Bí ẩn của Núi Nham Nhạc không phun trào ở Iceland

Cuối tuần trước, trên Bán đảo Reykjanes của Iceland, một chuỗi động đất đáng báo động đột ngột trở thành một cuộc khủng bố núi lửa toàn diện. Một loạt các cú sốc động đất mạnh mẽ và thường xuyên, kèm theo sự co giãn của vỏ trái đất, cho thấy một lượng lớn magma đang nhanh chóng đào sâu vào Svartsengi, nơi đặt một nhà máy điện nhiệt lớn và, gần đó, thị trấn ven biển Grindavík, nơi 3.500 người sống.

Khu vực này hiện đang lo lắng đứng trên một tấm magma rộng lớn chỉ cách mặt đất nửa dặm. Ở một số điểm, có thể là trong vài ngày tới, nó sẽ phun trào ở đâu đó dọc theo một đoạn dài 10 dặm từ phía đông bắc của thị trấn đến một số điểm ngoài biển. Hai câu hỏi lớn, chính xác là nơi phun trào sẽ bắt đầu và nó sẽ nặng nề đến đâu, là không thể trả lời. Nhưng các nhà khoa học đang closely theo dõi khu vực này còn có các câu hỏi khác: Làm thế nào các trận phun trào này lại chuyển từ một hiện tượng an toàn thành một nguy cơ có thể nuốt chửng thị trấn? Và tại sao, sau tất cả những chuyển động gần đây và bạo lực, magma bây giờ chỉ đang đọng lại ở đó?

Ở một số cách, điều này chính xác như magma ở đây được dự kiến phải làm. “Hoạt động này rất giống với nhiều hiện tượng núi lửa ở Iceland,” Mike Burton, một nhà núi lửa học tại Đại học Manchester, nói. “Nhưng chi tiết của mỗi tình huống khẩn cấp luôn là duy nhất.” Và nhiều vấn đề lần này liên quan đến vị trí mà đợt magma này quyết định cắm trại và tại sao không bao giờ rõ ràng nơi nào trên bán đảo có thể xảy ra phun trào.

Khi người ta thường nghĩ đến những trận phun trào, họ tưởng tượng đến một ngọn núi hình thành với dung nham nổ ra từ một lỗ thông tại đỉnh hoặc rỉ máu từ các bên của nó. Iceland có những loại núi lửa như vậy, nhưng Bán đảo Reykjanes cũng chuyên về những trận phun trào theo kiểu kẽ nứt: những kẽ nứt trên mặt đất mở ra, thường là một cách đột ngột, khi magma ở phía dưới bắt buộc mình đến bề mặt.

Magma phá vỡ qua vỏ đất tạo ra các loại động đất cụ thể, và cùng với sự thay đổi hình dạng của mặt đất, bạn có thể theo dõi rộng rãi nơi magma đang đi và có bao nhiêu magma liên quan. Nhưng khi đá nóng chảy đến phần trên nhất của vỏ đất, nó có thể dễ dàng đẩy các tảng đá đó sang một bên—và hoạt động động đất thường giảm đi ngay trước khi một trận phun trào bắt đầu ở một nơi nào đó trong khu vực.

“Trong những trận phun trào Fagradalsfjall trước đó, chúng tôi có một thời gian tạm nghỉ trong động đất vài ngày trước khi trận phun trào bắt đầu. Dựa trên đó, tôi mong đợi điều tương tự, nhưng tất nhiên đó không phải là một sự đảm bảo,” Evgenia Ilyinskaya, một nhà núi lửa học tại Đại học Leeds, nói.

Điều đó khiến cho việc biết trước chính xác nơi khe nứt tiếp theo sẽ xuất hiện trở nên cực kỳ khó khăn. May mắn thay, cơn bão động đất mạnh mẽ đã làm rung chuyển bán đảo trong những ngày gần đây đã cho thấy rằng có lẽ nó sẽ xuất hiện trong hoặc rất gần Grindavík, một dấu hiệu quan trọng cuối cùng đã cho phép các chính quyền đưa người ra khỏi tuyến đường đe dọa trước khi dung nham nào thấy bầu trời.

