Vậy điều gì đã làm nên sự khác biệt của khối núi đá vôi này? Giá trị nổi bật toàn cầu về thiên nhiên và văn hóa ở đây là gì? Đi tìm những câu trả lời này, các nhà khoa học nhận thấy yếu tố biển là một trong những nút mở then chốt. Đây là vùng đá vôi liền khoảnh có tuổi địa chất khoảng 250 triệu năm cách ngày nay, với diện tích trên 12.000 ha được ôm ấp bởi bốn con sông: Sông Hoàng Long ở phía Bắc; sông Chanh ở phía Đông; sông Hệ ở phía Nam và sông Bến Đang ở phía Tây. Qua hàng trăm triệu năm hình thành, kiến tạo và biến đổi bởi xâm thực, rửa trôi của nước mưa và qua bao cuộc bể dâu (biển tiến-biển lùi) đã khắc họa vào núi những ngấn biển như những khuông nhạc của đất trời. Tất cả những yếu tố đó đã tạo nên những nét sơn văn riêng biệt, trên cái nét sơn văn ấy lại được khoác lên thảm thực vật phổ tạp đa dạng, phong phú làm nên những cảnh quan kỳ lạ, độc đáo của Quần thể danh thắng Tràng An, làm say lòng nhiều tao nhân mặc khách từ xưa tới nay.
Theo sông Ngô Đồng qua Tam Cốc, Suối Tiên; theo sông Sào Khê qua Hang Luồn-núi Ông Trạng-Phủ Đột- Đền Trần; theo sông Đền Vối đến Thung Nắng- Mái đá Vàng - Mái đá Ông Hay-Mái đá Chợ…, chúng ta mới cảm nhận và hình dung hết được những đứt gãy dài hàng nghìn mét; những hố sụt; sự nâng lên, hạ xuống; sự gọt giũa, bào mòn của nước trong khối đá vôi Tràng An. Những nét đứt gãy ngày nay là sông xưa, là tùng biển (khi biển tiến) và xa xưa hơn nữa khi biển ở ngoài khơi xa, mức độ xâm thực của nước chưa đạt tới mức hiện tại thì chúng là những con suối, con khe chảy trong lòng di sản. Những hố sụt lớn người dân địa phương gọi là thung lũng (thung Nham, thung Bói, thung Lau, thung Khế, thung Đền Trần...). Còn những hố sụt nhỏ, kéo dài người dân địa phương gọi là lòng (lòng núi) như: Lòng Bông; Lòng Kháo... Sự xâm thực gọt giũa, bào mòn thấm thủy và ngưng tụ của nước, của phù sa làm nên những áng: áng Sơn, áng Cao, áng Ngũ, áng Ngoại, áng Nội (ruộng trong thung lũng núi) bên cạnh những hang động kỳ thú. Sự tác động của biển về mặt vật lý (sóng xô), mặt hóa học (gặm mòn) đã tạo nên những ngấn biển hằn sâu vào núi. Được nâng lên từ biển, hình thành từ trầm tích biển và lại bị nhiều lần biển xâm thực nên hệ thống núi đá vôi của Quần thể danh thắng Tràng An có rất nhiều dấu tích biển. Những dấu tích biển hiển hiện ngay trước mắt chúng ta là những ngấn sóng biển xưa còn lưu giữ những sinh vật biển hóa thạch, bán hóa thạch, những thềm biển cổ. Ngoài ra, những dấu tích biển còn nằm sâu trong lòng di sản và chỉ được nhận biết qua các mũi khoan thăm dò địa chất.
