Các nhà nghiên cứu sử dụng kỹ thuật mới để tính toán chính xác tác động của những giọt mưa tới địa hình vùng núi.
Ảnh hưởng của lượng mưa đối với sự biến đổi địa hình vùng núi từ lâu đã là vấn đề gây tranh cãi giữa các nhà địa chất học. Tuy nhiên, nghiên cứu công bố hôm 15/10 trên tạp chí Science Advances của Đại học Bristol tính toán rõ tác động của lượng mưa, giúp tăng cường hiểu biết của chúng ta về quá trình những đỉnh núi và thung lũng phát triển qua hàng triệu năm. Nghiên cứu tập trung vào Himalaya, dãy núi hùng vĩ nhất, mở đường cho việc dự đoán ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tới địa hình và đời sống con người.
Dãy Himalaya ở Nepal vào mùa mưa. (Ảnh: Getty).
Theo tiến sĩ Byron Adams, nghiên cứu sinh ở Viện Môi trường Cabot thuộc Đại học Bristol, trưởng nhóm nghiên cứu, có nhiều mô hình khoa học lý giải cách Trái đất hoạt động nhưng thách thức lớn hơn cả là tiến hành quan sát tốt để kiểm tra mô hình nào chính xác nhất. Nghiên cứu của Adams và cộng sự đến từ Đại học Arizona (ASU) và Đại học Louisiana, Mỹ, dựa trên vùng trung tây và phía tây dãy Himalaya ở Bhutan và Nepal, bởi vì khu vực này là một trong những nơi được lấy mẫu vật nhiều nhất thế giới để tìm hiểu tốc độ xói mòn. Nhóm chuyên gia sử dụng "đồng hồ vũ trụ" bên trong các hạt cát để đo tốc độ dòng sông làm xói mòn lớp đá bên dưới.
"Khi một hạt vũ trụ từ ngoài không gian tới Trái đất, nó chắc chắn va đập vào những hạt cát trên sườn đồi trong lúc dịch chuyển về phía dòng sông. Trong quá trình đó, một số nguyên tử bên trong mỗi hạt cát có thể biến đổi thành nguyên tố hiếm. Bằng cách đếm bao nhiêu nguyên tử thuộc nguyên tố này tồn tại trong túi cát, chúng tôi có thể tính toán hạt cát đã ở đó bao lâu, từ đó suy ra địa hình bị xói mòn nhanh tới mức nào", Adams giải thích. "Sau khi tính tốc độ xói mòn trên khắp dãy núi, chúng tôi có thể so sánh với các biến số về độ dốc của dòng sông và lượng mưa. Tuy nhiên, việc so sánh vô cùng rắc rối bởi rất khó tạo ra mốc dữ liệu và diễn giải dữ liệu thống kê khá phức tạp".
Adams vượt qua vấn đề này bằng cách kết hợp nhiều kỹ thuật phân tích hồi quy với mô hình số về cách sông ngòi xói mòn. Điều đó cho phép nhóm nghiên cứu định lượng ảnh hưởng của lượng mưa tới tốc độ xói mòn ở địa hình gồ ghề.
Nghiên cứu có nhiều ý nghĩa quan trọng đối với công tác quản lý sử dụng đất, duy trì cơ sở hạ tầng và những nguy cơ ở Himalaya. Trên dãy núi, nguy cơ hiện nay là tốc độ xói mòn cao có thể làm tăng đáng kể lượng trầm tích phía sau các con đập, đe dọa những dự án thủy điện quan trọng. Kết quả phát hiện cũng cho thấy lượng mưa có thể làm xói mòn sườn đồi, tăng nguy cơ lở đất và lũ lụt tràn bờ.