Khi gió ẩm từ biển gặp một dãy núi, không khí bị đẩy lên cao, lạnh đi, hơi nước ngưng thành mây và đổ mưa xuống sườn đón gió. Vượt qua đỉnh, không khí đã mất phần lớn hơi nước nên sườn bên kia ít mưa hẳn, gọi là vùng bóng mưa. Vì vậy cùng một dãy núi, một bên có thể là rừng rậm sũng nước, bên kia là đồng cỏ khô hay cây bụi gai, với những loài sinh vật gần như không gặp nhau.
Cơ chế trong ba câu
Không khí càng lên cao càng lạnh, và không khí lạnh giữ được ít hơi nước hơn không khí ấm. Khi gió thổi vào núi, nó không xuyên qua được mà phải leo lên, lạnh đi tới mức hơi nước ngưng lại, mây dày lên và mưa rơi trên sườn đón gió. Khi xuống sườn khuất gió, khối khí ấy đã "vắt" gần hết nước, nên mây tan và trời quang.
Mức độ chênh lệch phụ thuộc vào ba thứ: núi cao bao nhiêu, gió thổi vào có ẩm không và có đều đặn quanh năm không, và dãy núi có chắn ngang hướng gió không. Một dãy núi cao, chắn vuông góc với gió biển thổi đều quanh năm sẽ tạo ra hai thế giới khác hẳn nhau chỉ cách vài chục cây số. Phần giải thích chi tiết về khí tượng thuộc về các trang chuyên về khí hậu; ở đây ta quan tâm tới điều diễn ra với sự sống.
Những cặp sườn núi nổi tiếng
| Nơi | Sườn đón gió | Sườn khuất gió |
|---|---|---|
| Đảo Kauai, Hawaii | Quanh đỉnh Waiʻaleʻale, lượng mưa trung bình nhiều năm thuộc loại cao nhất thế giới, cỡ 9.000–11.000 mm tuỳ nguồn; đầm lầy rêu trên cao, rừng mây | Bờ tây nam chỉ vài trăm milimet mỗi năm; đồng cỏ khô, cây bụi, hẻm núi đất đỏ |
| Bán đảo Olympic, bang Washington, Mỹ | Thung lũng sông Hoh khoảng 3.000–3.500 mm; rừng mưa ôn đới phủ rêu | Thị trấn Sequim cách chưa tới trăm cây số, khoảng 400 mm; đồng cỏ, cây bụi chịu khô |
| Dãy Himalaya và cao nguyên Shillong | Vùng Meghalaya, Ấn Độ, quanh Cherrapunji và Mawsynram hơn 11.000 mm | Cao nguyên Tây Tạng phía bắc Himalaya chỉ vài trăm milimet; đồng cỏ khô lạnh |
| Dãy Sierra Nevada, California | Sườn tây có rừng thông, cự sam ở độ cao trung bình | Sườn đông và lòng chảo Great Basin dưới 200 mm ở nhiều nơi; cây ngải đắng, bụi gai |
| Dãy Andes vùng Patagonia | Phía Chile: rừng ôn đới ẩm, mưa nhiều quanh năm | Phía Argentina: thảo nguyên khô Patagonia trải dài |
Các con số lượng mưa trên là trung bình nhiều năm, khác nhau theo trạm đo và thời kỳ, chỉ nên đọc như mức độ.
Sườn ướt: rừng phủ rêu và loài sống nhờ sương
Sườn đón gió không chỉ nhiều mưa mà còn thường xuyên chìm trong mây. Ở độ cao mà mây hay bám, cây cối "uống" sương: những giọt nước li ti đọng trên lá, trên rêu rồi nhỏ xuống đất. Ở một số rừng mây nhiệt đới, lượng nước cây hứng được từ sương có thể bổ sung đáng kể cho lượng mưa. Thân cây phủ kín rêu, dương xỉ, lan, những loài sống bám không cần đất.
Ở sườn đông của Kauai, đất quanh đỉnh Waiʻaleʻale gần như không bao giờ khô, hình thành đầm lầy trên núi với cây bụi lùn, rêu than bùn và nhiều loài cây đặc hữu chỉ có ở Hawaii. Trên bán đảo Olympic, thung lũng sông Hoh có những cây vân sam, độc cần khổng lồ phủ kín rêu treo, nơi những đàn hươu wapiti Roosevelt gặm cỏ dưới tán. Nhiều loài kỳ giông, ốc sên, rêu sống được ở đây vì không khí ẩm quanh năm, không bao giờ có mùa khô thật sự.
Sườn khô: chiến lược của kẻ tiết kiệm nước
Sang sườn khuất gió, mọi thứ đổi hẳn. Nước là thứ khan hiếm nhất. Cây cối ở đây có lá nhỏ, dày, phủ lông hoặc sáp, có loài rụng lá trong mùa khô, có loài trữ nước trong thân. Rễ đâm sâu tìm nước ngầm hoặc trải rộng sát mặt đất để hứng từng cơn mưa ngắn. Lửa thường xuất hiện vì cỏ khô dễ cháy, nên nhiều loài chịu được cháy.
Động vật cũng khác. Ở sườn đông Sierra Nevada và vùng Great Basin, nhiều loài gặm nhấm như chuột kangaroo gần như không cần uống nước, lấy nước từ hạt khô và từ chính quá trình trao đổi chất trong cơ thể. Thằn lằn, rắn nhiều hơn lưỡng cư. Chim ăn hạt nhiều hơn chim ăn côn trùng lá ẩm.
