Ở Việt Nam, phần lớn cây rừng thấp không tạo vòng năm rõ, nhưng một số loài trên núi cao có mùa khô rõ rệt, nổi bật là pơ mu và vài loài thông, có vòng năm đọc được và đã được dùng để dựng chuỗi dài nhiều thế kỷ.
Sách giáo khoa nước ngoài hay lấy ví dụ cây sồi, cây thông xứ lạnh, nên nhiều người nghĩ niên đại vòng cây không dành cho vùng nhiệt đới. Thực tế phức tạp hơn. Nhiệt đới không phải một khối khí hậu đồng nhất: có nơi mưa quanh năm, có nơi mùa khô kéo dài nhiều tháng, có nơi trên cao nguyên mát lạnh. Chỗ nào cây có một mùa nghỉ đều đặn mỗi năm, chỗ đó có hy vọng. Bài này nói về những loài đang được chú ý ở Việt Nam, những gì chúng đã kể, và những việc còn bỏ ngỏ.
Vì sao cây nhiệt đới thường khó đọc vòng năm?
Vòng năm hình thành khi cây có một giai đoạn ngừng hoặc chậm lớn hằng năm. Ở vùng ôn đới, mùa đông lạnh tạo ra giai đoạn đó. Ở vùng nhiệt đới ẩm, nhiệt độ cao và mưa rải đều nên cây có thể lớn gần như quanh năm, hoặc ngừng lớn theo những nhịp không trùng với năm: sau một đợt ra lá, ra hoa, hay sau một trận hạn ngắn.
Kết quả là nhiều loài gỗ nhiệt đới có vòng mờ, vòng không liền quanh thân, hoặc có nhiều dải trong một năm. Đếm chúng như đếm vòng cây sồi sẽ ra số sai. Trước khi tin vòng của một loài là vòng năm, nhà nghiên cứu phải chứng minh: đối chiếu chéo được giữa nhiều cây, hoặc kiểm bằng carbon-14 với đỉnh do thử bom hạt nhân giữa thế kỷ 20 để lại, hoặc theo dõi trực tiếp sự lớn của thân qua nhiều năm.
Pơ mu và thông: vì sao được chú ý?
Pơ mu trên núi cao
Pơ mu (Fokienia hodginsii) là cây lá kim mọc ở vùng núi cao, sống rất lâu, gỗ thơm, bền. Ở những nơi có mùa khô rõ, pơ mu tạo vòng năm đủ rõ để đối chiếu chéo. Một nghiên cứu quốc tế công bố năm 2010 dựng chuỗi vòng pơ mu từ vùng núi Bidoup – Núi Bà, Lâm Đồng, dài khoảng hơn bảy trăm năm, và từ đó dựng lại lịch sử hạn hán của vùng. Con số độ dài chính xác bạn nên tra theo công bố gốc; điều đáng nhớ là chuỗi vượt qua nhiều thế kỷ, đủ để thấy những đợt hạn kéo dài nhiều năm liền.
Các loài thông vùng cao
Thông ba lá và thông hai lá mọc ở cao nguyên và vùng núi có mùa khô, cũng tạo vòng năm và được nghiên cứu ở Việt Nam cùng các nước lân cận. Thông thường sống không lâu bằng pơ mu nên chuỗi ngắn hơn, nhưng chúng phân bố rộng, dễ lấy mẫu, phù hợp để kiểm tra tín hiệu khí hậu ở nhiều điểm.
Những loài khác đang được thử
Trong khu vực Đông Nam Á, gỗ tếch ở vùng có mùa khô dài đã cho chuỗi vòng năm được công nhận. Ở Việt Nam, một số loài cây lá rộng ở vùng có mùa khô rõ cũng đang được thử, nhưng mỗi loài phải qua bước chứng minh vòng năm như nói ở trên.
Chuỗi vòng cây Việt Nam đã kể được gì?
Chuỗi pơ mu ở Lâm Đồng cho thấy những giai đoạn hạn kéo dài, xen với những giai đoạn mưa nhiều bất thường, trong vài thế kỷ. Các tác giả nhận xét một số đợt hạn lớn ở thế kỷ 14 và 15 trùng với giai đoạn suy yếu của các nhà nước lớn trong khu vực, trong đó có Angkor, và đặt ra giả thuyết khí hậu là một yếu tố góp phần. Đây là giả thuyết, được trình bày như một yếu tố bên cạnh chính trị, chiến tranh, thay đổi thương mại, không phải lời giải thích duy nhất.
Chuỗi vòng cây vùng gió mùa còn được dùng để nghiên cứu quan hệ giữa hạn hán ở Việt Nam với các dao động đại dương như El Niño. Những năm El Niño mạnh thường để lại vòng hẹp ở nhiều điểm, giúp kiểm tra các mô hình khí hậu bằng dữ liệu thật dài hơn nhiều so với số liệu trạm đo.
Ngoài bề rộng vòng, vòng cây nhiệt đới còn đo được gì?
Khi vòng mờ, bề rộng vòng khó đo, người ta chuyển sang đo thành phần hoá học của gỗ. Tỷ lệ đồng vị oxy trong cellulose của gỗ phản ánh nguồn nước mưa và độ ẩm không khí lúc cây lớn. Ở vùng gió mùa, tỷ lệ này dao động theo mùa mưa, mùa khô, nên đo liên tục từ lõi ra vỏ có thể thấy nhịp năm ngay cả khi mắt thường không thấy ranh giới vòng rõ.
Một hướng khác là đo mật độ gỗ hoặc đo độ sáng của gỗ muộn bằng máy quét. Các phép đo này tốn công và cần thiết bị tốt hơn, nhưng mở rộng đáng kể danh sách loài có thể dùng. Với Việt Nam, đây là lý do niên đại vòng cây được xem là hướng nghiên cứu có tương lai chứ không phải ngõ cụt.
Thuận lợi và khó khăn khi làm vòng cây ở Việt Nam
Bảng tóm tắt dưới đây giúp hình dung vì sao hướng nghiên cứu này vừa hứa hẹn vừa chậm.
| Khía cạnh | Thuận lợi | Khó khăn |
|---|---|---|
| Loài cây | Có pơ mu, thông sống lâu ở vùng có mùa khô | Phần lớn loài gỗ lá rộng chưa chứng minh được vòng năm |
| Khí hậu | Gió mùa tạo mùa khô, mùa mưa rõ ở nhiều vùng núi | Nhiều vùng thấp ẩm quanh năm, vòng mờ |
| Nguồn mẫu | Còn cây cổ thụ trong vườn quốc gia, khu bảo tồn | Cây quý hiếm được bảo vệ; lấy mẫu cần giấy phép, số lượng hạn chế |
| Gỗ cổ | Công trình gỗ, gỗ vùi có thể nối chuỗi lùi xa hơn | Gỗ thường bị tận dụng, bào sơn, mất vòng ngoài |
| Nhân lực | Có hợp tác quốc tế, có nhóm trong nước quan tâm | Ít phòng thí nghiệm chuyên vòng cây, thiết bị đo còn mỏng |
Lấy mẫu vòng cây có làm chết cây không?
Không, nếu làm đúng. Nhà nghiên cứu dùng khoan tăng trưởng (increment borer), một ống thép rỗng đường kính chỉ vài milimét, vặn vào thân tới gần tâm rồi rút ra một lõi gỗ nhỏ như chiếc đũa. Lỗ khoan nhỏ, cây khoẻ thường tự liền. Mỗi cây thường lấy hai lõi ở hai phía để kiểm vòng khuyết.
Tuy vậy, lấy mẫu trong rừng đặc dụng hay trên loài nằm trong danh mục bảo vệ phải có phép của cơ quan quản lý. Pơ mu là loài quý hiếm, từng bị khai thác mạnh vì gỗ thơm. Việc của người yêu khoa học là ủng hộ nghiên cứu có phép, không tự mang dụng cụ vào rừng khoan cây.
Giáo viên và học sinh có thể bắt đầu từ đâu?
Không cần vào rừng, vẫn có nhiều việc nhỏ giúp hiểu và góp dữ liệu cho hướng nghiên cứu này.
- Xin một khoanh gỗ thông, gỗ keo từ xưởng gỗ hay nơi tỉa cây đô thị, chà nhẵn và đếm vòng, đối chiếu với năm cây được trồng nếu biết.
- So vòng của hai khoanh gỗ cùng loài, cùng nơi để tự thử đối chiếu chéo bằng dải giấy đánh dấu vòng hẹp.
- Tìm hiểu vì sao cây keo trồng ở đồng bằng có vòng mờ hơn thông trồng trên cao nguyên.
- Khi trường hay địa phương có cây lớn bị đổ, đề nghị giữ lại một khoanh mặt cắt cho phòng thí nghiệm của trường.
- Đọc tóm tắt các công bố về vòng cây Đông Nam Á, chú ý phần phương pháp: họ chứng minh vòng năm bằng cách nào.
Câu hỏi thường gặp
Cây ở Việt Nam có vòng năm không?
Có ở một số loài, nhất là cây lá kim vùng núi có mùa khô rõ như pơ mu và thông. Nhiều loài gỗ lá rộng ở vùng ẩm quanh năm có vòng mờ hoặc không theo năm.
Vì sao pơ mu được chọn để nghiên cứu vòng cây?
Pơ mu sống rất lâu, mọc ở vùng núi có mùa khô, tạo vòng năm đủ rõ để đối chiếu chéo, nên dựng được chuỗi dài nhiều thế kỷ ghi lại hạn hán.
Chuỗi vòng cây pơ mu nói gì về Angkor?
Các tác giả thấy nhiều đợt hạn kéo dài ở thế kỷ 14 và 15 và nêu giả thuyết khí hậu là một yếu tố góp phần vào sự suy yếu của Angkor, bên cạnh các nguyên nhân xã hội khác.
Khoan lấy mẫu vòng cây có hại cây không?
Khoan tăng trưởng chỉ tạo lỗ vài milimét, cây khoẻ thường tự liền. Tuy vậy lấy mẫu cây quý hiếm, cây trong rừng đặc dụng phải có giấy phép.
Làm sao biết vòng của cây nhiệt đới là vòng năm?
Phải chứng minh bằng đối chiếu chéo giữa nhiều cây, đo carbon-14 so với đỉnh do thử bom hạt nhân, hoặc theo dõi sự lớn của thân qua nhiều năm.