Lạ thường, ba trận phun trào gần đây của bán đảo (năm 2021, 2022 và mùa hè năm nay) đều nảy sinh từ những kẽ nứt gần ngọn núi hẻo lánh Fagradalsfjall. Những trận phun trào này đã làm đầy các thung lũng hoang vắng với dòng chảy đá nham đỏ và cam, thường được những người tò mò ở xung quanh đồng bằng xem từ những ngọn đồi xung quanh, được những nhà khoa học đẩy nhẹ và được người Iceland chào mừng như một màn trình diễn về vẻ đẹp tự nhiên của đất nước địa chất động.

Nhưng vào đầu tháng này, các nhà khoa học theo dõi những gì có vẻ như là một lượng lớn dung nham đang tập trung dưới khu vực Svartsengi. Nó nhanh chóng nổi lên gần thị trấn Grindavík vào tối thứ Sáu tuần trước, dừng lại chỉ kém một chút so với bề mặt và dẫn đến sự sơ tán nhanh chóng của thị trấn.

Ngay cả khi biết rằng trận phun trào tiếp theo có thể xảy ra ở một trong vài nơi trên bán đảo, bao gồm một nơi gần cơ sở hạ tầng đô thị hơn, sự phát triển này vẫn làm cho những nhà khoa học bất ngờ. “Sự mở rộng của hoạt động động đất dưới thị trấn Grindavík và vùng nước cạn phía nam thị trấn thật sự là một điều bất ngờ, đơn giản vì các kẽ nứt núi lửa trước đó không mở rộng xa hơn về hướng tây nam,” Þorvaldur Þórðarson, một nhà núi lửa học tại Đại học Iceland, nói.

Tại sao lại có sự chuyển động đột ngột như vậy? Các nhà khoa học nghi ngờ rằng trận phun trào năm 2021 đã khởi đầu một giai đoạn kéo dài hàng thập kỷ của các trận phun trào theo kẽ nứt trên bán đảo; điều tương tự đã xảy ra 800 năm trước đó. Trận phun trào thứ tư có thể là một phần của kỷ nguyên mới đó. Nhưng không rõ là sự kiện magmatism tại Fagradalsfjall và Svartsengi có liên quan như thế nào. Đây không phải là những ngọn núi lửa được phân tách rõ ràng, mà là các mạng lưới núi lửa với ranh giới không được định rõ.

“Một số người nghĩ rằng các hệ thống này có liên kết ở độ sâu,” nói Edward Marshall, một chuyên gia địa hóa tại Đại học Iceland—hoặc trực tiếp, với dung nham chảy giữa hai mê cung ngầm, hoặc gián tiếp, khi chúng trao đổi áp suất. Nhưng bất kỳ liên kết địa chất nào giữa Fagradalsfjall và Svartsengi cũng chỉ là mong manh nhất, khiến cho việc hiểu tại sao magma đi lên ở nơi trước một số lần, sau đó chuyển sang nơi khác, là một nhiệm vụ khó khăn.

Nỗ lực điều tra này trở nên phức tạp hơn do những đặc điểm độc đáo của cuộc khủng hoảng hiện tại. Trong những năm gần đây, Thorbjörn—một ngọn núi lửa gần nhà máy điện nhiệt đất Svartsengi và Grindavík—đã có lúc phồng lên, có lẽ do sự di chuyển của dung nham ở một nơi nào đó dưới đất, nhưng điều này luôn kết thúc mà không có sự cố xảy ra. Các sự kiện trong tuần qua “chắc chắn là một sự phá vỡ trong mô hình đó,” Tom Winder, một nhà địa chấn học núi lửa tại Đại học Cambridge nói.

