Chương 2: Môi trường tự nhiên

Những nét đặc trưng nổi bật về địa hình của Hoa Kỳ có xu hướng phát triển theo hướng Bắc-Nam xuyên qua đất nước (bản đồ 2). Sâu trong nội địa là một vùng đất trũng rộng lớn và kéo dài, trải từ Vịnh Mexico cho tới biên giới Canada rồi đến tận Alaska. Các nhà địa lý quan tâm tới sự phát triển của địa mạo sẽ xếp sự nối dài của vùng đất bằng phẳng và những ngọn đồi nhấp nhô này vào ba khu vực địa vật lý khác nhau - vùng đồng bằng ven biển Đại Tây Dương và Vịnh, vùng đất trũng nội địa (một phần tách ra thành Vùng Đồng bằng lớn và những đồng bằng sâu trong nội địa), và vùng Canadian Shield (Lá chắn Canada).

Các đồng bằng ven biển Đại Tây Dương và Vịnh phát triển dọc theo bờ biển phía đông của Hoa Kỳ lên phía bắc, tới tận mép phía nam của New England. Bên dưới vùng đất này là những nền đá trẻ, mềm và dễ bị xói mòn được hình thành vào thời kỳ địa chất gần đây, do những con sóng nhỏ êm đềm vỗ vào bờ đất. Những đồng bằng thấp này vươn xa dưới mặt nước biển, tạo nên một thềm lục địa, có chỗ kéo ra xa bờ biển tới 400 km.

Về phía bắc, vùng đất trũng nội địa, mặc dù dễ nhận thấy là cao hơn các đồng bằng ven biển, vẫn hầu như không có địa hình gồ ghề. Khu vực này giống như một cái

đĩa, bị bẻ lên ở phần vành đĩa và được che phủ bởi một loạt tầng đá trầm tích chồng lên nhau. Những tầng trầm tích này nói chung là khá bằng phẳng; tính đa dạng về địa hình chủ yếu là kết quả của sự xói mòn mang tính địa phương hay như ở miền Bắc, là kết quả của những tảng băng vỡ trong Kỷ Băng hà. Cấu trúc địa chất của Great Plains không khác bao nhiêu so với cấu trúc của  đồng bằng ven biển. Những tầng đá trầm tích chiếm ưu thế, mặc dù ở phía bắc chúng bị phá vỡ bởi một số mái vòm bị xói mòn. Những tầng trầm

tích này, mặc dù gần như nằm ngang, song thực ra chúng dốc thoai thoải về phía tây và cuối dốc là chân Núi đá (Rocky Mountains), nơi có những thành phố của bang Colorado là Denver và Colorado Springs.

Đường phân chia giữa Great Plains và các đồng bằng nội địa được đánh dấu bằng một chuỗi núi ngăn cách, cho thấy mép phía đông của lớp trầm tích không chắc chắn, bị xói mòn từ Rocky Mountain, phủ lên các đồng bằng này.

Đặc tính của vùng đất trũng nội địa rộng lớn này có một số ảnh hưởng quan trọng tới lịch sử kinh tế và định cư của Hoa Kỳ. Ngoài tiềm năng nông nghiệp to lớn mà khu vực này đem lại, quá nửa phần đất có thể đi lại được dễ dàng mà không gặp phải một trở ngại đáng kể nào về địa lý. Điều này tạo thuận lợi cho cả khu vực này và miền Tây xa xôi có thể hội nhập với cơ cấu kinh tế của cả nước. Gần như toàn bộ vùng đất trũng nội địa được thông với dòng chảy của sông Mississippi hoặc những nhánh của nó. Điều này hỗ trợ cho sự hội nhập khu vực, qua việc cung cấp một tiêu điểm giao thông và kinh tế cho vùng đất phía tây của dãy Appalachia.

Bắc và Đông Bắc của vùng đất trũng trung tâm là Canadian Shield mà bề mặt được phủ bằng đá cứng và trong, hình thành từ lâu đời. Xa hơn về phía nam trong vùng đất trũng, lớp đá tương tự lại bị chồng lên những tầng trầm tích được tích trữ bên dưới biển mà đã từng ngập tràn khu vực giữa của đất nước. Hiện tượng xói mòn đã phá hỏng bề mặt của Shield (vùng lá chắn), biến nó trở thành vùng đất trũng giữa một vùng nổi nhỏ ở địa phương.

Hơn bất kỳ khu vực địa vật lý nào khác ở Bắc Mỹ, địa mạo của vùng Shield được tái thiết và hình thành bởi vô số núi băng lục địa trong hàng triệu năm gần đây. Những núi băng này phủ lên phần lớn miền đông Canada của dãy Rocky Mountains và Coast Ranges, và chúng tiến về phía nam, tới sát những thung lũng ngày nay của các sông Missouri và Ohio.

Băng có thể đưa những khối đá nặng nhiều tấn ra khỏi bề mặt và mang chúng đi xa. Vô vàn những viên đá cuội trải khắp vùng thắng cảnh Shield, kết thúc tại nơi mà chúng đã bị những núi băng ném xuống. Băng tan ở những vùng mép của các núi băng, tạo nên những dòng sông lớn và cắt ngang những con đường mới, rộng để ra biển.

