Trước khi núi lửa Tonga phun trào dữ dội làm rung chuyển Thái Bình Dương, không có hoạt động bề mặt nào được ghi nhận, nhưng máy đo địa chấn đã phát hiện điều kỳ lạ.
Năm 2022, núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ở Tonga phun trào đã phá hủy hòn đảo cùng tên, nhấn chìm mọi thứ trong tro bụi và khiến nhiều người thiệt mạng. Vụ phun trào không chỉ gây sóng thần ập vào các bờ biển Tonga mà còn lan rộng ra nhiều quốc gia ở Thái Bình Dương, đến tận Mỹ và Nhật Bản, đồng thời khiến Tonga mất liên lạc với bên ngoài suốt nhiều ngày.
Dự đoán những thảm họa tự nhiên như thế này là cực kỳ khó khăn, nhưng một phát hiện mới đây cho thấy một số núi lửa có thể phát ra dấu hiệu trước khi phun trào dữ dội.
Hình ảnh vệ tinh về vụ phun trào núi lửa Tonga – (Ảnh: NASA).
Sau khi xem xét lại một số dữ liệu bị bỏ qua từ sự kiện của núi lửa Tonga, một nhóm các nhà nghiên cứu cho biết vụ phun trào khổng lồ làm rung chuyển Thái Bình Dương này được báo trước bởi một làn sóng địa chấn di chuyển khắp bề mặt Trái đất.
Theo trang tin khoa học công nghệ Gizmodo, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra dữ liệu từ các máy đo địa chấn tại Fiji và Futuna – cách vụ phun trào hơn 750km. Trong dữ liệu đó, họ tìm thấy một loại sóng địa chấn di chuyển trên bề mặt được gọi là sóng Rayleigh, phát ra từ hướng của vụ phun trào thảm khốc khoảng 15 phút trước sự kiện này.
Con người không thể cảm nhận được sóng Rayleigh, nhưng các máy đo địa chấn đã dễ dàng ghi nhận nó.
“Dựa vào các tín hiệu địa chấn khác và hình ảnh vệ tinh, chúng tôi kết luận rằng sóng Rayleigh là dấu hiệu báo trước quan trọng nhất của vụ phun trào mà không có bất kỳ hoạt động bề mặt rõ rệt nào“, các nhà nghiên cứu viết trong công trình của mình, được xuất bản trên tạp chí Geophysical Research Letters.
Vụ phun trào kỷ lục của núi lửa Hunga Tonga-Hunga Ha’apai xảy ra ngày 15-1-2022. Cột khí cao 58km từ vụ phun trào là lớn nhất từng được ghi nhận và đã vươn đến tầng trung lưu của Trái đất chỉ trong nửa giờ.
Như nhóm nghiên cứu lưu ý, trước vụ phun trào này, không có bất kỳ “hoạt động bề mặt rõ rệt” nào. Do đó, sóng Rayleigh là chỉ báo chính về sự kiện hủy diệt sắp xảy ra.
“Khi xảy ra động đất thông thường, sóng địa chấn bao gồm cả sóng Rayleigh được sử dụng ngay lập tức để ước tính các thông số như tâm chấn, độ sâu, cường độ”, Mie Ichihara, nhà núi lửa học tại Đại học Tokyo và là đồng tác giả nghiên cứu, nói.
“Sau đó các thông số này được sử dụng để phát đi cảnh báo sóng thần sớm. Tuy nhiên hiện tại không có cơ sở hạ tầng để sử dụng sóng Rayleigh từ dấu hiệu báo trước của vụ phun trào núi lửa như đã được xác định trong bài báo của chúng tôi, dù chúng tôi tin rằng điều này hữu ích”.
Nhóm nghiên cứu cho rằng việc phân tích dữ liệu từ các trạm đo địa chấn đặt cách xa hàng trăm km so với vụ phun trào có thể giúp phát hiện sự kiện trước khi nó gây ra những tác động tồi tệ nhất.
“Tại thời điểm núi lửa phun, chúng tôi không nghĩ đến việc sử dụng loại phân tích này trong thời gian thực. Nhưng lần sau, khi có một vụ phun trào lớn dưới nước, các đài quan sát địa phương có thể nhận biết từ dữ liệu của họ”, bà nói thêm.
Hệ thống cảnh báo sớm núi lửa, sóng thần
Các hệ thống cảnh báo sớm thảm họa tự nhiên như động đất, núi lửa và sóng thần, cũng như các sự kiện có thể dự đoán được như bão, lốc xoáy và bão lớn, sẽ cứu sống nhiều người. Bất kỳ khoảng thời gian báo trước nào cũng đều tốt hơn là không, vì thậm chí chỉ vài phút cảnh báo cũng có thể tạo ra sự khác biệt giữa sống và chết.
Các nhà nghiên cứu đang liên tục tìm ra những phương pháp mới để phát hiện sớm các thảm họa tiềm tàng. Năm 2021, một nhóm các nhà khoa học Trái đất phát hiện rằng có thể dự đoán sóng thần dựa vào từ trường của chúng, sẽ đến trước khi mực nước biển thay đổi – dấu hiệu quen thuộc cảnh báo sự xuất hiện của những “bức tường nước” khổng lồ.
Vụ phun trào Hunga Tonga-Hunga Ha’apai có thể đã tàn khốc hơn nhiều nếu nó xảy ra ở khu vực đông dân cư hơn. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng những hiểu biết có được từ vụ phun trào kỷ lục này có thể giúp con người chuẩn bị tốt hơn cho những sự kiện tương tự trong tương lai.
