Khoa học tự nhiên

Phát hiện sự kết nối phía sâu dưới lòng đất giữa hai ngọn núi lửa ở Nhật Bản (02/08/2018)

Các nhà khoa học đã lần đầu tiên xác nhận rằng những thay đổi căn bản của một ngọn núi lửa ở miền nam Nhật Bản là do ảnh hưởng trực tiếp từ quá trình dòng dung nham dài 22 km phun trào từ một ngọn núi lửa. Những kết quả quan sát cho thấy hai hệ thống núi lửa Aira và Kirishima được kết nối với nhau thông qua một nguồn magma ngầm dưới lòng đất trong khoảng thời gian nhiều tháng trước khi xảy ra vụ phun trào của núi lửa Kirishima vào năm 2011.

Các thành phố Kirishima và Kagoshima của Nhật Bản nằm ngay trên biên giới của miệng núi lửa Aira, một trong những hệ thống núi lửa ở miền nam Nhật Bản hoạt động mạnh nhất, nguy hiểm nhất và được theo dõi rất chặt chẽ. Việc tìm kiếm mối tương tác giữa các ngọn núi lửa là rất quan trọng, từ đó, có thể xác định việc có hay không cũng như ảnh hưởng của một vụ phun trào đến hoạt động của một ngọn núi lửa cách xa đó hay làm gia tăng mối nguy cơ, đe dọa về một đợt phun trào mạnh mẽ mới sẽ diễn ra.

Nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Khoa học về Biển và Khí quyển Rosenstiel của trường Đại học Miami (UM) và trường Đại học Quốc tế Florida (Hoa Kỳ) đã phân tích dữ liệu về sự biến dạng được thu thập từ 32 trạm GPS cố định trong khu vực để xác định sự tồn tại của một hồ chứa magma thường được tìm thấy ở độ sâu nhiều kilomet dưới lòng đất, kết nối hai ngọn núi lửa.

Sau vụ phun trào của Kirishima - ngọn núi lửa nằm ở khu vực Kagoshima đông dân cư, miệng núi lửa Aira đã ngừng hoạt động. Các chuyên gia cho rằng đó là dấu hiệu cho thấy núi lửa đang nghỉ ngơi. Tuy nhiên, kết quả từ nghiên cứu mới lại chứng minh một thực tế trái ngược đang diễn ra, đó là: hồ chứa magma bên trong Aira chỉ ngừng hoạt động tạm thời trong quá trình Kirishima đang phun trào và nó sẽ tiếp tục hoạt động trở lại ngay sau khi Kirishima dừng phun trào.

Elodie Brothelande, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại khoa Rosenstiel, trường UM và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã quan sát thấy sự thay đổi căn bản về hành vi hoạt động của Aira trước và sau đợt phun trào của ngọn núi lửa lân cận Kirishima. Lý do duy nhất để giải thích mối tương tác này là sự kết nối hệ thống ống nước giữa hai ngọn núi lửa ở sâu trong lòng đất".

Trước nghiên cứu này, các nhà khoa học đã nghiên cứu cùng lúc các cơ sở dữ liệu địa chất của núi lửa phun trào hoặc đổ sập, nhưng đây là ví dụ đầu tiên chứng minh mối liên kết rõ ràng giữa hai ngọn núi lửa, cho phép các nhà khoa học nghiên cứu các cơ chế cơ bản liên quan. Phát hiện mới xác nhận rằng nguyên nhân sở dĩ không có sự kết nối riêng biệt trên bề mặt giữa hai ngọn núi lửa một phần có thể do hệ thống magma khổng lồ ở sâu trong lòng đất.

Ông Falk Amelung, giáo sư địa vật lý tại khoa Rosenstiel và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Đến mức độ nào mà hệ thống magma được kết nối là một câu hỏi quan trọng khi xét đến các mối nguy hiểm. Có hay không các dòng magma phía sâu dưới lòng đất hoặc liệu một vụ phun trào có thể kích hoạt một ngọn núi lửa khác không? Cho đến nay có rất ít hoặc không có bằng chứng về các kết nối riêng biệt".

"Dự báo núi lửa phun trào là rất quan trọng, đặc biệt là ở các khu vực đông dân cư sinh sống gần núi lửa", Brothelande nhấn mạnh. "Bây giờ, chúng ta đã nhận thức rằng sự thay đổi trong hành vi của núi lửa có thể là hậu quả trực tiếp từ hoạt động của núi lửa “hàng xóm” Kirishima".

Theo nghiên cứu, những hệ thống núi lửa lớn như miệng núi lửa Aira có thể hưởng ứng với các đợt phun trào nhỏ hơn từ các núi lửa gần đó thông qua một hồ chứa magma sâu phía dưới lớp vỏ trái đất, tuy nhiên, hiện tượng này không phải lúc nào cũng xảy ra vì các dòng chảy magma mở và đóng theo chu kỳ.

Amelung chia sẻ: "Giờ đây, chúng ta cần nghiên cứu xem liệu sự kết nối này chỉ xảy ra đối với hệ thống núi lửa ở đông nam Nhật Bản hay đang lan rộng trên khắp thế giới".

Nghiên cứu có tựa đề "Bằng chứng trắc địa cho sự kết nối giữa các hệ thống magma của miệng núi lửa Aira và hệ thống núi lửa Kirishima ở Nhật Bản" được đăng tải trên tạp chí Scientific Reports.

Nguồn: P.K.L (NASATI)/www.vista.gov.vn,

Cập nhật: 24/7/2018