Hiện tượng đóng băng đã bào mòn phần lớn bề mặt của Shield. Ngày nay, lớp đất bao phủ khu vực này chỉ còn rất mỏng hoặc không tồn tại nữa. Trạng thái tiêu thoát nước bị phá vỡ nghiêm trọng đã phong toả nhiều dòng chảy bằng những đống đổ vỡ và dẫn một số dòng khác vào hệ thống hồ chi chít trong vùng, chứ không đổ ra biển. Ví dụ vùng trung tâm và bắc Minnesota, được gọi là “vùng đất của 10000 hồ”, là một phần của thuỳ phía nam của tấm khiên bằng băng kéo dài đến tận các bang Minnesota, Michigan và Wisconsin.

Về phía nam, nơi mà băng không còn dày nữa và sức mạnh của nó cũng giảm đi tương ứng, các núi băng bị đổi hướng hoặc được hướng dòng bởi những độ cao lớn hơn. Ví dụ, băng bị chặn lại ở trung tâm New York bởi những cao nguyên nằm về phía nam sông Mohawk. Tuy nhiên, vùng châu thổ của các phụ lưu của những dòng chảy đã thực sự bị đẩy lên tới Mohawk và dần dần làm cho những vùng châu thổ này rộng hơn và sâu hơn. Ngày nay, Hồ Ngón tay (Finger Lakes) hẹp và sâu thuộc bang New York đã lấp đầy những châu thổ từng được mở rộng nhờ các núi băng này và tạo thành một trong những khu thắng cảnh thực sự tươi đẹp của nước Mỹ.

Dọc theo và vươn ra khỏi mép phía nam của các núi băng, bồi đắp đã thay thế cho xói mòn, như là kết quả chính của hiện tượng đóng băng. Những vùng rộng lớn thuộc khu đất trũng nội địa bị những lớp đất đá, do những núi băng ném xuống, phủ lên với những độ sâu thay đổi từ chưa đầy một mét cho tới hơn 100 mét. ở những nơi mà các núi băng không dịch chuyển trong một thời gian dài thì hình thành nên những quả đồi cao hơn, được gọi là trầm tích. Về phía đông, Staten Island, Long Island, Martha’s Vineyard, Nantucket, và Cape Cod là những đồi trầm tích cuối cùng đánh dấu sự phát triển mạnh nhất của các núi băng về phía đông. Phong cảnh phía nam của Hồ Lớn (Great Lakes) được bổ sung bằng những đỉnh trầm tích dài, thấp, hình bán nguyệt và những khối đất đá khác do băng để lại.

Một bộ phận của khu đất trũng nội địa đã tránh được hiện tượng đóng băng. Góc tây nam của Wisconsin và phần kéo dài 400 km liền đó của châu thổ sông Mississippi rõ ràng đã được tha bổng nhờ hiệu ứng rào cản lên dòng băng trôi của vùng đất cao Superior về phía bắc và nhờ tác động hướng dòng cho khối băng này của những châu thổ của các hồ Michigan và Superior. Kết quả tạo ra là “vùng sạch đất sỏi”, một phong cảnh địa phương nhiều góc cạnh hơn, với những kết cấu bằng đá mong manh giống như những chiếc cầu hay những mái vòm tự nhiên.

Do băng tan, vô số hồ được tạo thành dọc theo rìa các núi băng. Tại phần bắc của Great Plains, hai hồ lớn là Agassiz và Regina choán một diện tích còn lớn hơn cả diện tích của Great Lakes ngày nay. Với hiện tượng băng tan kéo dài, những hồ này hầu như đã biến mất. Dấu tích về sự tồn tại của chúng ngày nay được nhận biết qua đáy hồ trước kia, một vùng bằng phẳng bao trùm những phần đất thuộc bắc Dakota và Minnesota.

Trong thời gian nhiều khu vực bị đóng băng, mực nước biển bị thấp đi đáng kể. Điều đó đã hạ thấp đáy của nhiều con sông và do đó làm tăng thêm sức xói mòn của các dòng chảy này. Hơn nữa, nhiều thung lũng sông này đã tiến xa ra phía biển ngày nay. Cùng với nhiều con sông khác, các sông Susquehanna và Hudson đã tạo nên những thung lũng sâu hơn nhiều trong giai đoạn này. Do băng tan và mực nước biển dâng lên, đại dương đã lấp đầy những thung lũng sau này. Hai khu vực cảng tốt nhất của thế giới đã được tạo thành theo cách này: Vịnh New York, với dòng sông sâu Hudson và những rào chắn bảo vệ tạo ra bởi các đảo Staten Island và Long Island; Vịnh Chesapeake, vùng châu thổ ngập nước của sông Susquehanna và một số nhánh lớn trước đây của nó, như các sông Potomac và James.

Ở phía Đông, các đồng bằng ven biển dần dần bị thu hẹp về phía bờ biển, hướng lên phía bắc dọc theo đại dương, do Cao nguyên Appalachia, cho tới khi vùng đất trũng hoàn toàn biến mất tại Cape Cod. Từ nơi này trở sang phía đông bắc, cảnh quan ven biển là một phần của sự bành trướng theo hướng bắc của hệ thống dãy Appalachia. Những núi thuộc Appalachia - vết tích bị mai một của những rặng núi đã từng cao hơn nhiều - đã tách vùng ven biển này ra khỏi các khu đất trũng nội địa dọc theo phần lớn phần phía đông của Hoa Kỳ.

Phần lớn các vùng thuộc khu vực này có lớp đất nông và những sườn dốc, rất khó khăn cho việc canh tác trong bất kỳ hoàn cảnh nào, và hoàn toàn không thích hợp với những kỹ thuật nông nghiệp hiện đại chú trọng tới phương tiện cơ giới. Đô thị quy mô lớn hay sự tăng trưởng của công nghiệp bị cản trở bởi những vùng đất trũng nhỏ của địa phương. Những người định cư sớm đã nhận thấy các núi Appalachia từ sông Mohawk thuộc New York trở xuống phía nam tới phía bắc Alabama là những rào cản hữu hiệu đến mức kinh ngạc đối với sự di chuyển về phía tây, có rất ít khoảng dừng trong sự liên tục của những trái núi.

Vùng tây của Hoa Kỳ là một miền đất của núi non và của những thay đổi lớn và đột ngột về độ cao địa chất tự nhiên lại được bố trí theo một chuỗi gồm ba tuyến chạy dọc bắc - nam, với Rocky Mountains ở phía đông bị ngăn cách với các núi và thung lũng của vùng ven biển Thái Bình Dương bởi một loạt cao nguyên cao, bị chia cắt nghiêm trọng.

Bắt đầu từ phía đông, nhìn tổng thể, Rocky Mountains đối diện với Great Plains, thỉnh thoảng có những đỉnh núi cao tới 2 kilômet hoặc hơn nữa. ở những nơi khác, như phần nam - trung tâm Wyoming, các Núi Đá dường như không hề tồn tại. Trong phần phía bắc của những Núi đá thuộc Idaho, đặc tính chạy theo đường thẳng bắc - nam của đa số các núi trong khu vực được thay thế bằng vô số vòm tạo thành từ nham thạch, bị xói mòn không đều trở thành một chuỗi các dải núi gồ ghề kéo dài, nơi mang theo những vùng hoang dã còn lại lớn nhất của Hoa Kỳ nằm ngoài Alaska.

Các cao nguyên của vùng lục địa phía tây cũng rất đa dạng về nguồn gốc và diện mạo. Tiểu vùng ở Cực Nam, Cao nguyên Colorado, là một loạt tầng đá trầm tích dày, vươn lên trên độ cao của những vùng đất trũng tới hơn 1000 mét và nghiêng dần về phía đông bắc. Cao nguyên này có những hẻm núi sâu, những đỉnh núi lửa và những sa mạc cát ngoạn mục.

Xa hơn về phía bắc, vùng Lòng chảo Columbia-Snake đã bị lấp đầy bởi nhiều dòng nham thạch với độ sâu hơn 1000 mét. Những con sông, cả trong quá khứ và hiện tại, đã ăn mòn đá. Cảnh vật tạo thành rất giống với vùng Cao nguyên Colorado, mặc dù ở đây không có diện mạo bậc thang có nguồn gốc từ sức chịu đựng không đều trước sự thay hình đổi dạng của các khối đá trầm tích bị ăn mòn của Cao nguyên Colorado. Những núi lửa dạng hình nón cũng điểm vào các vùng trong khu vực, đặc biệt là băng qua phần nam - trung tâm Oregen và trong Thung lũng sông Snake thuộc Idaho.

Các cao nguyên rộng dần về phía bắc, bao trùm cả thung lũng của sông Yukon thuộc Alaska. Trong khi đó, phần lớn vùng trung tâm của Alaska là một vùng đất trũng rộng và bằng phẳng, rất kém thông thoát.

Ở vùng nội biên của Hoa Kỳ (không kể Alaska và Hawaii), vùng Ven biển Thái Bình Dương (Pacific Coast) dường như bao gồm chủ yếu là hai dãy núi chạy theo hướng bắc-nam được phân tách bởi một vùng đất trũng không liên tục. ở Nam California, Dải núi ven biển (Coast Range) khá đồ sộ, có những đỉnh núi cao tới 3000 mét. Từ đó tới ranh giới Oregen, các núi thấp và thẳng, hiếm khi cao hơn 1000 mét. Đây còn là vùng đất bị rạn nứt chủ yếu của bang và là khu vực thường xuyên có động đất. Dọc theo đường ranh giới California-Oregon, Klamath Mountains cao hơn, dài hơn, và lởm chởm, thất thường hơn rất nhiều. Trừ Olympic Mountains ở Tây Bắc Washington, Coast Range trong phần còn lại của bang Oregon và bang Washington thấp và mang tính chất đồi nhiều hơn là núi.

Những khu đất trũng nội địa dọc theo bờ biển - Thung lũng Trung tâm (Central Valley) của California, Willamette của Oregon và vùng đất thấp Puget Sound ở Washington - là những vùng đất trũng rộng lớn duy nhất kề cận với vùng Ven biển phía Tây (West Coast). Được lấp đầy bởi đất đai tương đối mầu mỡ, những khu đất trũng này đã làm nên phần lớn nền nông nghiệp của vùng Ven biển Thái Bình Dương.

Phía đông của các khu đất trũng là Sierra Nevada và các rặng núi Cascade. Sierra Nevada hiện ra như thể một phần rộng lớn của trái đất bị nghiêng lên phía trên so với các khu vực ở phía đông và tây trong cái được gọi là một khối bị nứt, với phần cao nhất, dốc nhất quay về hướng đông. Mặc dù những hướng tiếp cận về phía tây tới Sierra Nevada khá thoải, một số nơi trên sườn đông của các núi cao tới hơn 3000 mét. Hoạt động núi lửa rất có ý nghĩa trong sự hình thành dải Cascade. Những núi lửa nổi tiếng nhất của Mỹ, như Mt. Rainier và Mt. St.Helens ở Washington cũng nằm ở vùng này.

Khí hậu

Khí hậu là tổng hợp của các trạng thái thời tiết ngày này qua ngày khác kéo dài trong nhiều năm. Nó là kết quả của sự tương tác giữa nhiều yếu tố khác nhau, trong đó quan trọng nhất là nhiệt độ và lượng mưa.

Mô hình khí hậu là một kết quả của sự tác động qua lại giữa ba yếu tố ảnh hưởng địa lý. Trước hết là vĩ độ. Trái đất nghiêng trên trục của nó so với mặt phẳng quỹ đạo của nó xung quanh mặt trời. Do sự vận động hàng năm xoay quanh mặt trời, đầu tiên là Bán cầu Bắc sau đó là Bán cầu Nam đón nhận những tia sáng trực tiếp hơn từ mặt trời. Trong mùa hè của Bán cầu Bắc, những vị trí có vĩ độ cao hơn có ngày dài hơn, với những điểm xa ở phía bắc trải qua những thời kỳ liên tục có ánh mặt trời. Trong những tháng mùa đông ở những vĩ độ cao hơn ban ngày thường ngắn hơn, trong khi những vị trí nằm xa hơn về phía nam vừa có ngày dài hơn, lại vừa đón nhận những tia mặt trời trực tiếp hơn.

Yếu tố ảnh hưởng thứ hai được đặt trên cơ sở là mối quan hệ giữa đất và nước. Đất có xu hướng nóng lên và nguội đi nhanh hơn nước. Trong một xu thế được gọi là tính chất lục địa, những vị trí ở xa các khối nước lớn thường có chênh lệch nhiệt độ theo mùa cao hơn so với những cộng đồng ven biển. Phần phía bắc của Great Plains có khoảng cách nhiệt độ hàng năm gần 650C; những khác biệt hàng năm tới 1000C (từ 500C tới - 500C) cũng đã được ghi nhận ở một số vùng.

Tác động ngược lại diễn ra ở những khu vực biển, đặc biệt là bờ biển phía tây của các lục địa thuộc các vĩ độ giữa. Những vị trí này có chênh lệch nhiệt độ nhỏ hơn do kết quả của cái gọi là ảnh hưởng biển. Nhiệt độ cao nhất và thấp nhất của mùa đông và mùa hè trở nên ôn hòa nhờ chế độ gió tây thường xuyên thổi từ đại dương vào đất liền. Các dòng hải lưu ngang và dọc làm giảm thiểu những khác biệt theo mùa của nhiệt độ bề mặt của nước. Nhiệt độ nước vừa phải đã giúp thu hẹp chênh lệch nhiệt độ của khối không khí bên trên mặt nước.

Sự ở gần các khối nước lớn cũng có xu hướng có tác động tích cực tới lượng mưa, các vùng ven biển nói chung nhận được những lượng mưa lớn hơn. Lý do của điều đó là hiển nhiên, các khối nước lớn đem lại mức độ bay hơi cao hơn và do đó tạo thành những khối hơi nước trong khí quyển. Đến lượt nó, những khối hơi nước đó làm tăng khả năng có mưa. Tuy nhiên có những ngoại lệ dễ nhận thấy đối với quy luật này, trong đó có bờ biển khô ráo của nam California và đường ven biển Bắc Băng Dương của Alaska.

Ảnh hưởng địa lý quan trọng thứ ba đối với khí hậu là địa hình. Rõ ràng nhất là mối quan hệ giữa độ cao và nhiệt độ, ở độ cao lớn hơn thì mát mẻ hơn độ cao thấp. Tuy nhiên, ảnh hưởng của địa hình có thể còn rộng hơn nữa do tác động của nó lên luồng gió. Nếu một dãy núi lớn nằm chắn ngang một hướng gió bình thường, thì những ngọn núi sẽ buộc không khí dâng lên và trở nên mát mẻ. Khi khối không khí lạnh đi, lượng hơi ẩm mà nó có thể mang theo giảm xuống. Lượng mưa sẽ được hình thành nếu sự trở lạnh này khiến cho độ ẩm lên tới 100%. Hơi nước rơi xuống ở phía có gió, nơi khuất gió thì khô ráo. Khu vực ẩm ướt nhất ở Bắc Mỹ là dọc theo bờ biển Thái Bình Dương từ Oregon tới phần nam Alaska, nơi những luồng gió nặng trĩu hơi nước đập vào các núi dọc bờ biển. Lượng mưa trung bình hàng năm là hơn 200 cm trên toàn vùng, và ở một vài nơi vượt quá 300 cm.

Núi cũng có thể làm giảm bớt tác động điều hòa của những điều kiện biển đối với nhiệt độ, như đã diễn ra ở vùng nội địa của tây bắc Thái Bình Dương. Vùng tây Cordillera (khối núi) đã kiềm chế các điều kiện khí hậu biển Bờ biển phía Tây trong vùng bờ biển đó. Những khác biệt lớn nhất cả về lượng mưa và nhiệt độ mà người ta có thể nhận thấy ở một khoảng cách ngắn tại bất kỳ nơi nào trên nước Mỹ, cũng tồn tại giữa hai mặt phía đông và phía tây của các vùng thuộc Coast Ranges. Tính chất khô cằn của vùng trung tâm và bắc lục địa phía Tây một phần lớn có nguyên nhân từ hiệu ứng "fơn" của các dải núi chạy theo hướng bắc-nam của miền Tây.

Phía đông của Rockies, ảnh hưởng của địa hình đối với lượng mưa hầu như đã biến mất, một phần vì các núi ở phía đông thường thấp hơn và do đó ít cản trở sự di chuyển của không khí hơn và một phần do thời tiết trong nội địa chủ yếu là một kết quả của sự va chạm giữa hai khối không khí khổng lồ đều không bị cản trở, một di chuyển về phía bắc từ Vịnh Mexico và một từ Canada di chuyển về phía nam. Sự tiếp xúc của hai khối không khí này thường tạo ra những diễn biến khốc liệt của thời tiết trong khu vực.

Điều này minh họa cho một ảnh hưởng chủ yếu và phức tạp thứ tư đối với khí hậu, đó là tác động của các đặc trưng về khối không khí và của các hệ thống gió. Thời tiết của nước Mỹ chịu ảnh hưởng không nhỏ của sự đối kháng giữa những khối không khí lục địa cực (thường lạnh, khô và ổn định) và những khối không khí hải dương nhiệt đới (ấm, ẩm, và không ổn định). Loại đầu chuyển xa nhất về phía nam vào mùa đông, trong khi loại sau tiến xa nhất về phía bắc trong mùa hè. Đa số các vùng của nước Mỹ nói chung là có gió tây, có xu hướng chuyển dịch các hệ thống thời tiết sang hướng đông. Khí hậu lục địa của vùng nội địa vì thế bị đẩy tới Bờ biển phía Đông.

Tác động tương hỗ giữa những yếu tố ảnh hưởng khí hậu này tạo ra một khuôn mẫu khu vực hóa thời tiết. ở phía Đông, yếu tố chủ yếu của sự thay đổi khí hậu là nhiệt độ; ở phía Tây yếu tố đó là lượng mưa. ở phía Đông, sự phân chia giữa các vùng khí hậu ở một mức độ lớn là dựa trên độ dài của mùa sinh trưởng - thời kỳ từ thời điểm trung bình của lần cuối cùng có sương giá vào mùa xuân cho tới lần đầu tiên có sương giá vào mùa thu - và dựa trên nhiệt độ cao nhất trung bình vào mùa hè hay nhiệt độ thấp nhất trung bình vào mùa đông. ở phía Tây, lượng mưa hàng năm trung bình là yếu tố chính, mặc dù nhiệt độ vừa phải là một khía cạnh quan trọng của khí hậu hải dương Bờ biển phía Tây. ở phía Đông, những vùng xa hơn về phía Bắc nói chung là khô hơn, còn ở phía Tây chúng lại lạnh hơn. Phía Đông, vĩ tuyến có ảnh hưởng lớn lên sự biến đổi khí hậu còn ở phía Tây, đó là địa hình.

Thực vật

Các nhà thực vật học nói về một loại thực vật có tính thích nghi cao, được định nghĩa là một quần thể có khả năng sinh trưởng và tái tạo vô tận ở những nơi có khí hậu và những điều kiện trung bình về đất trồng và tiêu thoát ổn định. Ngày nay, ở những vùng của nước Mỹ có cư dân sinh sống, khái niệm đó hầu như không có ý nghĩa. Thực vật “tự nhiên”, nếu đã từng tồn tại, thì cũng đã bị dời chuyển, bố trí lại và thay thế, với một mức độ lớn đến nỗi giờ đây khó có thể tìm ra nữa. Ví dụ, ở vùng Đông Nam, những cánh rừng hỗn hợp cây lá to và lá kim nguyên sinh đã bị chặt đốn và thay thế bằng rừng lá kim có ý nghĩa hơn về mặt kinh tế. Cỏ trên những đồng bằng và các cánh đồng cỏ hầu hết là nhập từ châu Âu. Tổ tiên gốc Mỹ của chúng đã biến mất bởi không thích hợp để làm thức ăn cho súc vật nuôi, hoặc không trụ nổi trước sự tấn công dữ dội của loài người hiện đại và của những giống cỏ mà họ nhập khẩu. Phần lớn những gì còn lại của thực vật thích nghi cao đều ở phần Tây và Bắc của nước Mỹ.

Có nhiều cách phân chia các vùng thực vật. Có lẽ cách đơn giản nhất là phân chia Hoa Kỳ thành ba loại lớn: vùng rừng, vùng đồng cỏ và vùng cây bụi. Rừng đã từng che phủ phần lớn miền Đông, vùng trung tâm và bắc bờ biển Thái Bình Dương, những vùng có độ cao cao hơn miền tây và một tuyến rộng băng qua vùng nội địa phía bắc. Những cánh rừng của vùng ven biển Thái Bình Dương, miền nội địa phía tây và miền bắc, và một vành đai hẹp ở Deep South đều là những rừng lá kim và có nhiều loại cây khác nhau. Phần lớn bang Ohio và thung lũng sông Mississippi cùng khu vực giữa của Hồ Lớn (Great Lakes) được che phủ bởi rừng cây lá rộng thay lá hàng năm.

Vùng đồng cỏ bao trùm lên những khu đất trũng nội địa, bao gồm gần như toàn bộ vùng Đồng bằng lớn (Great Plains) từ Texas và New Mexico tới biên giới Canada. Vùng này có khí hậu nói chung ít ẩm ướt hơn, khối lượng mưa không đủ để cung cấp cho sự sinh trưởng của cây cối. Phần mở rộng về phía tây của vùng đồng cỏ, Prarie Wedge, đã vượt qua Illinois đến rìa phía tây của Indiana, nơi có lượng mưa đủ dồi dào để cho cây cối phát triển.

