Sự biến đổi của thạch nhũ dưới tác động của ánh sáng nhân tạo và thực vật đèn (Lampenflora) - Một vài kết quả nghiên cứu ở hang Sửng Sốt (Vịnh Hạ Long)
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
SỰ BIẾN ĐỔI CỦA THẠCH NHŨ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA ÁNH SÁNG
NHÂN TẠO VÀ THỰC VẬT ĐÈN (LAMPENFLORA) - MỘT VÀI
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Ở HANG SỬNG SỐT (VỊNH HẠ LONG)
Đỗ ị Yến Ngọc, Cao ị Hường
Trần Tân Văn, Nguyễn Đình Tuấn
Nguyễn ùy Liên 2
(1)
(3)
Nguyễn Huyền Anh, Nguyễn ị Tâm
Trần Văn Hoa
TÓM TẮT
Du lịch hang động là một trong những hình thức du lịch lâu đời nhất trên thế giới. Các khu vực được chiếu
sáng như bề mặt đá, trầm tích và vật liệu nhân tạo xung quanh đèn nhanh chóng trở thành thuộc địa của các
sinh vật quang hợp tự dưỡng, còn được gọi là thực vật đèn (lampenflora). ực vật đèn thường gây ra nhiều
vấn đề, làm thay đổi màu sắc, hình dạng của vật trưng bày, tiêu biểu như tượng, tranh vẽ trong các công trình
lịch sử, thạch nhũ trong hang động (đặc biệt là hang động đá vôi). Bài báo này giới thiệu một số kết quả nghiên
cứu bước đầu về sự biến đổi của thạch nhũ trong hang Sửng Sốt (vịnh Hạ Long) dưới tác động của ánh sáng
nhân tạo và thực vật đèn (lampenflora).
Từ khóa: Hang động, thạch nhũ, lampenflora.
Nhận bài: 12/3/2021; Sưa chha: 2 /3/2021; ;uDêt đtng: 30/3/2021.
1. Mở đầu
biệt là hệ thống thạch nhũ xuống cấp, không phù hợp
với quan điểm thẩm mỹ của con người.
Hang động có vị trí đặc biệt trong lịch sử nhân loại.
Ngay từ thời tiền sử, con người đã phát hiện ra, hang
động có thể là nơi thích hợp để trú ẩn tạm thời hoặc lâu
dài. Sau đó, họ đã có thêm một nhận thức khác về hang
động, rằng chúng không chỉ là nơi trú ẩn mà vẻ đẹp
tự nhiên của chúng còn tạo cảm hứng cho họ. Trong
nhiều hang động trên thế giới, dấu tích của người tiền
sử đã được tìm thấy, trong đó đặc biệt thú vị là tranh
vẽ. Nhiều hang động có tầm quan trọng tự nhiên và
văn hóa đã được liệt kê trong Danh sách Di sản thế giới
của Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên
hợp quốc (UNESCO). Khám phá hang động được coi
là một trong những hình thức du lịch lâu đời nhất. Để
thu hút du khách, ánh sáng nhân tạo được lắp đặt thêm,
ực vật đèn là quần xã thực vật (và cả sinh vật cộng
sinh) phát triển ở những khu vực không có ánh sáng tự
nhiên mà chỉ có ánh sáng nhân tạo, như bên trong các
công trình kiến trúc lịch sử hay hang động tự nhiên có
cảnh quan đẹp, được trang bị hệ thống chiếu sáng [3].
Trong hang, nguồn dinh dưỡng rất nghèo nàn nên tính
đa dạng của thực vật đèn nghèo hơn so với hệ sinh thái
bên ngoài hang. Do đó, thực vật đèn trong hang chủ yếu
là tảo bám, tảo lam, rêu, các loài dương xỉ [4], gây ra
nhiều vấn đề như làm thay đổi màu sắc, hình dạng của
các vật trưng bày như tượng, tranh vẽ ở các công trình
lịch sử và thạch nhũ trong hang động [7].
