Phun trào núi lửa là một trong những sự kiện thảm họa và ngoạn mục nhất trên trái đất. Không chỉ gây thiệt hại lớn cho cơ sở hạ tầng và con người, chúng còn có ảnh hưởng đáng kể đến môi trường và khí hậu.
Việc hiểu rõ mức độ nguy hiểm của các vụ phun trào núi lửa là rất quan trọng để đưa ra những đánh giá rủi ro chính xác và phát triển các chiến lược để giảm thiểu tác động của chúng. Tuy nhiên, việc thu thập các giá trị chính xác về khối lượng magma và lượng chất thải từ các vụ phun trào núi lửa trong quá khứ đã là một thách thức đối với các nhà núi lửa học.
Lần đầu tiên, một nhóm nghiên cứu quốc tế do nhà khoa học biển Dr. Jens Karstens dẫn đầu đã kết hợp các phương pháp địa vật lý và địa chất mới nhất để khảo sát lại vụ phun trào Minoan diễn ra 3.600 năm trước tại đảo Santorini của Hy Lạp. Các kết quả của họ đã được công bố trong tạp chí Nature Communications, và chúng cung cấp cái nhìn mới độ lớn của vụ phun trào.
BẠN CÓ BIẾT!
- Dòng chảy pyroclastic: Dòng chảy pyroclastic là những đám mây di chuyển nhanh của tro bụi nóng, mảnh đá và khí được phun ra từ núi lửa trong một vụ phun trào.
- Caldera: Caldera là một hố sụt lớn, hình chén được hình thành khi đỉnh núi lửa sụp xuống khoang magma bên dưới.
- Santorini là một đảo núi lửa nằm trên biển Aegean thuộc phía nam Hy Lạp và cũng là một trong những điểm đến du lịch phổ biến của vùng Đông Nam Âu. Đảo này nổi tiếng với các ngôi làng trắng trang trí trên những bãi biển đầy cát đen, các di tích lịch sử và đặc biệt là những cảnh quan thiên nhiên độc đáo với những tòa nhà xây dựng trên các cửa non của những ngọn núi lửa. Tuy nhiên, vì Santorini là một khu vực núi lửa hoạt động, việc nghiên cứu, đánh giá rủi ro và dự báo các trận phun trào núi lửa có tính khả thi cao là cần thiết.
Vụ phun trào Minoan được đặt theo tên nền văn minh tiên tiến nhất ở Châu u, đã bị chôn vùi bởi vụ phun trào núi lửa tại Akrotiri. Các ước tính trước đó cho rằng vụ phun trào có độ lớn tới 86 km³ magma bị phun ra, khiến nó trở thành một trong những vụ phun trào lớn nhất trong 10.000 năm qua. Tuy nhiên, phân tích mới của nhóm khoa học cho thấy con số nhỏ hơn nhiều: Chỉ bằng một phần ba hoặc một nửa, 26-41 km³, là sự kiện vào thời điểm đó, theo ước tính hiện tại.
Để tính toán độ lớn của vụ phun trào núi lửa, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp khác nhau từ nhiều chuyến đi nghiên cứu. Họ đã phát hiện ra các tầng tro bụi từ vụ phun trào Minoan trong 41 lõi đáy được thu thập trong chuyến đi nghiên cứu POS513 trên tàu nghiên cứu POSEIDON vào năm 2017. Bằng cách xác định khối lượng tro bụi của vụ phun trào, họ có thể ước tính lượng magma đã bị phun ra trong sự kiện.
Vì magma bị phun ra sẽ đông cứng thành vật liệu có độ xốp khác nhau, nhóm đã sử dụng kỹ thuật dựa trên chụp cắt lớp để xác định mật độ của các lõi đáy và do đó thể tích magma thực sự bị phun ra.
Các nhà nghiên cứu cũng đã sử dụng dữ liệu phản xạ sóng siêu âm từ chuyến đi nghiên cứu POS538 để xác định và mô tả sự lắng đọng của các dòng chảy pyroclastic xung quanh đảo. Những dữ liệu này cho phép họ ước tính chính xác phạm vi của vụ phun trào Minoan.
Kết hợp các dữ liệu thu thập được, các nhà khoa học đã có thể rút ra kết luận về phạm vi của vụ phun trào Minoan, cung cấp các giá trị chính xác nhất được tính toán cho tất cả các thành phần riêng lẻ của sự kiện.
Các ước tính về khối lượng phun trào trước đây dựa hoặc vào ước tính về khối lượng sụt giảm của caldera hoặc ước tính không hoàn chỉnh về phụ phẩm của vụ phun trào. Cả hai cách tiếp cận này đều có giới hạn trong khả năng giải thích.
Các kết quả của nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện đánh giá rủi ro núi lửa trên toàn thế giới. “Các vụ phun trào núi lửa có thể dẫn đến những tác động có thể đo lường trên toàn thế giới, chẳng hạn như sự giảm nhiệt độ toàn cầu,”
Tiến sĩ Karstens nói. “Chúng ta có một điểm mù ở đó. Do đó, việc chúng ta học cách đánh giá chính xác hơn hậu quả của các vụ phun trào núi lửa lớn là rất quan trọng.”
Với các ước tính chính xác hơn về độ lớn của các vụ phun trào núi lửa trong quá khứ, các nhà khoa học có thể phát triển các mô hình tốt hơn để dự đoán các sự kiện trong tương lai và đánh giá rủi ro của các hiểm họa núi lửa.
Việc cải thiện đánh giá rủi ro có thể giúp chính phủ và cộng đồng phát triển các kế hoạch chuẩn bị và chiến lược ứng phó tốt hơn cho các vụ phun trào núi lửa.
Nghiên cứu do Tiến sĩ Karstens và nhóm của ông dẫn đầu đã đóng góp quan trọng cho sự hiểu biết của chúng ta về các vụ phun trào núi lửa dữ dội và độ lớn của chúng. Các kết quả của họ giúp lấp đầy khoảng trống kiến thức quan trọng trong khả năng của chúng ta đánh giá chính xác rủi ro của những sự kiện như vậy.
Bằng cách kết hợp các phương pháp địa vật lý và địa chất mới nhất, nhóm đã thiết lập một tiêu chuẩn để xác định chính xác hơn khối lượng magma, làm cho việc ước tính rủi ro của các vụ phun trào núi lửa trong tương lai dễ dàng hơn.
Theo: Nature Communications