Qua nghiên cứu hoạt động phun trào của núi lửa Chaitén, Chilê, nhóm khoa học đi tới kết luận rằng một số núi lửa nguy hiểm trên thế giới có thể phun trào nhanh hơn nhiều so với tính toán.
Thông thường các nhà khoa học có thể theo dõi các hoạt động địa chất xảy ra trước khi một núi lửa phun trào nhiều tuần hoặc nhiều tháng, lúc mắcma bên trong nó mới chỉ bắt đầu chậm chạp di chuyển lên tầng bề mặt.
Nhưng khi người dân trong vùng gần núi lửa Chaiten cảm nhận được những cơn động đất vào ngày 30 tháng 4 năm 2008, họ chỉ có 30 giờ để di tản trước khi ngọn núi lửa lâu nay vẫn nằm yên bắt đầu phun trào.
Vào ngày 3/3/2008, mắcma chảy ầm ầm trong lớp vỏ trái đất, vượt qua 5 km lòng đất sau 4 giờ để tới bề mặt núi lửa Chaiten. Một cột khói bụi cao tới 19 km bốc lên bầu trời.
Hàng ngàn người dân ở thị trấn Chaiten đã có đủ thời gian để di tản. Nhưng rất có thể các nạn nhân tương lai, những người sinh sống trong các vùng núi lửa tương tự (được gọi là núi lửa rhyolit), sẽ không may mắn như vậy.
Núi lửa rhyolit có nhiên liệu chủ yếu là silic dioxit, một loại mắcma ít chảy. Chúng có xu hướng tích lại với áp suất cực lớn trước khi phun trào dữ dội.
Các núi lửa rhyolit lớn tồn tại ở vùng Yellowstone của Wyoming, thung lũng Long Valley, bang California và vùng Valles, bang New Mexico. Các đảo Nhật Bản và vùng Taupo, New Zealand cũng là nơi tồn tại những núi lửa dạng này.
Núi lửa rhyolit rất hiếm khi phun trào, do vậy giới khoa học ít có cơ hội quan sát hoạt động của chúng. Chu kỳ hoạt động thậm chí có thể lên tới hàng vạn năm. Đồng tác giả nghiên cứu Jonathan Castro cho biết: “Những đợt phun trào lớn nhất trên trái đất đều là của núi lửa rhyolit.”
Chôn sống
Castro cùng các đồng nghiệp đã khảo sát những bằng chứng về áp lực, trữ lượng nước và nhiệt độ mắcma trước khi Chaiten bắt đầu hoạt động để tìm hiểu vì sao núi lửa này có thể phun trào nhanh đến vậy.
Theo kết quả sẽ công bố trên tờ Nature, sâu bên trong núi lửa rhyolit, mắcma có cấu tạo chủ yếu từ silic dioxit được nước cùng các chất lỏng khác pha loãng.
| Một cột khói bụi từ miệng núi lửa Chaitén tại Chile ngày 31 tháng 5 năm 2008. (Ảnh: Alvaro Vidal/AP |
Áp lực từ phía trên giữ cho nước ở nguyên vị trí. Nhưng khi mắcma dâng cao lên tầng bề mặt, áp lực giảm xuống cho tới khi hầu như toàn bộ nước rút hết, để lại một thứ dung dịch quánh dẻo nhất được biết đến trong tự nhiên.
Trong khi đó, nước rút ra tạo thành một lớp bong bóng, làm tăng áp lực lên mắcma bao quanh.
Cuối cùng, áp lực này vỡ tung ở tầng bề mặt dưới dạng một vụ nổ, giống như khi bạn mở nắp một chai soda được xóc kĩ.
Hiện tại, tình trạng phun trào vẫn diễn ra, tiếp tục thay đổi hình dáng của miệng Chaiten. Donald Dingwell, đồng tác giả nghiên cứu, cán bộ trường đại học Munich của Đức, miêu tả: “Tro bụi và các khối lớn thậm chí có kích cỡ bằng cả một ngôi nhà, nối nhau tuôn ra.”
“Chúng có thể phun thẳng lên hoặc trào ra các phía xung quanh núi. Các dòng dung nham rất nóng và chảy cực nhanh. Chúng sẽ khiến bạn ngạt thở, thiêu đốt, chôn sống hoặc vùi lấp bạn dưới đống đổ nát.”
Tăng cường cảnh báo
Castro và Dingwell đều nhấn mạnh sự cần thiết của việc theo dõi sát sao hơn nữa các núi lửa rhyolit, ngay cả những núi chưa từng hoạt động trong vòng 10.000 năm trở lại đây.
John Pallister, cán bộ Chương trình Thiên tai Núi lửa của Cục khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, cũng đồng ý với ý kiến trên và nói thêm rằng cần có các thiết bị theo dõi nhạy bén đặt ngay trên mỗi núi lửa để cung cấp những siêu chấn động hoặc các dấu hiệu khác báo trước việc phun trào.
Pallister, một nhà địa chất không tham gia vào nghiên cứu lần này, cho biết: các máy đo địa chất từ xa thường bỏ qua những dấu hiệu cảnh báo sớm hoạt động núi lửa – trước khi Chaiten bắt đầu hoạt động năm 2008, máy đo địa chất gần nhất nằm cách nó tới 200 km.
“Khi mọi người cảm thấy mặt đất bắt đầu rung, thì đó là lúc núi lửa sắp hoạt động đến nơi rồi.”