Kết quả các cuộc khai quật và nghiên cứu khảo cổ học hang động gần đây đã cung cấp nhiều chứng cứ vạch ra lịch sử khai phá, định cư và văn hóa của con người ở khu vực Tràng An. Đặc biệt, các bằng chứng đã hé lộ những người sớm nhất đã thích ứng như thế nào với những biến động về địa lý, khí hậu và môi trường, nhất là những dao động mực nước biển chính trong hậu kỳ Pleistocene-Holocene. Từ khoảng 30.000 đến 12.000 năm, trong thời kỳ Băng hà cực đại cuối cùng và đợt biển thoái, Tràng An trở thành lục địa, các thung lũng karst ở đây trở thành đầm lầy. Từ Hang Trống, cư dân tiền sử bắt đầu chiếm cư các hang động ở khu trung tâm như Hang Bói, Hang Mòi (lớp dưới), Mái đá Ông Hay và Mái đá Chợ (lớp dưới). Những cư dân giai đoạn này sống trong hang, săn bắt các loài động vật trên cạn, từ động vật lớn như trâu, bò, đến nhỏ như chuột, dơi. Họ thu hái các loài quả hạt, rau, củ, đặc biệt bắt các loài ốc núi, ốc suối nước ngọt. Trong các tầng văn hóa dày 3-4m ở Hang Trống, Hang Bói và Hang Mòi lớp dưới, vỏ các loài ốc suối ít, còn ốc biển chưa thấy xuất hiện. Các loài ốc núi sinh sản vào mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9 hàng năm, là nguồn thức ăn chính của cư dân tiền sử. Trong địa tầng khảo cổ, vỏ ốc thường được bảo tồn nguyên vẹn, nằm xen kẽ các lớp tro than mỏng không có di vật khảo cổ. Trong các hang động tìm thấy bếp lửa, một số vỏ nhuyễn thể hoặc đoạn xương động vật có vết cháy, có thể người xưa đã sử dụng lửa để làm chín ốc và thịt thú trước khi ăn. Trong giai đoạn này chúng ta đã phát hiện di vật ốc biển nhưng đây lại là đồ trang sức, như vậy một câu hỏi được đặt ra chưa có lời giải đáp rằng nhóm cư dân cổ ở đây đã giao lưu với những nhóm cư dân cổ ven biển hay chính họ đã tiếp cận với biển?
Giai đoạn từ 9.000 đến 4.000 năm BP, tương ứng với biển tiến Flandrian, toàn bộ khu vực Tràng An trở thành một quần đảo, tách rời khỏi đường bờ biển ở phía Tây. Cư dân cổ Tràng An một mặt tiếp tục bám trụ ở vùng trung tâm, như các di chỉ lớp trên Hang Mòi và lớp trên Mái đá Chợ cho thấy. Đặc biệt, đây là thời kỳ xuất hiện đồ gốm thô văn đập rãnh trơn. ở lớp dưới tầng văn hóa Mái đá Vàng, Mái đá ốc đã tìm thấy gốm rất thô, thành gốm rất dày, kiểu gốm Đa Bút niên đại trên 8.000 năm BP, sớm hơn nhiều so với niên đại văn hóa Đa Bút. ở các lớp trên của tầng văn hóa đã xuất hiện các loại gốm đỡ thô hơn, mỏng hơn, cứng hơn, rồi gốm mịn văn in, văn chải và văn khắc vạch. Lần theo những mảnh gốm tối cổ (dạng gốm Đa Bút), chúng ta tới những di tích khảo cổ nằm ngoài phạm vi Quần thể danh thắng Tràng An bên dãy núi đá vôi Tam Điệp-Yên Mô hay xa hơn nữa là dãy núi đá vôi thuộc huyện Thanh Liêm (Hà Nam) cho thấy cư dân cổ Tràng An trong bối cảnh biển tiến bao quanh họ không bị cô lập bởi sự ngăn cản của biển mà ngược lại biển lại là điều kiện cho họ giao lưu trao đổi mạnh mẽ hơn.
Sau 4.000 BP, mực nước biển hạ thấp và cư dân cổ Tràng An vươn ra ven rìa khối đá vôi Tràng An để cư trú và khai thác hải sản, để lại di chỉ ở các hang Thung Bình 1, 3, 4, Mái đá ốc, Mái đá Vàng... Giai đoạn từ 4.000 đến 1.500 năm BP, về cơ bản là thời kỳ biển lùi. Cư dân giai đoạn này một mặt vẫn tiếp tục cư trú ở các địa điểm trước kia như lớp trên mái đá Chợ, mái đá Vàng, mái đá ốc, đồng thời bắt đầu mở rộng sang các hang khác như hang Núi Tướng 1, 2, hang Thung Bình 2, hang áng Nồi, hang Đụn Mối... Tầng văn hóa ở những hang này cho biết từ 4.000 năm trở đi, cư dân cổ ở Tràng An về cơ bản đã không sử dụng hang làm nơi ở thường xuyên nữa, nhưng họ vẫn tiếp tục đến đây để săn bắn. Biển thoái ở thời kỳ này cũng cho phép mở rộng địa bàn cư trú, với những người sống trong các thung lũng kín ở khu vực trung tâm của sơn khối chuyển ra sống ở những thung lũng mở ở phần rìa. Họ cũng di chuyển từ các hang động ra các di chỉ ngoài trời, sống trên các đụn hoặc bãi đất bằng, nơi họ có thể chặt cây từ vùng đồng bằng ven biển và các thung lũng karst bên ngoài. Khí hậu ấm, ẩm và có mưa là điều kiện sinh trưởng tốt cho các loại sống trên cạn và nước ngọt, đặc biệt là ốc núi và ốc suối. Các cư dân chủ yếu thu lượm các loài ốc hay loài giáp xác ở các khu vực cửa sông và biển nông. Ngoài các công cụ đá vôi chặt, cắt và đập, thời kỳ này còn có sự xuất hiện của những công cụ mài toàn thân làm từ đá bazan, đá phiến và vỏ nhuyễn thể.