Ở thảo nguyên Patagonia phía Argentina, dưới bóng mưa của Andes, lạc đà guanaco gặm những bụi cỏ cứng, đà điểu rhea nhỏ chạy trên đồng trống. Chỉ cách vài chục cây số về phía tây, sau dãy núi, là rừng ẩm phía Chile với những loài cây, chim, ếch hoàn toàn khác.
Ở Việt Nam: dải khô hạn Nam Trung Bộ
Ví dụ gần nhất là vùng ven biển quanh Phan Rang, nay thuộc tỉnh Khánh Hòa, cùng dải ven biển giáp phía nam. Đây là nơi khô nhất Việt Nam, lượng mưa trung bình năm ở nhiều trạm chỉ khoảng 700–800 mm, trong khi Tây Nguyên ngay phía tây có nơi trên 2.000 mm. Nguyên nhân chính là địa hình: khối núi cực nam Trường Sơn chắn gió mùa tây nam mùa hạ, còn đường bờ biển chạy gần song song với hướng gió mùa đông bắc nên gió mùa đông cũng ít mang mưa vào.
Sự sống ở đây mang dáng dấp vùng bán khô hạn hiếm thấy ở Việt Nam: cây bụi gai, xương rồng mọc dại, những đồi đá trơ, thảm cây thưa khô hạn ven biển, thằn lằn và rắn ưa nóng. Cùng một vĩ độ, chỉ vượt qua đèo lên cao nguyên là gặp hệ sinh thái ẩm khác hẳn. Chuyện sự sống trên những cồn cát ven biển miền Trung được kể trong danh mục hệ sinh thái Việt Nam.
Bóng mưa và sự hình thành loài
Hai sườn khác nhau không chỉ về cảnh quan mà còn ảnh hưởng tới tiến hoá. Một dãy núi có một sườn ẩm và một sườn khô có thể chia một loài làm hai quần thể sống trong hai môi trường khác hẳn, mỗi bên thích nghi theo kiểu riêng. Ở Hawaii, cùng một nhóm cây có thể có loài ở sườn ướt lá to, mỏng và loài họ hàng ở sườn khô lá nhỏ, dày. Bóng mưa còn tạo ra những "hành lang khô" cắt ngang vùng ẩm, ngăn động vật ưa ẩm như ếch, kỳ giông vượt qua, dẫn tới những quần thể cách ly. Chuyện loài mới hình thành khi núi chia đôi một loài là chủ đề của danh mục tiến hoá và thích nghi.
Góc nhìn hôm nay: nhận ra bóng mưa khi đi đường
- Khi vượt một con đèo lớn, để ý thảm cây ở hai bên: rêu, dương xỉ trên thân cây bên này có còn bên kia không, cây lá to hay lá nhỏ, cỏ xanh hay cỏ cháy vàng.
- Tra lượng mưa trung bình năm của hai thị trấn ở hai bên một dãy núi; dữ liệu khí hậu có sẵn trên trang của các cơ quan khí tượng.
- Nhìn ảnh vệ tinh ở chế độ màu thật: nhiều dãy núi lớn hiện rõ một bên xanh thẫm, một bên nâu vàng.
Muốn đọc thêm, có thể bắt đầu với chương về khí hậu và sinh quyển trong sách Địa lý 10, rồi chương về sự phân bố sinh vật theo khí hậu trong giáo trình The Economy of Nature của Robert Ricklefs.
Câu hỏi thường gặp
Bóng mưa là gì?
Bóng mưa là vùng ít mưa ở sườn khuất gió của một dãy núi. Gió ẩm leo lên sườn đón gió, lạnh đi và đổ mưa, nên khi sang tới sườn bên kia không khí đã khô và ít còn hơi nước để tạo mưa.
Vì sao sườn núi đón gió mưa nhiều?
Vì không khí ẩm bị núi đẩy lên cao, nhiệt độ giảm, hơi nước ngưng tụ thành mây và mưa. Sườn đón gió còn hay chìm trong mây nên cây cối nhận thêm nước từ sương.
Ví dụ về bóng mưa ở Việt Nam là gì?
Dải ven biển quanh Phan Rang, nay thuộc tỉnh Khánh Hòa, là nơi khô nhất nước, một phần lớn do khối núi phía tây chắn gió mùa tây nam. Lượng mưa ở đây chỉ khoảng 700–800 mm mỗi năm, với cây bụi gai và xương rồng mọc dại.
Hai sườn núi khác nhau thế nào về sinh vật?
Sườn ẩm thường có rừng rậm phủ rêu, nhiều cây sống bám, lưỡng cư và ốc sên. Sườn khô có cây lá nhỏ, dày, chịu hạn, nhiều bò sát và gặm nhấm ít cần uống nước, và hay có cháy cỏ.
Nơi mưa nhiều nhất thế giới ở đâu?
Thường được nhắc là vùng Cherrapunji và Mawsynram ở bang Meghalaya, Ấn Độ, với lượng mưa trung bình năm trên 11.000 mm, cùng đỉnh Waiʻaleʻale trên đảo Kauai, Hawaii. Cả hai đều là sườn đón gió của địa hình cao.
