Vụ nổ kinh hoàng và đợt sóng thần trên toàn Thái Bình Dương là hai trong số những bí ẩn của vụ phun trào núi lửa “nghìn năm có một” ở Tonga.
Đợt phun trào núi lửa ở Tonga vào giữa tháng 1 tạo ra đám mây hình nấm khổng lồ ở Thái Bình Dương, kéo theo những con sóng thần cao hơn 15 m, nhấn chìm nhiều làng mạc và người dân trên các đảo ở Tonga.
Ảnh chụp từ vệ tinh và các chuyến bay giám sát ghi lại mức độ thiệt hại nghiêm trọng mà thảm họa kép nói trên gây ra. Điều này làm dấy lên nhiều câu hỏi xoay quanh nguyên nhân gây ra vụ phun trào núi lửa “nghìn năm có một” ở Tonga và phạm vi tàn phá của sóng thần.
Hai nhà khoa học New Zealand, gồm giáo sư ngành núi lửa học Shane Cronin thuộc Đại học Auckland và chuyên gia sóng thần Emily Lane thuộc Viện Nghiên cứu Nước và Khí quyển Quốc gia New Zealand, đã giải thích những vấn đề này trong một bài viết trên AP.
Độ sâu lý tưởng
Đợt phun trào núi lửa ở Tonga hôm 15/1 rất mạnh mẽ nhưng cũng tương đối ngắn. Hỗn hợp bụi, khói và mảnh vỡ bề mặt bắn lên không trung ở độ cao hơn 30 km, song đợt phun trào chỉ kéo dài khoảng 10 phút, khác với các vụ phun trào lớn vốn thường tiếp tục trong nhiều giờ.
Giáo sư Cronin cho biết vụ phun trào núi lửa Hunga Tonga Hunga Ha’apai có sức mạnh được xếp vào hàng lớn nhất thế giới trong 30 năm qua. Chiều cao của đám tro bụi, hơi nước và khí bốc ra từ núi lửa ở Tonga có thể sánh ngang vụ phun trào khổng lồ của núi lửa Pinatubo ở Philippines vào năm 1991, vốn tước đi sinh mạng của hàng trăm người.
Lượng magma bên trong núi lửa có chứa các loại khí và phải chịu áp suất rất lớn. Chỉ một vết nứt trên đá có thể làm giảm áp suất đột ngột, cho phép lượng khí nói trên nở ra và làm nổ các khối magma.
Ông Cronin cho biết miệng núi lửa nằm sâu khoảng 200 m dưới mặt biển, cũng là độ sâu lý tưởng để tạo ra một vụ nổ lớn. Theo đó, nước biển tràn vào núi lửa và ngay lập tức biến thành hơi nước, cộng dồn vào sự nở rộng của khối khí và gia tăng năng lượng cho vụ nổ.
Nhiều nhà khoa học rất ngạc nhiên khi chỉ một vụ phun trào núi lửa ở Tonga đã có thể tạo ra đợt sóng thần rộng trên toàn Thái Bình Dương, đập vỡ tàu thuyền ở New Zealand, gây ra vụ tràn dầu và khiến hai người chết đuối ở Peru.
Bà Lane nói rằng hiện tượng sóng thần trên diện rộng thường xuất phát từ các trận động đất kéo dài tại một khu vực rộng lớn, chứ không phải từ một ngọn núi lửa duy nhất.
Trong trường hợp ở Tonga, bà Lane đưa ra một số giả thuyết. Đó là các đợt sóng thần có thể được tiếp thêm sức mạnh từ sóng xung kích, hoặc sự bùng nổ sóng âm từ dư chấn của một sườn núi lửa sụp đổ.
Đặc điểm địa chất
Một bí ẩn khác xoay quanh mức độ tàn phá của sóng thần ở Tonga, nơi nằm ngay trên đỉnh ngọn núi lửa và đáng ra phải hứng chịu thiệt hại nặng nề hơn so với các khu vực ở xa như Thái Bình Dương, New Zealand hay Peru.
“Đây là câu hỏi triệu USD”, ông Cronin nói. “Nhìn vào những hình ảnh thu được tính đến nay, mức độ tàn phá (ở Tonga) không nghiêm trọng như tôi hình dung”.
Ngày 19/1, giới chức Tonga xác nhận ba trường hợp thiệt mạng ở nước này. Các nhà chức trách cho biết toàn bộ nhà cửa tại đảo Mango, nơi sinh sống của khoảng 50 người, đã bị phá hủy. Trên đảo Fonoifua hiện chỉ còn lại hai ngôi nhà.
Theo bà Lane, người dân Tonga đã nhận được một số dấu hiệu cảnh báo nguy hiểm. Một ngày trước khi phun trào, núi lửa ở Tonga đã gia tăng hoạt động và tạo ra âm thanh dễ nhận biết.
Đồng thời, đợt phun trào tạo ra một vụ nổ cực lớn trước khi sóng thần ập đến, báo hiệu cho nhiều người tìm nơi trú ẩn ở các vùng đất cao.
Cũng theo bà Lane, các rạn san hô, đầm phá và đặc điểm tự nhiên khác đã bảo vệ một phần của Tonga, đồng thời khuếch đại mức sóng ở một số khu vực nhất định.
Giáo sư Cronin cho biết lớp tro thoát ra từ núi lửa và phủ lên Tonga có tính axit nhưng không độc. Ông khuyên người dân ở Thái Bình Dương rằng họ vẫn có thể uống nước bị tro rơi vào, dù lượng nước này sẽ có tính axit và mặn hơn.
Theo ông Cronin, trong trường hợp nước trở nên khan hiếm, uống nước nhiễm tro vẫn tốt hơn so với các nguồn nước đọng, vốn có thể là nơi sinh sôi của vi khuẩn gây bệnh.
Những vụ phun trào núi lửa khổng lồ đôi khi có thể gây ra hiện tượng nguội lạnh tạm thời trên toàn cầu do sulfur dioxide được bơm vào tầng bình lưu.
Tuy nhiên, sau đợt phun trào núi lửa ở Tonga, các phép đo vệ tinh ban đầu cho thấy lượng sulfur dioxide thải ra sẽ ảnh hưởng không đáng kể đến việc làm mát trên phạm vi toàn cầu. Giáo sư Alan Robock thuộc Đại học Rutgers cho biết mức chênh lệch nhiệt độ chỉ rơi vào khoảng 0,01 độ C.
Giáo sư Cronin hình dung ra hai kịch bản chính sau thảm họa kép ở Tonga. Trong trường hợp đầu tiên, núi lửa vừa phun trào sẽ rơi vào trạng thái “ngủ” trong 10-20 năm tới khi magma dần tích tụ trở lại.
Trong kịch bản thứ hai, một lượng magma mới gia tăng nhanh chóng để thay thế khối magma đã phát nổ, có thể gây ra các đợt phun trào liên tiếp trong thời gian ngắn.
Dẫu vậy, giáo sư Cronin tin rằng những vết nứt từ đợt phun trào vừa qua sẽ làm thoát khí nhanh hơn, giảm áp suất trong núi lửa, do đó những vụ phun trào kế tiếp sẽ yếu hơn.