Các bằng chứng khảo cổ học cho thấy có vài nhóm cư dân định cư ở các vùng lân cận khác nhau và để lại dấu vết văn hóa như sau: ở phần phía tây của khu di sản, hoặc ở bên trong các bờ biển cổ, con người đã sử dụng các hang Đồng Thanh, hang Thỏ, hang Núi Tướng 1, hang Núi Tướng 2 (xã Sơn Hà, Nho Quan), hang ốc, đồi Ông Cẩm (xã Yên Sơn). Đây là những cư dân thu lượm thức ăn từ các môi trường biển nông cũng như trên đất liền. Họ sử dụng công cụ đá vôi và gốm Đông Sơn muộn. Chiếc rìu tứ giác mài nhẵn xuất hiện trong thời kỳ này. Họ cũng có mối quan hệ gần gũi với các cư dân cùng thời ở hang Núi Một, hang Núi Hai, hang Chợ Gành (phường Bắc Sơn) trong thời kỳ đồ Đồng và sơ kỳ đồ Sắt. Những cư dân sống ở phía đông bờ biển, đặc biệt chiếm cứ ở những khu đất cao ở vùng đồng bằng bồi tích sông gần sơn khối như núi Sệu, núi Liên Sơn và núi Phượng. Họ chế tác và sử dụng rìu có vai, rìu tứ giác mài, gốm văn thừng mịn hoặc văn chải mang phong cách gốm Mán Bạc muộn và một số gốm Đông Sơn muộn. Tầng văn hóa bao gồm vỏ các loài nhuyễn thể biển khai thác từ các thung lũng karst ngập nước. ở phía Nam, các cư dân mở rộng địa bàn cư trú ra khu vực bờ biển cổ với các bằng chứng ở hang Đụn Mối, hang Vàng, hang Tai Voi, hang Công Xưởng và mái đá Rặng (Ninh Hải). Họ không chỉ khai thác nhuyễn thể từ môi trường biển nông, mà còn cả ốc núi (như Cyclophorus) và ốc nước ngọt (như loài Melania). Họ sử dụng đá vôi và cuội để làm công cụ, và sau đó là sự có mặt của những chiếc rìu mài. Cư dân ở phía bắc sống trong khu vực là Cố đô Hoa Lư sau này ở các nơi như: hang áng Nồi, mái đá Ông Mi (Ninh Hòa), hang Trâu, hang Chùa (Gia Sinh), núi Xưa và đồi Đống (Sơn Lai). Đây là vùng đất trũng thấp, các cư dân khai thác thức ăn từ các môi trường biển, núi và các nguồn thức ăn khác. Khi khu vực này trở thành trung tâm kinh đô cổ của nhà Đinh vào thế kỷ X trong thời kỳ thành lập kinh đô Hoa Lư, dân địa phương ở đây sử dụng cây lách, cây cói, cây sậy và tre gỗ để gia cố móng chống lún (trên nền đất yếu có nguồn gốc là trầm tích biển) và tôn nền làm nhà và xây dựng các cung điện.
Qua bao cuộc bể dâu, dấu tích còn đó, sự xuất hiện của con người tiền sử ở nơi đây đã làm nên truyền thống sử dụng vùng đất, vùng biển làm nơi sinh dưỡng để giao lưu và phát triển. Nguồn tư liệu này đã hé mở những thông tin khoa học cho chúng ta tiếp tục nghiên cứu, cho chúng ta kinh nghiệm sống trong tương lai với nhiều hiện tượng biến đổi khí hậu của trái đất. Với tính riêng biệt về địa mạo, vẻ đẹp riêng có cùng những tư liệu về truyền thống sử dụng vùng đất, vùng biển của con người ở Quần thể danh thắng Tràng An đã được ghi nhận là di sản của nhân loại. Di sản này đã, đang và sẽ được cộng đồng, chính quyền địa phương, các cơ quan chuyên môn ở trong nước và quốc tế bảo vệ và phát huy giá trị.
Nguyễn Cao Tấn