Ước lượng ban đầu cho thấy lượng magma tham gia nhiều hơn so với ba trận phun trào gần đây của bán đảo, và nó cũng chảy vào khu vực Svartsengi với tốc độ đáng kinh ngạc. “Tại sao tỷ lệ nhập magma có vẻ cao hơn nhiều lần lần này, và thực sự nó đến từ đâu, vẫn là một câu hỏi quan trọng mở,” Winder nói. Xem xét khối lượng magma có vẻ lớn, khả năng của một trận phun trào kéo dài hoặc một trận phun trào dung nham rất năng động là cao—nhưng mâu thuẫn, như nhiều trận phun trào khác, có thể là chỉ một phần nhỏ của đá nham nóng chảy đó nhìn thấy ánh sáng mặt trời.

Việc magma nhanh chóng nổi lên gần Grindavík cuối tuần trước, sau đó dừng lại ngay dưới những con đường trống rỗng hiện nay, đã tạo nên sự tò mò và lo lắng. Nguyên nhân của sự gián đoạn này không rõ lắm. Trong trận phun trào năm 2021, có một khoảng thời gian ba tuần giữa bức màn magmatic xâm chiếm tầng dưới cận bề mặt và sự xuất hiện của trận phun trào chính. Cùng có thể xảy ra lần này. Hoặc nó có thể phun trào sau khi bạn đọc xong bài viết này—không có cách nào chắc chắn.

Việc có một trận phun trào thậm chí còn không chắc chắn. Hiện tại, dựa trên sự gần gũi của magma với bề mặt và sự rung chuyển đều đặn của động đất, Văn phòng Khí tượng Iceland nghi ngờ rằng có rất nhiều khả năng xảy ra một trận phun trào, ở đâu đó dọc theo dải đất bị biến dạng và rung chuyển dài 10 dặm, trong những ngày tới. Nhưng vẫn còn một khả năng nhỏ là magma không thể tìm ra lối thoát và ở dưới lòng đất trong tương lai dự kiến.

Dự đoán tính chất, thời gian và—trong trường hợp này—vị trí của các trận phun trào núi lửa sắp tới là các bài tập giảm không chắc chắn. Nguồn nước núi lửa, như một lĩnh vực nghiên cứu, đã có những bước tiến lớn về mặt khoa học và công nghệ trong vài thập kỷ qua, mang lại cho nhà nghiên cứu một mức độ hiểu biết chưa từng có về bản chất của tầng sâu magmatic của Trái đất.

Nhưng hãy nghĩ về dự báo thời tiết. Thời tiết là điều mà các nhà khoa học có thể mẫu trực tiếp, quan sát và nghiên cứu, và dự báo một vài ngày trong tương lai có thể rất chính xác. Nhưng thời tiết trong vài tuần tới không thể dự đoán chính xác. Nhà nghiên cứu núi lửa phải đối mặt với điều gì đó mà cho đến khi phun trào, nó nằm ngoài tầm nhìn—vì vậy, vào lúc này, việc dự báo kiểu dáng, bắt đầu và thời gian của trận phun trào Iceland tiếp theo là cực kỳ khó khăn.

Tuy nhiên, bán đảo không vô dụng. Hai điều mà các nhà khoa học và người phản ứng khẩn cấp của Iceland cần làm—theo dõi magma quanh đồng hồ trong khi sử dụng dữ liệu đó để đảm bảo thiệt hại cho sinh mạng và tài sản được giảm thiểu—đã được thực hiện một cách hiệu quả. Cư dân Grindavík được giữ xa khỏi rủi ro núi lửa, và một bức tường bảo vệ đang được xây dựng xung quanh nhà máy điện nhiệt đất Svartsengi để chuyển hướng bất kỳ dung nham nào đang đến.

Bất cứ khi nào và ở bất cứ đâu mà sự phun trào trong khu vực này bắt đầu—nếu nó xảy ra—các sự kiện của tuần qua đã 'làm rõ cách chúng ta đã may mắn trong suốt ba năm qua,' theo lời của Winder. Thật đáng tiếc, dường như chỉ là vấn đề thời gian trước khi thời kỳ phun trào mới này chuyển từ niềm vui thành nỗi đau.