Ngày 28/6/1883, ngọn núi lửa dưới nước Krakatau đã phun ra khoảng 25 km3 các mảnh vỡ, tro bụi và dung nham. Vụ phun trào được ước tính có sức mạnh gấp hơn 10.000 lần quả bom nguyên tử Mỹ thả xuống Hiroshima (Nhật Bản). Thảm họa này đã cướp đi sinh mạng của hơn 37.000 người.
Sau hơn một thế kỷ, tháng 1/2022, núi lửa ngầm Hunga Tonga đã “thức giấc” và gây ra một thảm họa nhân đạo đối với gần 100.000 người sống ở quốc đảo Tonga, BBC đưa tin.
 |
| Núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha'apai phun tro bụi hôm 6/1. Ảnh: Maxar. |
Vệ tinh đã ghi lại được hàng trăm tia sét phóng ra từ các đám mây tro bụi của núi lửa Tonga. Các cảm biến từ xa cũng ghi lại những làn sóng xung kích mạnh mẽ vang dội trên toàn cầu trong nhiều ngày.
Đường sá, nhà cửa và xe cộ tại đảo quốc Tonga ở Thái Bình Dương đã bị sóng thần xảy ra sau vụ phun trào nhấm chìm. Nhiều khu vực bị mất điện và mất mạng viễn thông.
Sự "thức giấc" của Tonga tạo ra một động lực trong nghiên cứu và khám phá những ngọn núi lửa dưới đáy biển để cảnh báo trước những thảm họa.
Hiểm họa luôn rình rập từ các núi lửa ngầm
Javier Escartin, nhà nghiên cứu đo độ sâu tại Phòng thí nghiệm Địa chất thuộc trường Đại học Sư phạm ở Paris, cho biết: “Các núi lửa sâu không gây nguy hiểm nhiều mà những núi lửa gần hoặc nổi lên mặt biển mới tiềm ẩn nhiều hiểm họa".
Hiện nay, có khoảng 1.500 núi lửa đang hoạt động rải rác trên toàn cầu với khoảng 500 núi đã phun trào trong thời gian được ghi nhận. Tuy nhiên, còn tồn tại đến hàng trăm núi lửa ở vành đai núi lửa chưa được khám phá có khả năng nằm dọc theo Vành đai Lửa bao quanh Thái Bình Dương.
Ông Escartin nhận định: “Hãy tưởng tượng một vụ nổ có quy mô tương đương với vụ nổ Tonga ở Địa Trung Hải hoặc Hawaii, thương vong và thiệt hại về kinh tế sẽ rất lớn". Nhưng ông cũng nhấn mạnh chúng ta không thể đề phòng được hiểm họa từ các ngọn núi lửa nếu không xác định được vị trí của chúng.
Giám sát thủy âm là một trong những phương pháp hiệu quả để các nhà nghiên cứu tìm kiếm những núi lửa ngầm chưa được khám phá.
Ở độ sâu xấp xỉ 1.000 m, áp suất, nhiệt độ và độ mặn kết hợp để làm chậm sự chuyển động của âm thanh qua nước, tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền âm thanh. Khu vực này được gọi là Kênh SOFAR.
Các micrô dưới nước có thể phát hiện tín hiệu âm thanh từ sóng được tạo ra bởi sự chuyển đổi năng lượng địa chấn dọc theo kênh SOFAR. Dữ liệu âm thanh này cung cấp manh mối về vị trí của các dòng dung nham. Từ đó, có thể cảnh báo nguy cơ về các vụ phun trào núi lửa ngầm sắp xảy ra.
Hành trình khám phá mạo hiểm và tốn kém nhưng cần thiết
Viện nghiên cứu quốc gia về Nước và Khí quyển của New Zealand (NIWA) cùng con tàu RV Tangaroa đã khảo sát hàng nghìn km vuông đáy biển và thu thập hình ảnh video và các mẫu vật lý của núi lửa Tonga và gửi về đất liền.
Mike Williams, giám đốc khoa học về đại dương tại NIWA, cho biết trước hành trình nghiên cứu này, chỉ có một số chiếc thuyền nhỏ đi tới vùng biển.
Các nhà nghiên cứu trên tàu Tangaroa đã lập bản đồ địa điểm, lấy trầm tích núi lửa để giúp hiểu rõ hóa học và địa chất của vụ phun trào cũng như kiểm tra tác động của miệng núi lửa đối với đáy biển xung quanh.
Kevin Mackay - nhà nghiên cứunúi lửa kỳ cựu và là trưởng đoàn hành trình của NIWA - cho biết: “Chúng tôi tới núi lửa vào lúc bình minh và nhìn thấy mặt trời mọc trên đỉnh núi lởm chởm phun ra lửa, giống như dấu hiệu của diệt vong và bạo lực".
Khi con tàu đến miệng bên ngoài của núi lửa Hunga Tonga, một hệ thống được gọi là DTIS được thả xuống biển nhằm ghi lại những cảnh tượng dưới mặt nước và lấy các mẫu đất đá.
 |
| Các nhà khoa học của NIWA đưa hệ thống DTIS xuống biển. Ảnh: NIWA. |
Ông Mackay mô tả: “Chuyến khám phá rất mạo hiểm. Khi chúng tôi tới gần núi lửa như vậy, tàu Tangaroa có thể chìm trong chớp mắt nếu như xảy ra một vụ phun trào nhỏ từ núi lửa".
Chuyến đi của NIWA là một phần của Dự án Lập bản đồ đáy biển phun trào Tonga, được tài trợ bởi Quỹ Nippon - một tổ chức phi lợi nhuận có trụ sở tại Nhật Bản đã hỗ trợ nghiên cứu từ năm 1962. Chương trình cũng được hỗ trợ bởi chương trình Hải đồ độ sâu tổng quát của các đại dương (GEBCO) có mục tiêu lập bản đồ đáy đại dương thế giới vào năm 2030.
Bên cạnh đó, NIWA còn thực hiện chương trình nghiên cứu những ngọn núi lửa ngầm đã tắt.
Ở Pháp, Dự án Mạng lưới giám sát địa chấn và núi lửa Mayotte (REVOSIMA) được thực hiện nhằm theo dõi liên tục các mối nguy hiểm từ núi lửa như dòng magma, nhiệt độ nước, độ axit và các địa chấn.
Những nỗ lực như dự án REVOSIMA đặc biệt quan trọng đối với việc cảnh báo các vụ phun trào núi lửa, nhưng cũng cực kỳ tốn kém. Việc vận hành các con tàu nghiên cứu có thể tiêu tốn đến 50.000 EUR một ngày. Hàng triệu EUR cũng phải chi để bảo vệ một sợi cáp gần khu vực núi lửa. Trong khi đó, những thiết bị và cơ sở hạ tầng này cũng mất rất nhiều năm để được cấp vốn và xây dựng.
Mặc nguy hiểm và tốn kém, các quốc gia vẫn duy trì những chương trình nghiên cứu núi lửa ngầm. Mỹ đã thực hiện Chương trình hỗ trợ thảm họa núi lửa, bao gồm các nhà địa chất và các chuyên gia để đánh giá, giám sát nguy cơ và ứng phó khẩn cấp với thảm họa núi lửa.
