Nghiên cứu mới phát hiện nguyên nhân gây ra các vụ phun trào núi lửa Iceland

Theo hãng CNN, vụ phun trào núi lửa xảy ra tại Iceland năm 2021 đã làm gián đoạn cuộc sống hàng ngày ở khu vực đông dân cư. Người dân địa phương phải sơ tán, cắt điện và bị hư hỏng cơ sở hạ tầng. Sự việc được mô tả gần giống với vụ phun trào Eyjafjallajökull, từng gây ra cuộc khủng hoảng du lịch quốc tế lớn vào tháng 4/2010.

Mặc dù không có nguy cơ xảy ra thảm họa toàn cầu nhưng các nhà nghiên cứu hiện đang cảnh báo những vụ phun trào bắt nguồn từ bán đảo Reykjanes có thể tiếp tục xảy ra trong nhiều năm hoặc thậm chí nhiều thập kỷ tới.

Hoạt động núi lửa kéo dài có thể dẫn đến sự gián đoạn nhiều hơn và khả năng cao buộc phải sơ tán thị trấn Grindavík với hơn 3.000 cư dân. Đây cũng là cửa ngõ dẫn đến điểm thu hút khách du lịch lớn nhất Iceland – suối nước nóng Blue Lagoon.

"Tôi nghĩ chúng ta cần chuẩn bị từ bỏ thị trấn Grindavík. Trong thời gian dài, thị trấn được xem là một cảng cá để người dân ra vào. Nếu người dân ở lại đó, với khả năng núi lửa bắt đầu hoạt động rất nhanh, tôi nghĩ đó là bất lợi. Điều chúng tôi nghĩ lúc này là các vụ phun trào có thể sẽ tiếp tục xảy ra như chúng ta đã thấy trong 3 năm qua", Valentin Troll, Giáo sư khoa Khoa học Trái đất của Đại học Uppsala Thụy Điển, đồng thời là tác giả chính của một nghiên cứu về các vụ núi lửa phun trào gần đây cho biết.

Để có thể dự đoán liệu các vụ phun trào có tiếp tục hay không và hoạt động núi lửa trong tương lai sẽ diễn ra như thế nào, Giáo sư Troll và các nhà nghiên cứu là đồng nghiệp của ông đã tiến hành các cách tiếp cận mới để xác định nguồn magma chính (hay còn gọi là đá nóng chảy dưới lòng đất), cung cấp nhiên liệu cho các vụ phun trào.

Ông Hugh Tuffen, người nghiên cứu về núi lửa tại Đại học Lancaster ở Vương quốc Anh nhưng không tham gia vào báo cáo nhận định, nghiên cứu này đã đưa ra một trường hợp chắc chắn về tần suất phun trào trong những năm tới.

"Nghiên cứu tổng hợp hữu ích bằng chứng lịch sử từ các vụ phun trào trên bán đảo Reykjanes, tính chất hóa học của dung nham phun trào cũng như độ sâu và các trận động đất. Tất cả bằng chứng đều chỉ ra việc hình thành một hồ chứa magma duy nhất bên dưới núi lửa Fagradalsfjall, và hồ chứa này sau đó có thể tạo ra các vụ phun trào ở các vị trí khác nhau trên bán đảo Reykjanes", ông Hugh Tuffen nhấn mạnh.

Kỷ nguyên mới của núi lửa phun trào ở Iceland

Iceland, tự hào có hơn 30 ngọn núi lửa đang hoạt động, đã trở thành điểm thu hút khách du lịch trong khung cảnh ngoạn mục của đất nước.

Ông Troll giải thích rằng số lượng lớn núi lửa đang phun trào tích cực hoặc có dấu hiệu bất ổn là do hòn đảo này nằm trên ranh giới giữa các mảng kiến tạo.

"Bán đảo Reykjanes nằm chính xác trên ranh giới mảng này và có vẻ như chúng ta có khả năng sẽ chứng kiến một đợt phun trào lớn sắp xảy ra. Đây là hiện tượng tái diễn trên bán đảo, với 800 năm tạm dừng hoặc im lặng, tiếp theo là 100 hoặc 200 năm phun trào dữ dội, sau đó là một thời kỳ yên tĩnh khác. Về mặt khoa học, chúng tôi thấy may mắn khi có thể quan sát hiện tượng này, nhưng từ quan điểm xã hội thì không, bởi vì hiện tượng phun trào núi lửa có thể xảy ra ở một khu vực rất đông dân cư của đất nước với nhiều cơ sở hạ tầng", ông Troll nói.