Sự phát triển du lịch hang động đòi hỏi phải sử
làm thay đổi điều kiện môi trường trong các hang động. dụng đèn trong hang để làm tăng vẻ đẹp, sự huyền bí
Kết quả là, cùng với ánh sáng đèn đã phát triển các của chúng và giúp du khách đi lại, quan sát dễ dàng.
cộng đồng sinh vật gọi là “thực vật đèn” (Lampenflora). Tuy nhiên, việc lắp thêm đèn làm thay đổi điều kiện vi
Những sinh vật quang dưỡng này khiến hang động, đặc khí hậu trong hang theo nhiều chiều hướng phức tạp,
1 Viên Khoa học Địa chất và Khoáng sản
2 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
3 Ban Quản lý vịnh Hạ Long
Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021 83
thậm chí trái chiều nhau, chẳng hạn như độ ẩm trong thực vật đèn ở một số hang động trên vịnh Hạ Long…
hang giảm trong khi nhiệt độ có xu hướng tăng lên do làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp hạn chế phát triển
nhiệt tỏa ra từ hệ thống chiếu sáng. Đồng thời, đèn thực vật đèn.
còn phát ra những bước sóng thích hợp cho quá trình
quang hợp của các loại thực vật như tảo, rêu, dương
xỉ… Ví dụ, về độ ẩm, nhìn chung các loài tảo kí sinh
chỉ tồn tại được khi độ ẩm đủ cao. Sự có mặt của nước
chảy thành dòng hoặc thành giọt có thể làm tăng khả
năng sinh trưởng của thực vật trong hang [5], đặc biệt
là các loài tảo. Nhưng hệ thống đèn chiếu sáng khiến độ
ẩm trong hang giảm, vì thế hạn chế quá trình này. Mặt
khác, tác động của sự gia tăng nhiệt độ và bước sóng
của ánh sáng đèn đến hệ thực vật trong hang có vẻ lại
rõ rệt hơn. Môi trường sâu trong hang thường rất ổn
định, nhưng có thể thay đổi khi có thêm nguồn năng
lượng là ánh sáng. Một yếu tố quan trọng đối với sự
sinh sôi, lây lan của thực vật đèn và các sinh vật khác là
những luồng khí cục bộ do khí ấm xung quanh các đèn
công suất lớn sinh ra, nhất là đèn halogen 500 - 1.000W
[8]. Nhiệt độ tăng lên ảnh hưởng đáng kể đến sự tăng
trưởng của tảo. Một sự thay đổi nữa là du lịch đại trà
làm nồng độ khí CO trong hang vượt quá 5.000 ppm
[6]. Ngoài quá trình 2ăn mòn tự nhiên trong hang, tác
động cộng hưởng của sự gia tăng nồng độ khí CO và
các biến động về nhiệt độ do du khách gây ra có2thể
trực tiếp ảnh hưởng đến cường độ, thậm chí cả sự phát
triển của quá trình ăn mòn vách hang. Một nghiên cứu
ở hang Altamira Cave (Tây Ban Nha) đã cho thấy, ăn
mòn gây ra bởi du khách tăng gấp 78 lần so với ăn mòn
tự nhiên [7]. Ngoài ra, các loài sinh vật lây lan có khả
năng di chuyển vào sâu trong lòng hang theo ba con
đường: Luồng khí, dòng chảy và do người hoặc động
vật mang theo [8]...
- Phương pháp lấD và phân tích mẫu: Lấy mẫu thạch
nhũ có phủ thực vật đèn và mẫu thạch nhũ không phủ
thực vật đèn, gia công chuẩn bị phân tích.
- Phương pháp xác định vi cấu trúc thạch nhũ bằng
thiết bị phân tích hiển vi điện tử quét Scanning Electron
Microscope (SEM) kết hợp EDS ((Model: Quanta 450;
Hãng sản xuất: FEI - Mỹ).
- Phương pháp so sánh để nghiên cứu sự tương đồng,
khác biệt giữa thạch nhũ không có ánh sáng đèn và
thạch nhũ bị ảnh hưởng bởi ánh sáng đèn.
3. Kết quả nghiên cứu
Hai hang trên đảo Bồ Hòn, cấu tạo từ đá vôi hệ tầng
Bắc Sơn (C-Pbs), ở trung tâm vịnh Hạ Long được lựa
chọn để nghiên cứu sự biến đổi của thạch nhũ khi có
ánh sáng đèn và không có ánh sáng đèn, gồm hang
Đình u (chưa khai thác du lịch) và hang Sửng Sốt
(hiện đang khai thác du lịch).