Các vùng cây bụi phát triển trong điều kiện khô ráo. Chúng tập trung ở các khu đất thấp thuộc vùng nội địa phía tây. Cây cối ở vùng này rất đa dạng, từ cây xương rồng của miền tây nam cho tới cây bụi chaparral dầy đặc ở nam California và cây mesquite của Texas.

Vùng đất lạnh của cực Bắc là kết quả của một khí hậu quá lạnh và quá khô đối với sự sinh trưởng của những thực vật khác ngoài cỏ, rêu và các loại dây leo nhỏ. Đất lạnh còn tồn tại trong những khu vực nhỏ xa về phía nam của Hoa Kỳ, nơi mà những điều kiện khí hậu những độ cao lớn hoàn toàn không thích hợp cho sự phát triển của loại cây gỗ. Về phía bắc, người ta thấy những tuyến cây cao ở những độ cao thấp hơn.

Đất trồng

Đất ở một nơi nào đó có được những đặc trưng của nó là do những yếu tố như chất liệu đá gốc, khí hậu, địa hình và các loại động thực vật bị phân huỷ. Hàng trăm loại đất khác nhau sinh ra từ sự tác động qua lại của những yếu tố này. Tính chất độc đáo của mỗi loại đất bất kỳ là do sự hỗn hợp của các thuộc tính (như màu sắc, kết cấu) và thành phần (bao gồm hàm lượng chất hữu cơ và tác động của các colloid trong đất.)

Colloid là những mẩu đất nhỏ. Các thuộc tính và ảnh hưởng của chúng lên đất rất phức tạp và thường là quan trọng. Ví dụ, tính axít của đất (hay tính kiềm) là kết quả của sự thay đổi và kết hợp của các colloid trong đất. Đất có axít là kết quả của của các loại khí hậu ẩm và lạnh, đất kiềm điển hình thường thấy ở những vùng khô. Phần lớn đất trong các vùng nông nghiệp trọng điểm của miền đông Hoa Kỳ là có độ axít từ trung bình đến cao. Vì thế, người ta phải định kỳ bổ sung thêm vôi để trung hòa lượng axít đó trước khi sử dụng đất này vào trồng trọt.

Màu sắc có lẽ là thuộc tính rõ rệt nhất của đất. Màu sẫm thường cho biết đất giàu chất hữu cơ, màu đỏ là dấu hiệu của những hợp chất chứa sắt. Nhưng nói chung, màu sắc là kết quả của các quá trình hình thành nên đất. Ví dụ, đất màu xám nhạt của rừng lá kim miền bắc là kết quả của việc lọc các chất hữu cơ và khoáng chất từ lớp đất trên bề mặt.

Kết cấu của đất, yếu tố quy định khả năng giữ nước và vận chuyển nước, là tỷ lệ các mẩu đất có kích thước rất khác nhau. Cát là thước đo đơn giản nhất về kết cấu đất, bùn là thước đo ở mức trung bình, còn đất sét là thước đo tinh vi nhất. Đất mà được gọi là “mùn” chứa tỷ lệ cao của mỗi một trong ba thành phần này và được coi là đất tốt nhất. Loại đất này đủ mịn để giữ được độ ẩm, song cũng không quá mịn để không thể giữ nước được dễ dàng.

Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ đã xây dựng một hệ thống phân loại đất, trong đó định rõ những loại đất quan trọng nhất cho một vùng của đất nước. Đất khô cằn chủ yếu có ở tây nam, do khô cằn nên được đặt cho tên gọi đó. Loại đất của khí hậu khô này chứa rất ít chất hữu cơ và hầu như không có giá trị về mặt nông nghiệp. Đất spodosols phát triển trong miền khí hậu mát, ẩm, mặc dù nó được thấy ở bắc Florida. Loại này cũng nhiều axít và ít chất dinh dưỡng và chỉ có giá trị nông nghiệp đối với những cây trồng ưa axít. Đất lạnh cũng hầu như không có giá trị về nông nghiệp, gắn với khí hậu lạnh và ẩm như ở Alaska. Loại đất này nông, thường xuyên bão hòa nước và có lớp đất kề với lớp bề mặt bị đóng băng quanh năm. Đất cao nguyên có ở tây Virginia, Utah và Alaska, hầu như không phát triển và không có giá trị nông nghiệp.

Mollisols là đất đồng cỏ của khí hậu nửa khô và nửa ẩm thuộc trung tâm, bắc trung tâm, và Tây Bắc Thái Bình Dương nước Mỹ. Loại đất này rất dày, màu sẫm từ nâu tới đen, và có kết cấu lỏng với hàm lượng chất dinh dưỡng cao. Nó nằm trong số những loại đất trồng trọt tự nhiên phì nhiêu nhất của thế giới và sản xuất ra hầu hết ngũ cốc của nước Mỹ.

Alfisols là loại đất đứng thứ hai chỉ sau mollisols về mặt giá trị nông nghiệp. Nó là đất của những khu rừng ở vĩ độ giữa và nằm trên đường phân chia giữa vùng đất rừng và vùng đồng cỏ. Nó thật sự là đất “trung gian” theo nghĩa khí hậu. Loại đất này có ở những khu vực đủ ẩm ướt để cho phép tích luỹ phần đất sét nhưng không quá ẩm để tạo nên một thứ đất đã bị lọc hoặc bị biến dạng.