Ông Troll cho biết hiện có một hệ thống bảo vệ xung quanh thị trấn Grindavík. Một nhà máy điện cũng nằm trong khu vực này để cung cấp điện cho Sân bay Quốc tế Keflavík, sân bay chính của đất nước nằm ở đầu bán đảo. Nếu nhà máy điện bị ảnh hưởng, về lâu dài chúng ta có thể bị thiếu năng lượng tại sân bay Keflavík. Điều này sau đó có thể ảnh hưởng đến du lịch quốc tế", ông Troll nói.

Hồ chứa magma lớn được tiết lộ

Nhóm nghiên cứu đã xem xét vấn đề từ góc độ nghiên cứu địa hóa học và địa vật lý.

Đầu tiên, nhóm nghiên cứu sử dụng địa hóa học để xem xét thành phần của dung nham và nhận ra sự giống nhau giữa các mẫu được lấy cách nhau vài dặm. Phát hiện này cho thấy các vụ phun trào núi lửa đều được xuất phát từ hồ chứa magma chung nằm ở độ sâu 9 đến 12 km (5,6 đến 7,5 dặm) dưới bề mặt chứ không phải từ các nguồn khác nhau.

Sau đó, các nhà khoa học sử dụng phương pháp địa vật lý để xem xét sự phân bố của một loạt trận động đất có liên quan đến các vụ phun trào và tìm thấy một cụm địa chấn sâu ở cùng độ sâu dưới lòng đất.

"Cụm địa chấn nằm ngay bên dưới một ngọn núi lửa có tên Fagradalsfjall, và đó dường như là nơi chứa magma chính hoặc hồ chứa vĩ mô, cung cấp nước cho các núi lửa khác", ông Troll nói.

Theo ông Troll, việc sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu địa hóa học và địa vật lý có thể dẫn đến những phỏng đoán có cơ sở về số lượng vụ phun trào có thể xảy ra từ một ngọn núi lửa.

"Sức mạnh của nghiên cứu này là chúng tôi đang kết hợp hai phương pháp cơ bản độc lập để đưa ra những kết luận rất giống nhau. Chụp cắt lớp địa chấn là một quá trình theo dõi và phân tích các mẫu sóng địa chấn do động đất tạo ra để phát hiện và mô tả các đặc điểm bên trong Trái đất dưới dạng mô hình ba chiều", ông Troll nhấn mạnh.

Giám sát hoạt động địa chấn

Nhà nghiên cứu núi lửa Einat Lev, phó giáo sư nghiên cứu tại Đài quan sát Trái đất Lamont-Doherty tại Đại học Columbia ở New York lưu ý nghiên cứu này rất thú vị và cung cấp kết quả rất thuyết phục.

Bà Lev nhấn mạnh tôi nghĩ thật tuyệt khi kết hợp phương pháp địa vật lý và địa hóa học để trả lời các câu hỏi quan trọng về Trái đất. Sự hợp tác liên ngành là rất quan trọng và đó chắc chắn là hướng đi mà chúng ta đang hướng tới.

Các vụ phun trào thực sự có thể đe dọa thị trấn Grindavík. Ngay cả khi magma không phun trào hoặc nếu dung nham không chảy về phía thị trấn, thì tình trạng giảm phát thải trên mặt đất cũng như các vết nứt tạo ra sẽ đe dọa sự ổn định và an toàn của Grindavik.

Trong khi đó, bà Jessica Johnson, phó giáo sư địa vật lý tại Đại học East Anglia ở Vương quốc Anh giải thích nghiên cứu mới đã cho thấy một nguồn cung cấp magma lớn có thể gây ra các vụ phun trào núi lửa trong khu vực vào thời gian dài sắp tới.

Theo ông Tuffen từ Đại học Lancaster, nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của nỗ lực giám sát liên tục. Các nhà địa chất Iceland và các cộng tác viên quốc tế đang theo dõi tần suất và cường độ hoạt động địa chấn cũng như biến dạng mặt đất trong thực tế. Cách tiếp cận này cho phép họ đánh giá nhanh khả năng xảy ra các vụ phun trào trong tương lai khi magma tích tụ trong lớp vỏ Trái đất./.