, tốt hơn hết bạn nên mang theo một chiếc túi ngủ vừa vặn. Đó là bởi vì nhiệt độ ở Sahara có thể giảm mạnh khi mặt trời lặn; từ mức cao trung bình là 38 độ C vào ban ngày, xuống mức thấp trung bình là âm 4 độ C vào ban đêm, theo NASA.
Hành tinh chúng ta đang sống là một nơi đáng để khám phá. Nhưng đã bao giờ chúng ta tự hỏi làm thế nào hoặc tại sao những điều này xảy ra? Trái đất được tạo ra như thế nào? Làm thế nào chúng ta dự đoán thời tiết? Hóa thạch hình thành như thế nào? Điều gì gây ra động đất; hoặc động vật nào phát sáng trong bóng tối?
Trái đất có quá nhiều câu hỏi, mà không phải lúc nào cũng có câu trả lời thỏa đáng. Vậy, tại sao sự thay đổi nhiệt độ mạnh mẽ này, lại xảy ra ở những sa mạc khô cằn như Sahara? Và làm thế nào để động vật và thực vật bản địa đối phó với những cực đoan hoang dã như vậy?
Tóm tắt nội dung
Sự kết hợp hai yếu tố cát và độ ẩm
Lý do khiến các sa mạc khô cằn? Những vùng khô hạn chiếm khoảng 35% diện tích Trái đất trở nên quá nóng và sau đó trở nên quá lạnh. Là do sự kết hợp của 2 yếu tố chính: cát và độ ẩm.
Không giống như phích nước, cát không giữ được nhiệt tốt. Theo một báo cáo năm 2008 từ Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California, khi nhiệt và ánh sáng từ mặt trời chiếu vào sa mạc cát; các hạt cát ở lớp trên cùng của sa mạc sẽ hấp thụ và cũng giải phóng nhiệt trở lại không khí .
Vào ban ngày, bức xạ năng lượng của mặt trời vào cát làm nóng không khí; và khiến nhiệt độ tăng cao. Tuy nhiên, vào ban đêm, hầu hết nhiệt trong cát nhanh chóng tỏa ra không khí. Khi không có ánh sáng mặt trời để hâm nóng nó; cát và môi trường xung quanh trở nên lạnh hơn trước.
Biển có cát và nắng, nhưng tại sao không có sự chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm lớn?
Chỉ riêng hiện tượng cát giữ nhiệt kém thôi, thì chưa giải thích được sự giảm nhiệt độ nghiêm trọng như vậy ở xa mạc. Rốt cuộc, khi mặt trời lặn trên một bãi biển nhiệt đới; chúng ta cũng không cần phải mặc áo khoác mùa đông.
Nguyên nhân chính dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ nghiêm trọng là do không khí ở sa mạc rất khô. Ở những sa mạc khô cằn như sa mạc Sahara và sa mạc Atacama ở Chile: độ ẩm hay lượng hơi nước trong không khí thực tế bằng không. Không giống như cát, nước có khả năng tích trữ nhiệt rất lớn.
Hơi nước trong không khí giữ nhiệt gần mặt đất giống như một tấm chăn khổng lồ; vô hình ngăn nó tản ra khí quyển (theo World Atlas). Không khí có độ ẩm cao cũng cần nhiều năng lượng hơn để nóng lên; có nghĩa là cũng cần nhiều thời gian hơn để năng lượng đó tiêu tán và môi trường xung quanh hạ nhiệt.
Tình trạng thiếu độ ẩm ở các sa mạc; cũng là một trong những nguyên nhân làm cho nơi khô cằn này nhanh chóng nóng lên, nhưng cũng nhanh chóng nguội lạnh.
Động vật thích ứng với nhiệt độ khắc nghiệt ở sa mạc
Bất chấp sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng, động vật sa mạc thích nghi tốt với sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt của sa mạc.
Dale DeNardo, nhà sinh lý học môi trường tại Đại học bang Arizona, người chuyên nghiên cứu về động vật sa mạc cho biết “Chênh lệch nhiệt độ là vấn đề tương đối nhỏ đối với động vật ở sa mạc, thách thức lớn hơn là kiếm đủ thức ăn và nước uống để tồn tại”.