Alfisols được chia thành ba loại, mỗi loại có đặc trưng khí hậu riêng biệt đi kèm. Udalfs là đất của những cánh rừng thay lá hàng năm của vùng Middle West. Dù có một chút axít, loại đất này có năng suất rất cao nếu được bón vôi để giảm bớt lượng axít đó. Ustalfs được thấy ở những vùng ấm áp hơn với những khác biệt lớn về lượng mưa theo mùa, là loại đất phổ biến nhất ở Texas và Oklahoma. Nếu có thủy lợi thì đây là loại đất cho năng suất rất cao. Xeralfs là đất của mùa đông lạnh và ẩm, còn mùa hè thì nóng và khô. Nó có nhiều ở trung và nam California và cũng có năng suất rất cao.

Ultisols thể hiện giai đoạn cuối cùng của sự biến dạng và kiến tạo đất trồng ở Hoa Kỳ. Nó phát triển ở những vùng có lượng mưa dồi dào và có những thời kỳ dài không bị sương giá, như miền nam. Kích thước các mẩu đất nhỏ, và phần lớn những chất có thể hòa tan và đất sét đã bị chuyển xuống bên dưới. Loại đất này có thể cho năng suất cao, song độ axít cao, hiện tượng thấm lọc và xói mòn cũng thường là những vấn đề cần quan tâm.

Entisols là loại đất hình thành gần đây, quá trẻ để có thể cho thấy những hiệu ứng điều chỉnh của môi trường xung quanh. Loại đất này phân tán trên diện rộng và có nhiều hình thái, từ các Đồi Cát (Sand Hill) ở Nebraska, cho đến những cánh đồng ngập nước đầy phù sa của thung lũng sông Mississippi. Tiềm năng nông nghiệp của entisols rất thay đổi, song đất của cánh đồng nước phù sa, được tụ về từ những lớp đất cao hơn màu mỡ của thượng nguồn, thuộc loại đất trồng có năng suất cao nhất của nước Mỹ.

Các nguồn khoáng sản

Có một sự kết hợp đặc biệt giữa vị trí của những khoáng sản có khả năng đáp ứng được nhu cầu của ngành công nghiệp nặng với cấu trúc đá ngầm của đất. Mỗi trong số ba loại đá chủ yếu - đá trầm tích, đá biến dạng và nham thạch - đều có khả năng chứa đựng một loại khoáng chất rất hữu ích cho con người về mặt kinh tế. Đá trầm tích và đá biến dạng có nhiều nhất và khả năng chứa đựng những khoáng chất có giá trị sử dụng đáng kể cũng lớn hơn loại đá nham thạch.

Đá trầm tích là kết quả của sự dần dần ổn định những mảnh cứng, nhỏ trong khối nước bất động. Ví dụ: nếu một biển nông nằm kề ngay bên cạnh một vùng thiên nhiên khô cằn, lâu lâu lại có mưa bão, thì những mảng cát sẽ được xô xuống biển và rải khắp đáy biển, do tác dụng của các dòng nước và của trọng lực. Khi quá trình này tiếp diễn, mỗi lớp cát sẽ đè lên lớp trước nó, nén và gia cố khối cát đã được tích luỹ từ vài ngàn năm trước đó. Khi đáy biển này được nâng lên và dồn lại thành những trái núi, do những biến động của vỏ trái đất, thì phương pháp hình thành nên ít nhất là một số loại đá đã được khám phá nhờ sự hiện diện của những lớp sa thạch.

Cách đây khoảng 300 triệu năm, vào thời mà các nhà nghiên cứu lịch sử trái đất thường gọi là Kỷ Than đá Thời kỳ Đồ đá cũ, những điều kiện ở hầu hết các vùng đất đã kiến tạo ra những diễn tiến không bình thường của đá trầm tích. Những khu vực đầm lầy sâu và mọc đầy cỏ dại bị một lớp đá trầm tích khác lấp đầy và bao phủ. Trong một số trường hợp, chất hữu cơ chuyển sang có dạng lỏng, bị kẹt giữa những nếp đá không thấm qua được, và cuối cùng được rút ra thành dầu mỏ. Phần lớn những mỏ dầu này được tìm thấy cùng với một sản phẩm phụ khác của thời kỳ này - đó là khí đốt tự nhiên. Trong những trường hợp khác, chất hữu cơ biến thành những lớp than cứng, đôi khi chỉ dày mấy centimet, song có lúc được phát hiện dày tới cả chục mét.

Ở Bắc Mỹ có những khu vực rộng lớn bên dưới được lót bằng lớp đá trầm tích tạo thành từ Kỷ Than đá. Những vùng này, nơi có thể tìm thấy than đá, dầu, hay khí tự nhiên, nằm ở nội địa và Great Plains, các phần của đồng bằng ven biển vùng Vịnh, một số nơi thuộc các núi và thung lũng Thái Bình Dương và có dạng bị nứt, vỡ dọc theo mép phía tây của Cao nguyên Appalachia và tới phần đông của Núi Đá (Rockies).

Trữ lượng lớn của các nhiên liệu khoáng sản được phát hiện trên khắp các vùng rộng lớn của những khu vực trũng có trầm tích này. Những mỏ than quan trọng nhất ở Mỹ đã được khai thác trên những khu vực gồ ghề hơn của Appalachia. Những mỏ nằm ở khu vực gần như liên tục này, đông Kentucky, tây Virginia và tây Pennsylvania, được đưa vào sản xuất sớm nhất và chúng thường xuyên cung cấp hơn một nửa nhu cầu than của nước Mỹ.

Cho đến gần đây, hầu hết lượng than còn lại trong số than được khai thác ở Hoa Kỳ là từ Mỏ nội địa miền Đông (Eastern Interior Field), bao trùm phần lớn Illinois và phía tây Kentucky. Mặc dù một phần than của Eastern Interior Field được sử dụng vào việc sản xuất sắt thép, do có hàm lượng sulfur cao nên công dụng của nó trong đốt nóng và phát điện rất bị hạn chế.

Mỏ nội địa miền Tây (Western Interior Field) cũng rộng lớn, nằm bên dưới Iowa và Missouri, với một dải hẹp mở về hướng nam tới vùng đông Oklahoma. Than ở khu vực này có chất lượng kém hơn một chút so với than miền đông và gần đây mới bắt đầu được khai thác.

Có nhiều mỏ nhựa đường nhỏ và một vài mỏ lớn nằm rải rác trong và dọc gờ phía đông của Rocky Moutain. Những mỏ lớn ở Wyoming và Montana đã được đưa vào sản xuất trong hai thập niên qua. Phía bắc Great Plains cũng có một số mỏ than nâu lớn.

Những trữ lượng dầu mỏ và khí đốt nằm rải rác được phát hiện trên toàn vùng than Appalachia. Phía nam Illinois và nam - trung tâm Michigan, cũng như một số mỏ nằm rải rác khắp bắc Great Plains và bắc Rockies là những nơi tham gia sản xuất dầu.

Nhưng quan trọng nhất có lẽ vẫn là những mỏ dầu ở các đồng bằng phía nam, dọc theo bờ Vịnh và nam California. Một vòng cung lớn các giếng dầu đang sản xuất nằm dọc theo toàn bộ chiều dài của các bờ biển Texas và Louisiana. Một vòng cung gãy khác kéo dài từ trung tâm Kansas xuống phía nam qua Oklahoma, hướng sang tây qua trung tâm Texas tới New Mexico. Giữa hai vùng rộng lớn này là hai mỏ nữa rất quan trọng là mỏ đông Texas và mỏ Panhandle ở tây bắc Texas. Tách rời với những mỏ này nhưng không kém phần quan trọng là những mỏ nằm ở nam California. Vào giữa những năm 1960, việc khai thác các trữ lượng dầu mỏ và khí đốt tự nhiên đã bắt đầu dọc theo sườn bắc của Alaska.

Đá biến dạng được tạo thành theo một cách thức khác hẳn với đá trầm tích. Dưới sức ép ghê gớm gây ra qua quá trình biến dạng dần dần của vỏ quả đất, kết cấu bên trong của những loại đá đã hình thành trước đây có thể bị biến dạng hoặc thay đổi. áp lực gây nên qua hàng ngàn năm và nhiệt lượng sinh ra lớn đến mức chính cấu trúc phân tử của đá đã bị thay đổi. Sự biến đổi này chỉ cho thấy vì sao những khoáng sản kim loại với trữ lượng có thể khai thác được về mặt kinh tế lại thường hay có nhất ở những vùng có đá biến dạng.

Nhiều khu khai thác dành cho giai đoạn khai thác ban đầu những khoáng sản kim loại được đặt gần các đường gờ của Canadian Shield. Hình mẫu sản xuất khoáng sản đi theo một vòng cung dài từ bắc Đại Tây Dương và cửa sông St. Lawrence qua Great Lakes và tiến lên phía bắc qua Canada tới Bắc Băng Dương. Vòng cung này tiếp tục trên cả hai bờ của Hồ Superior: ở bắc Michigan, Wisconsin, và Minnesota với đồng và sắt.

Vùng đá biến dạng thứ hai nằm dọc theo phía đông dãy Appalachia. Đồng và sắt là những khoáng sản quan trọng được những người định cư đầu tiên ở New England tìm thấy ở địa phương này.

Vùng khoáng sản kim loại thứ ba, rất rộng lớn được tạo thành bởi các núi ở phía tây. Những mỏ vàng và bạc nằm phân tán, một số trong đó có trữ lượng lớn đã thu hút những người thăm dò và các công ty khai thác tới những vùng xa xôi, từ phía nam của biên giới Mexico tới miền trung tâm Alaska. Có tầm quan trọng lớn về công nghiệp là những trữ lượng lớn đồng, kẽm, chì, molybđen và uraniom có ở phía tây khu vực này, cùng với những trữ lượng nhỏ hơn vônfram, crôm, mănggan và những khoáng sản khác.

Không nên cho rằng những đòi hỏi của nền công nghiệp Mỹ được đáp ứng hoàn toàn bởi những khoáng sản phong phú và dồi dào tìm thấy ở ba vùng đá biến dạng này. Có một vài khoáng chất cần cho công nghiệp hiện đại (như thiếc, mănggan, bôxít cao cấp để sản xuất nhôm) mà ở Mỹ không có đủ khối lượng cần thiết để đáp ứng nhu cầu nội địa. Ngoài ra, sự tăng trưởng của tiềm lực công nghiệp đi đôi với tăng cầu về khoáng chất. Tuy nhiên, xét về khối lượng và tính đa dạng ban đầu của khoáng sản kim loại và nhiên liệu có ở nước Mỹ thì không mấy quốc gia có được bằng hay thậm chí gần bằng nước này.

Nguồn khoáng sản dồi dào này có vai trò hết sức quan trọng trong việc hỗ trợ sự phát triển của tổ hợp công nghiệp, chế tạo khổng lồ của nước Mỹ.