Với tình trạng băng tan nhanh như hiện nay, liệu các núi lửa có bị đánh thức và tạo ra vòng lặp mất băng dẫn đến núi lửa phun trào, nhiều núi lửa phun trào hơn lại dẫn đến mất nhiều băng hơn, hậu quả là mực nước biển dâng cao.

Nam Cực không chỉ có băng mà còn có lửa. Bên dưới lớp băng phủ khắp lục địa này, có hơn 100 ngọn núi lửa đang ẩn mình hoặc nhô lên khỏi bề mặt. Một trong số đó là ngọn Erebus, cao 3.800m với những hoạt động địa chất dữ dội. Núi lửa này nằm cách McMurdo - trạm nghiên cứu địa chất lớn nhất Nam Cực, khoảng 40km. Một núi lửa khác, ngọn Waesche, còn gây ra nhiều lo ngại hơn khi các nhà khoa học phát hiện ra rằng, tan băng có thể khiến nó phun trào trở lại. Hiện các nhà nghiên cứu đang tập trung vào cả hai ngọn núi để tìm hiểu những mối nguy trước mắt và về lâu dài.

Các nhà nghiên cứu đã lắp đặt máy cảm biến xung quanh miệng núi lửa Erebus để tìm hiểu những mối nguy có thể xảy đến với trạm McMurdo của Mỹ và trạm Scott của New Zealand gần đó. Họ cũng có kế hoạch khảo sát với ngọn Waesche để đánh giá khả năng biến đổi khí hậu đánh thức những ngọn núi lửa bị đóng băng. Những ngọn núi này có thể sẽ phun trào trở lại và dung nham của nó có thể đẩy nhanh thêm quá trình tan băng.

Matthew Zimmerer, nhà địa lý học tại Viện Công nghệ và Khai thác mỏ New Mexico (NMT), cho biết: “Điều này thật nguy hiểm nhưng cũng rất thú vị”.

Risk Aster, nhà địa vật lý từ Đại học Colorado, cho biết “Chúng tôi đang xem xét phần đỉnh của một hệ thống magma, hệ thống này có thể kéo dài khoảng 150km vào sâu bên trong lớp phủ [của Trái đất]”. Máy đo địa chấn giúp các nhà nghiên cứu thực hiện kế hoạch này. Nhưng những cơn gió mạnh đã khiến các thiết bị không thể nghe được âm thanh từ các chuyển động sâu trong lớp magma.

Một nhóm các nhà khoa học đã chôn một máy đo địa chấn mới ở đỉnh Erebus, nơi không bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn của gió và có thể truyền dữ liệu theo thời gian thực, giúp theo dõi Erebus liên tục để phát hiện nguy cơ kịp thời và khám phá thêm về ngọn núi này.

Hố chôn các cảm biến trên đỉnh ngọn núi Erebus cao hơn 3800m. Ảnh: science.org

Các núi lửa hiếm khi duy trì được một hồ dung nham lộ thiên trong thời gian dài đến vài thập kỷ như núi lửa Erebus, do quá trình phun trào hoặc nguội đi của núi lửa sẽ khiến hồ dung nham biến mất. Khi núi lửa hoạt động, hồ dung nham có vai trò như một “van xả áp” giúp giải phóng áp suất lên hệ thống magma bên dưới. Tuy nhiên, tại Erebus, các nghiên cứu cho thấy áp suất dưới lòng núi lửa không được xả hoàn toàn. Thay vào đó, áp suất tăng và giảm theo chu kỳ, khiến các sườn núi lửa phồng lên rồi xẹp xuống một cách rõ rệt. Hiện tượng này cho thấy có điều gì đó phức tạp hơn đang diễn ra trong hệ thống magma của núi lửa Erebus mà các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ, theo ông Ronni Grapenthin, nhà địa vật lý tại Đại học Alaska Fairbanks.

Hồ dung nham rộng 20m của Erebus cũng đặt ra nhiều câu hỏi. Sự sôi sục của nó có thể tạo ra các bong bóng khí khổng lồ trong lòng hồ. Khi bong bóng chạm đến mặt hồ, chúng phát nổ và có thể phóng dung nham xa hơn 1km. Aster hy vọng các máy đo địa chấn mới lắp đặt có thể tiết lộ lý do vì sao các hồ lại chuyển từ trạng thái khuấy động sang khá yên ả trong nhiều năm và vì sao trướcđây, Erebus lại phun trào dữ dội hơn. Hiểu rõ hơn về Erebus sẽ giúp hình dung về các núi lửa khác ở Nam Cực.

Trong khi đó Waesche dù đã ngừng hoạt động, có thể giúp trả lời câu hỏi cấp bách nhất: Với tình trạng băng tan nhanh hơn bao giờ hết, liệu các núi lửa có hoạt động mạnh hơn không? Adelina Geye, nhà nghiên cứu núi lửa tại Geosciences Barcelona, cho biết, khi lớp băng nặng nề trên bề mặt núi lửa tan chảy, áp lực đè nén lên núi lửa giảm xuống, làm cho các loại khí bị giữ trong magma thoát ra, tương tự như bọt khí thoát ra khi mở nắp chai rượu sâm-panh. Chính các khí này sẽ kích hoạt các vụ phun trào. Hiện tượng này đã được quan sát thấy ở các núi lửa ở Iceland và vùng tây bắc Thái Bình Dương của Mỹ. “Ngay khi các dòng sông băng biến mất, các núi lửa cũng tái hoạt động”. Tuy nhiên, vẫn chưa có bằng chứng nào về mối liên hệ tương tự ở Nam Cực.

Vào khoảng những năm 2010, một nhóm nghiên cứu từ NMT đã thực hiện chuyến đi đến Waesche để lấy mẫu dung nham từ lần hoạt động cuối cùng của ngọn núi này, xảy ra từ hơn 100.000 năm trước. Phân tích cho thấy, các mẫu đá thu được đến từ hơn 50 vụ phun trào khác nhau. Gần 90% các vụ phun trào đó xảy ra giữa các kỷ băng hà, khi nhiệt độ ấm áp như hiện nay. “Đó là mối tương quan thật bất ngờ”, Zimmerer nói.

Zimmerer cho biết vẫn chưa rõ núi lửa sẽ phản ứng nhanh như thế nào trước tình trạng băng tan. Một ngọn núi lửa dưới lớp băng phun trào sẽ không gây ra thêm nhiều băng tan, nhưng nếu có nhiều vụ phun trào, hiện tượng này có thể xảy ra và tạo ra một vòng lặp, với việc mất băng dẫn đến nhiều núi lửa phun trào hơn, và nhiều vụ phun trào hơn dẫn đến mất nhiều băng hơn, hậu quả sẽ là mực nước biển dâng cao. Nếu điều này xảy ra, có nghĩa là khí nhà kính sinh ra từ các hoạt động của con người thậm chí có thể ảnh hưởng đến những ngọn núi lửa xa xôi nhất hành tinh - từ đó ảnh hưởng trở lại đến số phận của nhân loại.

Nguồn: