Sự mở rộng đầy đe dọa của những núi lửa bị chôn vùi đã làm dấy lên những câu hỏi về tương lai của thảm băng Nam cực và của thế giới.
Ẩn bên dưới lớp băng của Nam cực là 91 ngọn núi lửa và cho đến nay vẫn không ai biết về sự tồn tại của chúng. Nơi đây có thể là một trong những khu vực núi lửa rộng lớn nhất trên trái đất. Tuy nhiên, khám phá này không phải là một điều thú vị về lục địa nằm ở vùng cực Nam của hành tinh. Nó đã khiến cho các nhà khoa học phải tự hỏi rằng những ngọn núi lửa này hoạt động như thế nào. Ví dụ: nhiệt lượng của núi lửa có thể đẩy mạnh tốc độ thu hẹp của băng vốn đã bị đe dọa của Nam cực.
Max Van Wyk de Vries là sinh viên khoa địa chất tại Đại học Edinburgh của Scotland. Anh muốn tìm hiểu về những gì đang xảy ra phía dưới lớp băng của Nam cực. Anh đã tìm thấy dữ liệu trên Internet mô tả vùng đất bên dưới này. Anh kể: “Thực ra, tôi đã không tìm được bất cứ điều gì đặc biệt khi tôi khởi sự lần đầu tiên. Tôi chỉ thích được nhìn thấy vùng đất trông như thế nào phía dưới lớp băng đó mà thôi”.
Gần một trăm núi lửa ngầm
Nhưng sau đó, anh kể lại rằng anh bắt đầu nhìn thấy những khối dạng hình nón trông quen thuộc. Anh biết những hình nón là điển hình của núi lửa. Sau khi xem kỹ hơn, anh ta đã đưa những bức hình đó cho hai ông Andrew Hein và Robert Bingham xem; họ đều là những nhà địa chất học ở trường của anh. Họ cùng nhau xác nhận những gì Van Wyk de Vries nghĩ anh đã thấy là có thật. Đó là 91 ngọn núi lửa mới nằm ẩn phía dưới lớp băng dày khoảng 3km.
Một số núi lửa khá lớn, cao tới 1.000m và có bề rộng tới hàng chục km (ít nhất là một chục dặm), Van Wyk de Vries cho biết. Anh nhấn mạnh: “Thực tế là có một số lượng lớn các ngọn núi lửa chưa được khám phá ở Nam cực, đã thoát khỏi sự chú ý và thực sự gây ngạc nhiên cho tất cả chúng ta, đặc biệt là vì phần nhiều trong số chúng rất lớn”. Tuy nhiên, không có manh mối nào trên bề mặt cho thấy sự tồn tại của chúng. Nhóm nghiên cứu đã mô tả những phát hiện của họ vào năm 2017 tại Hội Địa chất London.
Những thợ săn núi lửa
Các nghiên cứu khoa học trước đây về khu vực đã tập trung vào lớp băng. Nhưng thay vì vậy, Van Wyk de Vries và các đồng nghiệp của anh đã nhìn vào mặt đất nằm bên dưới lớp băng đó. Họ đã sử dụng một dữ liệu trực tuyến có tên là Bedmap2 được tạo ra bởi cơ quan Khảo sát Nam cực Anh quốc, kết hợp các loại dữ liệu khác nhau về trái đất. Một ví dụ là radar thâm nhập băng, có thể “nhìn thấy” xuyên qua lớp băng và để lộ hình dạng của vùng đất phía bên dưới.
Sau đó, các nhà địa chất đã kiểm tra chéo các hình nón mà họ đã phát hiện được nhờ Bedmap2. Họ đã sử dụng một số phương pháp có thể giúp họ xác nhận được sự hiện diện của một ngọn lửa. Ví dụ: họ đã nghiên cứu dữ liệu cho thấy mật độ và các tính chất từ trường của những khối đá. Điều này có thể cung cấp cho các nhà khoa học manh mối về loại hình và nguồn gốc của chúng. Các nhà nghiên cứu cũng quan sát những hình ảnh của khu vực được chụp bởi các vệ tinh. Trong số đó, có 138 cấu trúc hình nón phù hợp với tất cả các tiêu chí của một ngọn núi lửa. 47 đã được xác định trước đó là núi lửa bị chôn vùi. Như vậy, con số 91 ngọn núi lửa là những phát hiện mới của khoa học.
Bà Christine Siddoway làm việc tại Trường Cao đẳng Colorado ở Colorado Springs, phụ trách nghiên cứu địa chất Nam cực. Bà nói: “Cuộc nghiên cứu mới là một ví dụ tuyệt vời về cách dữ liệu và hình ảnh trực tuyến có thể giúp mọi người khám phá ở những khu vực không thể tiếp cận”.
Những núi lửa này nằm ẩn bên dưới Tấm băng Tây Nam cực rộng mênh mông và di chuyển chậm chạp. Phần lớn nằm trong một khu vực tên là Marie Byrd Land. Chúng cùng nhau tạo thành một trong những vùng núi lửa lớn nhất hành tinh. Khu vực mới được phát hiện này trải dài trên một phạm vi rộng lớn ngang bằng với khoảng cách từ Canada tới Mexico, khoảng 3.600km.
