Phát hiện mới về quá trình hình thành các vụ phun trào núi lửa siêu lớn

Các vụ phun trào núi lửa quy mô lớn là kết quả của quá trình tích tụ đá nóng chảy ở hàng trăm km dưới mặt đất trong suốt hàng triệu năm. Đây là kết quả nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature số ra mới nhất.

Núi lửa Villarrica ở miền Nam Chile phun nham thạch. Ảnh: AFP/TTXVN

Nhà nghiên cứu núi lửa của Đại học Bristol (Anh), Giáo sư Stephen Sparks cho biết lần gần nhất xảy ra một vụ phun trào siêu lớn là cách đây 26.000 năm. Chuyên gia Sparks đã dẫn đầu một dự án nghiên cứu quốc tế tại Andes, miền Bắc Chile, nơi xảy ra một số vụ phun trào núi lửa quy mô lớn cách đây nhiều năm, nhằm đưa ra cảnh báo sớm và dự báo các vụ phun trào trong tương lai.

Ông Sparks cho biết các vụ phun trào này xảy ra cách đây rất lâu tại Andes. Các nhà khoa học có thể đánh giá toàn bộ quá trình cách thức magma được tạo ra và phun trào. Dù đây là những hiện tượng hiếm gặp song chắc chắn vẫn có quy luật phun trào nhất định. Hiện tượng này phản ánh quá trình một lượng lớn đá nóng chảy tích tụ trong thời gian dài, sau đó nhanh chóng dâng lên bề mặt Trái Đất và phun trào.

Trong quá trình tìm hiểu, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các chất đồng vị phóng xạ để xác định niên đại của các tinh thể nhỏ được phun trào từ núi lửa, qua đó biết được rằng chúng có niên đại từ 2-3 triệu năm trước khi vụ phun trào xảy ra. Điều này chứng tỏ quá trình dẫn tới các vụ phun trào quy mô lớn có thể kéo dài tới hàng triệu năm.

Nghiên cứu tại Andes là một phần trong dự án hỗ trợ công ty khai thác mỏ BHP. Công ty này đang tiến hành khoan sâu qua các lớp đá núi lửa tại miền Bắc Chile để thăm dò khai thác đồng. Hiện mối quan tâm lớn nhất của các nhà nghiên cứu là tần suất các vụ phun trào khổng lồ như vậy. Qua nghiên cứu, các nhà khoa học nhận định tần suất các vụ phun trào xảy ra trên Trái Đất là 20.000 năm/lần. Vụ phun trào gần nhất với quy mô này là tại New Zealand cách đây khoảng 26.000 năm.

Thống kê cho thấy có khoảng 1.500 núi lửa từng hoạt động trên Trái Đất, trong đó có khoảng 50 vụ phun trào siêu lớn. Các vụ phun trào như vậy có thể ảnh hưởng tới khu vực có diện tích lên tới hàng trăm nghìn km2, thông qua các dòng chảy dung nham nhanh và lớn, hoặc lượng lớn tro núi lửa rơi xuống mặt đất. Mối quan ngại lớn nhất là những vụ phun trào kiểu này có thể gây ô nhiễm khí quyển trong vài năm, khi tạo ra lượng lớn bụi và khí như lưu huỳnh. Những loại khí này có thể tác động đến khí hậu khi làm mát hành tinh thay vì khiến Trái Đất ấm lên trong vài năm.

Nghiên cứu mới sẽ giúp các chuyên gia hiểu rõ hơn nguyên nhân dẫn đến hoạt động bất thường của núi lửa. Theo các nhà khoa học, cần phải có lượng lớn đá nóng chảy tích tụ lâu dài dưới mặt đất trước khi có đủ năng lượng để số magma này dâng lên và phun trào. Dựa trên nghiên cứu này, các nhà khoa học bắt đầu xây dựng giả thuyết về nguyên nhân dẫn đến các vụ phun trào đột ngột.