3.1. Vị trí, cấu trúc của các hang nghiên cứu
Hang Đình u có tọa độ X: 717551, Y: 2306213;
chiều dài 542 m; độ sâu -26,2 m tính từ điểm cao nhất
đến điểm thấp nhất trong hang; tổng diện tích 1.344
m2. ực chất đây là một phòng hang lớn được chia
thành 6 phòng lớn nhỏ khác nhau, ngăn cách bởi các
nhũ đá, cột đá hoặc chênh lệch về độ cao, thông nhau
qua các cửa có kích thước từ rộng đến hẹp (0.8 m). Các
phòng số 3, số 5 được đánh giá là rộng và đẹp nhất, với
ba cửa có thể tiếp cận, trong đó, hai cửa ở phía Nam và
một cửa ở phía Tây thông với hang Sửng Sốt (Hình 1).
Ở Việt Nam, sự biến đổi của hệ thống thạch nhũ
trong hang dưới ảnh hưởng của ánh sáng nhân tạo và
thực vật đèn hiện chưa được quan tâm nghiên cứu,
trong khi khá nhiều hang động, nhất là hang động đá
vôi, ở nhiều di tích, danh lam thắng cảnh, như các Di
sản thế giới vịnh Hạ Long, Phong Nha - Kẻ Bàng, Quần
thể Danh thắng Tràng An hay các Công viên Địa chất
Toàn cầu Cao nguyên đá Đồng Văn hoặc Non Nước
Cao Bằng... đã và đang được lắp đặt hệ thống đèn chiếu
sáng. Bài báo này sẽ giới thiệu một vài kết quả nghiên
cứu bước đầu về biến đổi của hệ thống thạch nhũ trong
hang Sửng Sốt (vịnh Hạ Long) dưới tác động của ánh
sáng nhân tạo và thực vật đèn (Lampenflora).
Hang Sửng Sốt - Hang động đẹp bậc nhất vịnh Hạ
Long, có tọa độ X: 717374, Y: 230639; chiều dài 348,8 m;
độ sâu: -110 m; phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông
Nam từ độ cao 25 m so với mực nước biển. Hang gồm
hai cửa vào, hai phòng chính với hệ thống nhũ đá đẹp
như rèm đá, măng đá, cột đá... Đặc biệt, trong hang có
hồ nước nhỏ trong vắt, được tạo nên bởi nước bão hòa
CaCO3 chảy tràn trên bề mặt đá, tạo thành các dòng
travertine uốn lượn khiến cho hang trở nên sinh động
và kỳ bí (Hình 1). Hang Sửng Sốt là một trong những
điểm tham quan thu hút du khách trong các tuyến du
lịch trên vịnh Hạ Long. Hang mở cửa đón khách từ
7h30 - 17h hàng ngày. Lượng khách trung bình 3.000
khách/ngày; có những ngày cao điểm lên đến 6.000
khách/ngày (Nguồn: Ban quản lý vịnh Hạ Long). Để
thu hút khách du lịch, hệ thống chiếu sáng trong hang
đã được lắp đặt ngay từ những ngày đầu khai thác, đến
nay, trải qua hơn 20 năm hoạt động nhưng chưa từng
được ngưng nghỉ để bảo tồn hệ thống thạch nhũ. Hệ
2. Hệ phương pháp và kỹ thuật sử dụng
- Phương pháp tổng hợp, phân tích, xư lý tài liêu hiên có:
Tài liệu khoa học về thực vật đèn, ảnh hưởng của thực vật
đèn đến hệ thống thạch nhũ, các công trình trong hang
trên thế giới và ở Việt Nam.
- Phương pháp khảo sát thực địa: Trên cơ sở tổng quả là đã ảnh hưởng trực tiếp đến các thành tạo trong
hợp tài liệu thu thập được tiến hành khảo sát hiện trạng hang, nhất là hệ thống nhũ đá.
84 Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
3.2. Hệ thống đèn chiếu sáng trong hang
hang động, đồng thời giảm thiểu các tác động tiêu cực
mà ánh sáng thường tạo ra trong hang động.
Hang Sửng Sốt đã được khai thác du lịch hơn 20
năm, hệ thống chiếu sáng trong đó được thay đổi
nhiều lần và hiện tại là sử dụng ánh sáng đèn LED -
loại đèn đơn sắc, điều khiển đóng ngắt tự động bằng
rơ le thời gian (Bảng 1). Hệ thống chiếu sáng tập trung
ở hai bên đường đi và chiếu thẳng góc vào các thạch
nhũ, trần hang.
Đèn được bật từ 7h - 17h hàng ngày trong suốt thời
gian đón khách du lịch. Do lượng khách tham quan
khá lớn, thời gian chiếu sáng dài, mật độ đèn, cường
độ ánh sáng khá cao, hang đã trở nên quá tải. Một điều
dễ thấy là khu vực nào có ánh đèn chiếu sáng thì bề
mặt các nhũ đá, trần hang đều bị tảo xanh, rêu và nấm
bao phủ. Sự phát triển của thực vật đèn đã làm các cột
nhũ, tường hang mất đi sự hấp dẫn (cột nhũ bị đổi màu
thành xám, nâu vàng, xám đen).
▲Hình 1. Sơ đồ cấu trúc các hang Đình u (phải) và
Sưng Sốt (trái) (Nguồn: Viên Khoa học Địa chất và
Khoáng sản)
Hiện nay, việc chiếu sáng trong các hang động trên
thế giới chủ yếu dùng hệ thống đèn LED, được cho là
phương thức chiếu sáng hiệu quả nhất, thay thế cho
phương thức chiếu sáng truyền thống, cho cả những
nơi tối nhất như hang động, công sự dưới lòng đất và
trong các hầm lò khai thác khoáng sản... Đèn LED cần
ít năng lượng hơn để chiếu sáng nên mức tiêu thụ năng
lượng giảm; có thể tạo ra ánh sáng rất mạnh và lạnh,
đặc biệt thích hợp với những hang động du lịch, bởi
nó tạo ra môi trường dễ chịu hơn nhiều cho du khách.
Ánh sáng LED góp phần thúc đẩy phát triển du lịch
3.3. Ảnh hưởng của chế độ chiếu sáng đến sự phát
triển của thực vật trong hang
Kết quả nghiên cứu thực vật đèn (Lampenflora)
trong hang Sửng Sốt đã xác định được 32 loài
tảo, trong đó có 28 loài tảo lam (vi khuẩn lam,
Cyanobacteriophyta); 3 loài tảo lục (Chlorophyta) và 1
loài tảo silic (Bacillariophyta).
Bảng 1. Các loại đèn sử dụng trong hang Sửng Sốt
TT Mô tả
Số lượng Vị trí lắp đặt
1
2
3
4
Đèn pha LED chiếu sâu công suất max 68W x 2, điều khiển thông
22
44
02
02
Chiếu vào các biểu tượng thạch
nhũ như: suối ơm, con gà, kho
báu, trụ quyền lực…
minh 2700K-6500K, iW Blast Powercore 63o
Đèn LED max 50W, điều khiển thông minh 2700K-6500K, iW Blast
Powercore 83o
Đèn LED max 30W, điều khiển thông minh 2700K-6500K, iW
Burst Powercore
Đèn LED max 15W, điều khiển thông minh 2700K-6500K, iW
Burst Compact Powercore 41o
5
6
7
Đèn chiếu sáng lối đi
Đèn nấm sân vườn
40
41
45
Lắp vào các hốc chân vách hang
Lắp dọc 2 bên lối đi đường lát
Lắp trên các hốc gần trần hang
Đèn LED thanh max 60W, điều khiển thông minh 2700K-6500K,
iW Graze QLX Powercore 60o x 30o, 610mm
8
Đèn LED thanh max 60W, điều khiển thông minh 2700K-6500K,
iW Graze QLX Powercore 60o x 30o, 305mm
03
Lắp trên các hốc gần trần hang
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
▲Hình 2. Một số đèn sư dụng trong hang Sưng Sốt
(a): Đèn chiếu sáng lối đi; (b): Đèn LE; 30W; (c): Đèn nấm; (d): Đèn LE; thanh dài 50W; (e): Đèn LE; 68W
Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021 85
▲Hình 3. Hê thống điên chiếu sáng hang Sưng Sốt
(Nguồn: Ban quản lý vịnh Hạ Long)
▲Hình 4. ực vật phát triển khi có ánh sáng đèn chiếu vào
(tháng 9/2018 - Hang Sưng Sốt)
Bảng 2. Kết quả nghiên cứu thực vật đèn trong hang Sửng Sốt
TT
Ngành
Lớp
Bộ
Họ
1
2
3
4
5
6
7
Họ
8
9
10
11
12
13
14
Họ
15
Họ
16
17
Bộ
Họ
18
Tên khoa học
Cyanobacteriophyta
Cyanophyceae
Chroococcales
Microcystaceae
Gloeocapsa acervata
Gloeocapsa atrata
Gloeocapsa gelatinosa
Gloeocapsa livida
Gloeocapsa punctata
Gloeocapsa rupestris
Gloeocapsa sanguinea
Chroococcaceae
Chroococcus schizodermaticus
Chroococcus lithophilus
Chroococcus minor
Chroococcus minutus
Chroococcus varius
Chroococcus indicus
Cyanosarcina burmensis
Aphanothecaceae
Aphanothece pallida
Entophysalidaceae
Chlorogloea novacekii
Coenochloris pyrenoidosa
Oscillatoriales
TT
Bộ
Họ
22
Bộ
Họ
23
24
25
Họ
26
Họ
27
Tên khoa học
Nostocales
Nostocaceae
Nostoc linckia
Synechococcales
Merismopediaceae
Limnococcus limneticus
Aphanocapsa holsatica
Aphanocapsa elachista
Coelosphaeriaceae
Coelomoron tropicale
Leptolyngbyaceae
Leptolyngbya notata
Leptolyngbya polysiphoniae
Chlorophyta
Trebouxiophyceae
Chlorellales
Chlorellaceae
Chlorella vulgaris
Chlorophyceae
Sphaeropleales
28
Ngành
Lớp
Bộ
Họ
29
Lớp
Bộ
Họ
30
Bộ
Họ
31
Ngành
Lớp
Bộ
Bracteacoccaceae
Bracteacoccus minor
Chlamydomonadales
Chlorococcaceae
Chlorococcum infusionum
Bacillariophyta
Oscillatoriaceae
Lyngbya borgertii
Phormidiaceae
Bacillariophyceae
Naviculales
19
Họ
20
Potamolinea aerugineo-caerulea
Microcoleaceae
Microcoleus autumnalis
Pseudophormidium indicum
Họ
32
Naviculaceae
Navicula sp.
21
86 Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
▲Hình 9. Bề mặt thạch nhũ phủ thực vật đèn xuất hiên các lỗ
rỗng do ăn mòn sinh học (trái); Đới biến đổi do ảnh hưởng của
thực vật đèn dàD ~ 77,6 μm (phải) (Mẫu HLT03/5SS)
▲Hình 5. Một số hình ảnh thực vật đèn tại hang Sưng Sốt
chụp dưới kính hiển vi (x400)
1: Coelomoron sp.; 2, 4: Chroococcus spp. (x400),3:
Chlorogloea sp.
3.4. Ảnh hưởng của thực vật đèn đến hệ thống
thạch nhũ trong hang
ực vật đèn và thạch nhũ có thực vật đèn ở hang
Đình u, hang Sửng Sốt trên vịnh Hạ Long đã được
lấy mẫu để khẳng định hiện trạng cũng như làm cơ
sở đề xuất giải pháp hạn chế sự phát triển của chúng.
Mẫu thạch nhũ gồm: Mẫu có phủ thực vật đèn và mẫu
không phủ thực vật đèn. Mẫu đối sánh là mẫu không
có thực vật đèn ở hang Sửng Sốt tại các vị trí không có
ánh sáng đèn và mẫu ở hang Đình u (cùng trên đảo
Bồ Hòn) là một hang chưa đưa vào khai thác du lịch.
Mẫu thạch nhũ có thực vật đèn được lấy ở một số vị trí
có ánh sáng đèn chiếu và phân bổ đều ở một số vị trí
trong hang Sửng Sốt.