Tiến sĩ Bingham giải thích: “Vùng những núi lửa cực lớn này dường như liên kết với vùng Rạn nứt Tây Nam cực”. Ông là tác giả của cuộc nghiên cứu. Vùng rạn nứt tạo thành những mảng vỏ kiến tạo lớn đang lan rộng hoặc tách rời ra. Điều đó cho phép lớp dung nham nóng chảy trào lên bề mặt trái đất. Động thái có tác động kích hoạt núi lửa phun trào. Nhiều vết nứt trên thế giới, chẳng hạn như vùng Rạn nứt Đông Phi, đã liên kết với các núi lửa đang hoạt động.
- Xem thêm: Trekking núi lửa Rinjani, Indonesia
Rất nhiều dung nham nóng chảy đánh dấu một khu vực có thể tạo ra nhiều nhiệt. Ông Bingham lưu ý: “Vết nứt Tây Nam cực ít được biết đến nhất trong tất cả các hệ thống rạn nứt địa chất của trái đất. Lý do: giống như những núi lửa, nó bị chôn dưới lớp băng dày”.
Trong thực tế, thậm chí không ai dám đoan chắc vết rạn nứt và các núi lửa của nó hoạt động như thế nào. Nhưng nó được bao quanh bởi ít nhất một núi lửa hoạt động phía trên mặt băng: ngọn núi Erebus.
Băng và sông băng
Van Wyk de Vries nghi ngờ rằng các núi lửa ẩn mình vẫn còn đang hoạt động. Một đầu mối là chúng vẫn có hình nón. Thảm băng phía Tây Nam cực đang dần dần trượt về phía biển. Băng di chuyển có thể làm xói mòn các cảnh quan phía bên dưới. Vì vậy, nếu các núi lửa không còn hoạt động hoặc đã chết, hiện tượng băng di chuyển sẽ xóa hoặc làm biến dạng hình nón đặc trưng. Ngược lại, những núi lửa đang hoạt động sẽ liên tục tái tạo lại những hình nón của chúng.
Núi lửa và băng giá
Nếu khu vực này có nhiều núi lửa còn hoạt động, chuyện gì sẽ xảy ra nếu chúng tương tác với tảng băng ở phía trên chúng? Các nhà khoa học vẫn chưa thể biết được. Nhưng họ mô tả 3 khả năng theo nghiên cứu của họ.
Điều hiển nhiên thứ nhất: bất kỳ vụ phun trào nào cũng có thể làm tan lớp băng ở phía trên. Khi khí hậu trái đất ấm lên, sự kiện băng tan ở Nam cực đã là một mối quan tâm lớn. Băng tan chảy làm cho mực nước biển trên toàn cầu dâng cao hơn. Thảm băng Tây Nam cực đã bị sụp đổ ở xung quanh các cạnh của nó, bồng bềnh trên mặt biển.
Ví dụ: vào tháng 7.2017, một khối băng có kích thước bằng bang Delaware của Mỹ đã bị vỡ ra và trôi đi (Tuy khối băng đó không làm tăng mực nước biển bởi vì nó vẫn đang nằm trên mặt nước. Nhưng sự mất mát nó sẽ dễ làm cho băng trên mặt đất dễ tan hơn và trôi xuống biển, và từ đó sẽ làm cho mực nước biển dâng lên).
Nếu toàn bộ thảm băng Nam cực tan chảy, mực nước biển sẽ tăng lên ít nhất là 3,6 mét trên toàn cầu. Đủ để gây lũ lụt tại hầu hết các cộng đồng dân cư ven biển.
Tác động thứ hai có khả năng xảy ra đó là tất cả những núi lửa này có thể làm chậm lại dòng chảy của băng. Tại sao? Những núi lửa này làm cho bề mặt của mặt đất dưới lớp băng trở nên gập ghềnh hơn. Giống như những ổ gà trên đường lộ, những khối hình chóp đó có thể làm chậm lại sự di động của băng, hoặc có khuynh hướng “ghim” chúng vào vị trí.
Khả năng thứ ba: băng mỏng do biến đổi khí hậu có thể kích hoạt nhiều vụ phun trào và tan băng hơn nữa. Bingham nhấn mạnh, băng nặng sẽ đè bẹp lớp vỏ cứng của trái đất bên dưới. Khi thảm băng mỏng hơn, áp lực lên lớp vỏ sẽ giảm đi. Tình trạng áp lực giảm này sau đó có thể làm “mở nắp” cho những khối dung nham bên trong các núi lửa. Và điều đó có thể dẫn đến kích hoạt thêm nhiều hoạt động núi lửa hơn.
Sự kiện này, trên thực tế, đã xảy ra ở Iceland và nó cũng có thể xảy ra ở Nam cực nữa, Bingham nói thêm. Khi băng mỏng đi, có vẻ như các núi lửa đã lộ ra như núi Erebus và phun trào thường xuyên hơn sau kỷ băng hà cuối cùng. Van Wyk de Vries nghĩ rằng chúng ta có thể chờ đợi một sự lặp lại. Anh nói: “Điều này gần như chắc chắn sẽ xảy ra khi băng tan chảy”. Tuy công việc dự đoán các tác động tổng thể vẫn đặc biệt khó khăn. Nhưng ít nhất cho đến bây giờ, các nhà khoa học đã biết xác định chúng ở nơi nào.