Bò sát, nhóm động vật phong phú và đa dạng nhất ở sa mạc. Chúng thích nghi tốt với sự biến đổi nhiệt độ khắc nghiệt; vì chúng là loài máu lạnh hay còn gọi là nhiệt đới. Có nghĩa là chúng không cần đầu tư năng lượng để duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định. Mà loài bò sát có thể sử dụng năng lượng này vào việc trốn thoát khi bị săn bắt.
Nhiều loài bò sát cũng được hưởng lợi từ thân hình nhỏ bé; điều này cho phép chúng tìm thấy những ngóc ngách râm mát vào ban ngày; hoặc những tảng đá ấm hơn vào ban đêm.
DeNardo nói với Live Science “Có rất nhiều chỗ khác nhau để đến ấm hơn hoặc mát hơn, đặc biệt phù hợp với động vật nhỏ bé để ẩn nấp”.
Làm thế nào để các động vật khác giải nhiệt và tồn tại được trong sa mạc?
Các loài động vật có vú máu nóng, hoặc thu nhiệt lớn, như lạc đà, quá lớn để trốn tránh ánh nắng mặt trời và không thể để nhiệt độ cơ thể giảm xuống. Đúng hơn, lạc đà tồn tại bằng cách duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định trong cả điều kiện nóng và lạnh. Chúng làm được điều này bằng cách có nhiều lớp cách nhiệt ở dạng mỡ và lông dày; giúp chúng không bị hấp thụ quá nhiều nhiệt vào ban ngày và mất mát quá nhiều vào ban đêm (DeNardo cho biết).
Ngược lại, các loài chim sa mạc sử dụng phương pháp làm mát bằng hơi nước. Chúng sử dụng nước để truyền nhiệt ra khỏi cơ thể; giống như cách con người đổ mồ hôi. Thông qua một loạt các phương pháp khác nhau như một số loài kền kền thì đi tiểu vào chân để hạ nhiệt.
Các loài chim có khả năng bay xa giữa các nguồn nước hoặc kiếm thức ăn. Có nghĩa là chúng không phải lo lắng nhiều về việc bảo tồn nguồn nước, như các loài động vật ở sa mạc khác. DeNardo nói “Tôi gọi đó là gian lận, bởi vì chúng không thực sự trải nghiệm điều kiện khắc nghiệt của một sa mạc”.
Thực vật nào tồn tại được trong sa mạc?
Thực vật dễ bị tổn thương hơn trước nhiệt độ khắc nghiệt. Nó phải đối mặt với một thách thức lớn hơn nhiều vì không thể di chuyển. Đó là lý do tại sao các loài thực vật biểu tượng của sa mạc, như cây xương rồng; đã phát triển một loạt các biện pháp phòng thủ. Chẳng hạn như gai và chất độc, để bảo vệ nguồn nước quý giá của chúng khỏi những kẻ săn mồi.
Tuy nhiên, nhiệt độ đóng băng vào ban đêm có thể gây chết cây; vì nước đóng băng trong các mô của chúng; và có thể gây ra những tổn thương không thể phục hồi. Do đó, thực vật chỉ phát triển được ở những nơi mà nhiệt độ không khí không xuống dưới mức đóng băng về đêm; hay được gọi là vùng băng giá.
Sự biến đổi khí hậu toàn cầu
Các nhà nghiên cứu vẫn đang tìm hiểu xem biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng như thế nào đến những nơi khô cằn; và các sinh vật trong đó. DeNardo nói “Chúng tôi chắc chắn có những thay đổi. Đối với hầu hết các sa mạc, nhiệt độ tăng trung bình từ 1,7 đến 2,2 độ C”.
Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ ra rằng “Ban đêm sẽ ấm hơn, nhưng điều đó không tệ bằng ngày thì nắng nóng hơn“.
Biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng đến lượng mưa hàng năm, từ đó ảnh hưởng đến các sinh vật sống trên sa mạc. DeNardo nói “Nó sẽ trở nên ít nhất quán hơn, sẽ có những năm tương đối ẩm ướt và những năm tương đối khô hạn. Ngay cả khi phần lớn khí hậu đều đủ ẩm ướt; nhưng chỉ cần một năm thực sự khô hạn có thể đã gây ra các vấn đề lớn”.
Theo livescience
Xem thêm:
