Nhìn từ xa, bãi cát trông chẳng khác gì một bãi đất vàng rộng lớn nằm cạnh biển. Tuy nhiên, nếu bạn lấy một chiếc kính hiển vi ra để quan sát cát, một thế giới hoàn toàn mới sẽ xuất hiện. Đặc biệt, thành phần tạo nên các bãi cát cũng vô cùng phong phú, một số thành phần được tiết lộ sau đây có thể sẽ khiến bạn bất ngờ!
Đá xói mòn
Khi các con sông chảy về phía hạ lưu, nước chảy làm xói mòn đá thành các hạt đá nhỏ li ti, đồng thời mang theo những phần đá nhỏ này. Dọc theo hành trình của dòng sông, những viên sỏi tiếp tục bị bào mòn, cuối cùng trở thành cát khi dòng sông chảy ra biển.
Khi sông đổ ra đại dương sẽ lắng đọng cát dọc theo đất liền. Những con sóng liên tục làm dịch chuyển cát lắng đọng của dòng sông, tạo ra những bờ biển tuyệt đẹp.
Cát sẽ trông hơi khác nhau ở những nơi khác nhau trên thế giới, tùy thuộc vào loại đá bị dòng sông xói mòn.
Cát nâu và vàng thường được tạo thành từ fenspat - một khoáng chất có chứa ôxít sắt giống như thạch anh, tạo cho nó một màu vàng nâu. Cát đen sẫm hơn là do đá bazan, được hình thành từ hoạt động của núi lửa. Loại cát này thường được tìm thấy trong lớp vỏ đại dương hoặc nơi có nhiều núi lửa hoạt động, chẳng hạn như các đảo Hawaii.
Hình ảnh dưới đây cho thấy cát từ Hawaii dưới kính hiển vi. Sỏi màu xanh lục là một loại khoáng chất có tên là Olivin, một loại khoáng chất có nguồn gốc từ đá bazan núi lửa. Các đốm đen trong hình là bazan. Hawaii có nhiều núi lửa đang hoạt động, điều này giải thích tại sao loại cát này lại được tìm thấy ở đó.
Cát ở bãi biển Hawaii dưới kính hiển vi, màu xanh lục là một loại khoáng chất có tên là Olivin.
Kích thước của hạt cát được quyết định bởi mức độ phong hóa. Hạt cát mịn có nghĩa là chúng đã bị phong hóa trong thời gian dài hơn bởi nước.
Nghiên cứu các khoáng chất trong cát giúp nhà địa chất biết rất nhiều về cách các vùng đất hình thành . Ví dụ: bằng cách nghiên cứu cát giàu bazan ở Hawaii, các nhà khoa học có thể nghiên cứu nguồn gốc của hòn đảo và xác định thời điểm và cách thức hòn đảo hình thành.
Điều thú vị là cát sa mạc cũng đến từ cát gần các bãi biển. Khi sóng đánh vào bờ biển ở một góc nghiêng, kéo theo cát ở bãi biển, làm kéo dài đường bờ biển. Tuy nhiên, đôi khi gió thổi cát vào đất liền, tạo ra các đụn cát.
Xương và vỏ của sinh vật biển
Trên thực tế, cát được tạo thành từ bộ xương của nhiều loài động vật không xương sống, chẳng hạn như trai, san hô và các sinh vật khác có vỏ sống ở biển. Sóng đưa chúng vào bờ, nơi chúng lắng xuống. Các vật thể này bị xói mòn rất chậm nên khó trở thành cát mịn hơn.
Có một số sinh vật khác đóng góp vào cát trên khắp thế giới. Ví dụ, loài trùng lỗ (foraminifera) tạo ra những bãi biển màu hồng ở Bermuda. Trùng lỗ là sinh vật đơn bào có vỏ sống ở đại dương. Một số loài trùng lỗ có màu đỏ mang lại cho cát của Bermuda một màu hồng.
Bãi cát hồng ở bãi biển Horseshoe Bay ở Bermuda.
Những trùng lỗ đỏ này sống gần các rặng san hô ở Bermuda. Khi chúng chết, những bộ xương có vỏ đỏ của chúng được đưa vào bờ, nơi chúng trộn với cát trắng để tạo ra những bãi cát hồng đẹp như tranh vẽ.
Phân của cá
Cát cũng được làm từ phân. Vâng, bạn đã nghe đúng… và cụ thể hơn là phân của cá vẹt
Cá vẹt giống như những con bò của biển. Những con cá nhiệt đới đầy màu sắc này dành gần 90% thời gian để ăn san hô, hay đúng hơn là tảo phát triển trên san hô. Chúng sử dụng cái miệng giống chiếc mỏ cứng của mình để nạo và ăn những khối san hô cho bữa ăn hàng ngày.
Hai con cá vẹt thưởng thức bữa ăn của chúng.
Khi san hô đi qua ruột của cá vẹt, tảo trong san hô sẽ bị tiêu hóa, trong khi đá canxi cacbonat tạo nên san hô vẫn còn. Vì cá vẹt không thể tiêu hóa canxi cacbonat nên nó sẽ đào thải ra ngoài dưới dạng cát bột mịn.
Một con cá vẹt lớn có thể sản xuất tới 450 kg (1.000 pound) cát canxi cacbonat trong một năm. Những bãi biển nhiệt đới trắng đẹp mê hồn ở Hawaii, Maldives và Caribe chủ yếu được hình thành từ phân của cá vẹt.
Chất hữu cơ
Mặc dù chúng ta không thể nhìn thấy, nhưng cát cũng ẩn chứa một hệ sinh thái vi mô phong phú rất quan trọng đối với sức khỏe của các hệ sinh thái lớn và các hệ sinh thái phụ thuộc lẫn nhau khác.
Tảo là sống rất phổ biến trên cát. Những loài tảo này có thể quang hợp và tạo ra nhiều loại phân tử (đừng quên oxy từ quá trình quang hợp), trở thành một phần của hệ sinh thái lành mạnh. Nhiều sinh vật sống ở biển hoặc ven biển phụ thuộc vào loài tảo này, khiến chúng trở thành một phần quan trọng của lưới thức ăn.
Rác thải
Chất thải của con người cũng có thể tạo thành các bãi biển. Năm 1949, Bang California bắt đầu sử dụng khu vực mà ngày nay là Glass Beach làm bãi tập kết đủ loại rác, từ xe cộ, thực phẩm cho đến nồi và thủy tinh. Cuối cùng, sau gần 20 năm, các nhà chức trách nhận ra rằng đổ rác ở đó không phải là phương án tốt nhất và đóng cửa khu vực này.
Dần dần, một số sáng kiến làm sạch bắt đầu hoạt động trên bãi biển. Chất thải độc hại đã được loại bỏ và vật liệu phân hủy sinh học đã bị suy thoái. Nước đã làm xói mòn những mảnh thủy tinh và đất sét nhỏ xíu từ các chậu bằng cách làm chúng tròn lại và tạo cho bãi biển một hiệu ứng nhiều màu sắc.
Bãi biển Glass ở California.
Cát không chỉ ở đây để làm lâu đài cát hay tắm nắng… nó còn mở ra những cách mới để chúng ta nhìn thế giới — và vị trí của chúng ta trong đó!