▲Hình 10. Lớp thực vật phủ trên bề mặt thạch nhũ làm tăng
khả năng ăn mòn sinh học (trái); Bề mặt thạch nhũ (canxit)
xuất hiên các lỗ rỗng (phải) (Mẫu HLT05SS)
Mẫu thạch nhũ có thực vật đèn lấy tại hang Sửng Sốt
tháng 3/2019:
Kết quả phân tích mẫu thạch nhũ có thực vật đèn và
không có thực vật đèn như sau:
Mẫu không có thực vật đèn
▲Hình 11. Bề mặt thạch nhũ có phủ thực vật đèn, xuất hiên
các lỗ rỗng (trái); Đới bị biến đổi do ảnh hưởng của lớp thực
vật dàD 87,1μm (phải) (Mẫu HLSS 19/1)
▲Hình 6. Canxit dạng
tinh thể, hạt, kết thành
khối, vết vỡ vỏ sò (HLT03/4
ĐT - Hang Đình u,
10/2018)
▲Hình 7. Canxit dạng tinh
thể, hình kim, hình ống (HLSS
15/1 nhũ đá - Hang Sưng Sốt,
10/2018)
▲Hình 12. Bề mặt thạch nhũ có thực vật đèn xuất hiên các lỗ
rỗng (trái); Đới biến đổi của bề mặt thạch nhũ do ảnh hưởng
của lớp thực vật dàD ~ 87μm (phải) (Mẫu HLSS_19/2)
Mẫu thạch nhũ có thực vật đèn lấy tại hang Sửng Sốt
tháng 10/2018:
▲Hình 13. Lớp thực vật phủ trên bề mặt thạch nhũ (trái);
Đới biến đổi do ảnh hưởng của lớp thực vật đèn dàD ~ 81.9μm
(phải) (Mẫu HL SS 19/3)
▲Hình 8. Lớp thực vật phủ trên bề mặt thạch nhũ (trái); Lỗ
rỗng xuất hiên trên bề mặt thạch nhũ do ăn mòn sinh học
(phải) (Mẫu HLSS02/1)
Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021 87
hang được phủ bởi tảo xanh, rêu, nấm (Lampenflora).
Kết quả phân tích bằng phương pháp SEM cho thấy vi
cấu trúc của các mẫu thạch nhũ khác biệt rõ rệt ở các khu
vực hang động khác nhau: Được chiếu sáng bằng đèn điện
(Hình 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) và không được chiếu sáng
(Hình 6). Bề mặt các mẫu thạch nhũ có phủ thực vật đèn
xuất hiện những lỗ rỗng do bị ăn mòn sinh học và đới biến
đổi được xác định theo chiều ngang dao động từ 0,7 - 0,9
μm. Ở những khu vực tối trong hang, các cấu trúc thạch
nhũ không bị phá hủy, canxit dạng tinh thể (ảnh 6). Trên
bề mặt của những mẫu thạch nhũ phủ thực vật đèn thấy
rõ màng sinh học phát triển (Hình 9, 12, 13 trái). Các Hình
ảnh cũng chỉ ra rằng, sự phát triển của vi sinh vật cản trở
quá trình kết tinh và làm cho tinh thể canxit bị phá hủy.
▲Hình 14. Lớp thực vật đèn phủ trên thạch nhũ (trái);
Bề mặt thạch nhũ xuất hiên các lỗ rỗng (phải) (Mẫu
HLSS_19/4)
Từ góc độ thu hút, hấp dẫn khách du lịch và quan điểm
phát triển bền vững hang động, do lượng khách tham quan
quá lớn, thậm chí có thể đã trở nên quá tải, hệ thống chiếu
sáng được lạm dụng trong thời gian dài, cường độ lớn đã
khiến cho thực vật đèn ở hang Sửng Sốt phát triển mạnh,
lâu dài làm giảm đi đáng kể vẻ đẹp của hệ thống thạch nhũ
trong hang.
▲Hình 15. Bề mặt thạch nhũ có phủ thực vật đèn (trái);
Đới biến đổi trên bề mặt thạch nhũ do ảnh hưởng sinh học
dàD ~ 87μm (phải) (Mẫu HLSS_19/5)
5. Kết luận
4. ảo luận
Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng nhân
tạo và thực vật đèn đến thạch nhũ trong hang Sửng Sốt cho
phép có một số nhận xét sau:
Đối với hang Đình u hiện chưa khai thác du lịch cấu
trúc hang và hệ thống nhũ còn được bảo tồn tốt, có tính
thẩm mỹ cao.
Kết quả nghiên cứu thực vật đèn trong hang Sửng Sốt
cho thấy: Khoảng cách từ nguồn sáng đến vị trí lấy mẫu
dưới 1 m là điều kiện gia tăng số loài tảo trên bề mặt thạch
nhũ, đồng thời, thành phần loài có sự chuyển biến từ
nhóm tảo dạng hạt và tập đoàn sang nhóm tảo dạng sợi.
Có sự tương đồng nhất định trong thành phần loài tảo từ
cửa hang vào trong hang. Rêu và dương xỉ thường xuất
hiện ở các vị trí nền đất gần nguồn sáng đèn. Đặc biệt, vị trí
HL.SS.07, nơi có cả ánh sáng tự nhiên yếu, dương xỉ phát
triển khá mạnh. Mật độ tế bào tảo tại các điểm lấy mẫu
khác nhau có sự khác biệt khá lớn, phụ thuộc vào điều kiện
ánh sáng, độ ẩm. Trong điều kiện không có ánh sáng, bề
mặt hang động không thấy xuất hiện tảo. ực vật bậc cao
cũng không thể phát triển.
Hang Sửng Sốt hiện đang khai thác du lịch, hệ thống
ánh sáng sử dụng là đèn LED với cường độ ánh sáng được
điều khiển tự động, thay thế cho ánh sáng truyền thống
từng được sử dụng một thời gian khá dài trước đó. Ánh
sáng nhân tạo có tác dụng tích cực là tạo điều kiện thuận
lợi cho việc đi lại, quan sát trong hang của du khách. Tuy
nhiên, mật độ bóng đèn khá dày, bố trí dọc tuyến đường
trong hang, cộng thêm hệ thống chiếu sáng lên các thạch
nhũ và trần hang đã kích thích sự phát triển của thực vật
đèn, đặc biệt, những khu vực có độ ẩm cao thì thực vật
đèn phát triển khá nhanh. Các lớp thực vật đèn phát triển
sau một thời gian sẽ bị chết tạo thành lớp mùn có nhiều
màu đen xỉn khác nhau, làm mất tính thẩm mỹ, gia tăng
tác động sinh học lên bề mặt thạch nhũ. Kết quả phân tích
cho thấy, thực vật đèn tác động chủ yếu lên phần ngoài của
thạch nhũ (đới biến đổi dao động 0,7 - 0,9μm), làm cản trở
sự kết tinh và phá hủy các cấu trúc trên bề mặt thạch nhũ.
Tuy nhiên, đây là kết quả nghiên cứu bước đầu trong
thời gian không dài nên chưa làm rõ được sự biến đổi của
thạch nhũ trong mối quan hệ với lượng khách vào thăm
quan. Để giải quyết tồn tại này, cần có nghiên cứu đánh
giá sự ảnh hưởng của các yếu tố nhân sinh và tự nhiên đến
sự biến đổi của thạch nhũ trong các hang động karst đang
khai thác du lịch ở Việt Nam.
Kết quả phân tích mẫu thạch nhũ bằng phương pháp
SEM bước đầu có một số nhận xét sau:
Hang Đình u là hang chưa khai thác du lịch và ở
những vị trí không có ánh sáng đèn chiếu sáng : Hệ thống
nhũ không bị tác động bởi ánh sáng đèn và môi trường vi
khí hậu khá ổn định (thay đổi theo mùa), hệ thống nhũ
được bảo tồn khá tốt, tính thẩm mỹ cao. Kết quả phân tích
cấu trúc tinh thể bằng phương pháp SEM của các mẫu
thạch nhũ cho thấy chúng vẫn còn giữ nguyên cấu trúc
tinh thể, không quan sát thấy thành phần ngoại lai (Hình
5, 6).
Ở hang Sửng Sốt, nơi ánh sáng điện được sử dụng để
phục vụ khai thác du lịch đã hơn 20 năm, hệ thống chiếu
sáng tập trung hai bên đường đi với mật độ khá dày, chiếu
vào các hệ thống nhũ và trần hang: Một điều dễ thấy là khu
vực nào có ánh đèn chiếu sáng thì bề mặt các nhũ đá, trần
88 Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
Để xử lý và hạn chế sự phát triển của thực vật đèn trong Quản lý vịnh Hạ Long và Trung tâm Karst cùng Di sản Địa
hang Sửng Sốt, một số biện pháp hóa học (dùng hydrogen chất (Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản) trong khuôn
peroxide (H2O2) và vật lý (thay đổi cường độ, thời gian, khổ nhiệm vụ khoa học cấp tỉnh: “Nghiên cứu đánh giá
phần phổ của đèn chiếu sáng) đã được đề xuất, áp dụng tác động của chiếu sáng nhân tạo đến sự phát triển, xâm
thử nghiệm. Kết quả sẽ được trình bày trong các chuyên lấn của thực vật trong hang động trên vịnh Hạ Long, thử
đề tiếp theo.
nghiệm xử lý và đề xuất biện pháp hiệu quả để xử lý, hạn
chế ảnh hưởng của thực vật trong hang động”. Tập thể tác
giả xin trân trọng cảm ơn■
Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi Sở Khoa
học và Công nghệ tỉnh Quảng Ninh, thực hiện bởi Ban
Conference on Cave Lighting, Budapest, HungarD,
Hungarian Speleological SocietD, 131 - 136.
7. Pulido - Bosch, A., Martin - Rosales, W., Lopez - Chicano,
M., Rodrigues - Navarro, C.M., and Vallejos, A., 1997.
Human impact in a tourist karstic cave (Aracena, Spain):
Environmental GeologD, 31(3 - 4): 142 - 149.
8. Roldan M. & Hernandez - Marine M., 2009. Exploring the
secrets of the three-dimensional architecture of phototrophic
biofilms in cave. International Journal of SpeleologD, 38(1):
41 - 53.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Albertano, P., 2012. CDanobacterial biofilms in monuments
and caves. In: Whitton, B.A. (Ed.), EcologD of CDanobacteria
II: eir diversitD in Space and Time. Springer, ;ordrecht,
pp. 317 - 343.
2. Caumartin, V., 1986. La conservation des concretions
dans les cavernes amenagees. In Proceedings, 9u
congreso international de espeleologıa, Barcelona, Spain,
Comision Organizadora del IX Congreso International de
Espeleologıa, 2: 223 - 225.
9. Trần Ngọc, Trịnh Anh Đức, Võ Văn Trí, Trần Văn Mùi,
2014. Nghiên cứu cải tiến hê thống chiếu sáng trong hang
động vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng nhằm hướng tới
phát triển du lịch bền vhng. Tạp chí ông tin Khoa học &
Công nghê Quảng Bình, 5: 81 - 88.
10. Trịnh Anh Đức và cộng sự, 2017. Eco - friendlD Remediation
of Lampenflora on Speleothems in Tropical Karst Caves.
Journal of Cave and Karst Studies.
11. Paul Williams, 2015. Annex 6. Cave lighting and the control
of unwanted plant growth in caves in Trang An Landscape
Complex, Vietnam. e management plan for Trang An
landscape complex, Ninh Bình province, Vietnam (For the
period 2016 - 2020, vision 2030), November 2015.
3. Mulec, J., 2005 - Algae in the karst caves of Slovenia [Ph.;.
thesis], Ljubljana, Slovenia, UniversitD of Ljubljana, 149 p.
4. Mulec (2014). Human impact on underground cultural and
natural heritage sites, biological parameters of monitoring
and remediation actions for insensitive surfaces: Case of
Slovenian show caves. Journal for Nature Conservation, 22:
132 - 141.
5. Mulec J. & Kosi G., 2009. Lampenflora algae and methods
of growth control. Journal of Cave and Karst Studies, 71(2):
109 - 115.
6. Olson, R., 2002. Control of lampenflora in Mammoth
Cave National Park, in HazslinszkD, T., ed., International
THECHANGEOFSTALACTITESUNDERTHEINFLUENCEOFARTIFICIAL
LIGHT AND LAMPENFLORA - SOME RESEARCH RESULTS IN
SUNG SOT CAVE (HA LONG BAY)
Do i Yen Ngoc, Cao i Huong, Tran Tan Van, Nguyen Dinh Tuan
Vietnam Institute of Geosciences and Mineral Resources
Nguyen uy Lien
UniversitD of Natural Sciences, Hanoi National UniversitD
Nguyen Huyen Anh, Nguyen i Tam, Tran Van Hoa
Ha Long BaD Management Board
ABSTRACT
Cave tourism is one of the world's oldest forms of tourism. Illuminated areas such as rocky surfaces,
sediments,andman-madematerialsaroundthelampsquicklybecomecolonizedbyautotrophicphotosynthetic
organisms, also known as lampenflora. Lampenflora ofen causes several problems such as altering the color
and shape of exhibits such as statues and paintings in historical buildings and stalactites in caves (especially
limestone caves). is paper introduces some preliminary study results on the changes of stalactite in Sung Sot
Cave (Ha Long Bay) under the influence of artificial light and lampenflora.
Key words: Cave, stalactite, lampenflora.
Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021 89
7 trang
19980
Free
Bạn đang xem tài liệu "Sự biến đổi của thạch nhũ dưới tác động của ánh sáng nhân tạo và thực vật đèn (Lampenflora) - Một vài kết quả nghiên cứu ở hang Sửng Sốt (Vịnh Hạ Long)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- su_bien_doi_cua_thach_nhu_duoi_tac_dong_cua_anh_sang_nhan_ta.pdf
