Tung tích ‘núi lửa bí ẩn’ làm giảm nhiệt độ Trái Đất

Một ngọn núi lửa vô danh từng phun trào dữ dội vào năm 1831, khiến khí hậu Trái Đất trở nên mát mẻ hơn.

Đó là một trong những vụ phun trào núi lửa mạnh nhất thế kỷ 19. Khi đó, núi lửa phun ra rất nhiều lưu huỳnh đioxit vào tầng bình lưu khiến nhiệt độ trung bình hàng năm ở Bắc bán cầu giảm khoảng 1 độ C.

Sự kiện diễn ra trong giai đoạn cuối cùng của Kỷ Băng hà Nhỏ, một trong những thời kỳ lạnh nhất trên Trái Đất trong 10.000 năm qua.

Thời điểm xảy ra vụ phun trào lịch sử này được ghi nhận, nhưng vị trí của núi lửa thì không. Các nhà khoa học gần đây tìm ra câu trả lời bằng cách lấy mẫu lõi băng ở Greenland, kiểm tra các đồng vị lưu huỳnh, các hạt tro và các mảnh thủy tinh núi lửa nhỏ lắng đọng từ năm 1831 đến năm 1834.

Vụ phun trào xảy ra tại núi lửa Zavaritskii trên đảo Simushir vào năm 1831. Vụ nổ tạo ra một miệng núi lửa rộng hơn 3km, để lộ các lớp màu đỏ, đen và trắng.

Sử dụng phương pháp địa hóa học, phương pháp xác định niên đại phóng xạ và mô hình máy tính để lập bản đồ quỹ đạo của các hạt, các nhà khoa học liên kết vụ phun trào năm 1831 với một ngọn núi lửa trên đảo ở phía tây bắc Thái Bình Dương. Họ công bố kết quả khảo sát trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.

Theo phân tích, “núi lửa bí ẩn” là Zavaritskii, trên đảo Simushir, một phần của quần đảo Kuril, khu vực đang có tranh chấp giữa Nga và Nhật Bản (Nhật Bản gọi khu vực này là Lãnh thổ phương Bắc). Các nhà khoa học xác định lần phun trào trước đó của núi lửa Zavaritskii là năm 800 trước Công nguyên.

“Đối với nhiều ngọn núi lửa trên Trái Đất, đặc biệt là những ngọn núi lửa ở những vùng xa xôi, chúng ta hiểu rất ít về lịch sử phun trào của chúng”, Tiến sĩ William Hutchison, khảo sát viên chính tại Trường Khoa học Trái Đất và Môi trường thuộc Đại học St. Andrews ở Vương quốc Anh, cho biết.

“Núi lửa Zavaritskii nằm trên một hòn đảo giữa Nhật Bản và Nga. Không có người sống trên đảo và cũng không có nhiều ghi chép lịch sử về hòn đảo này. Những thông tin về đảo chỉ giới hạn trong các nhật ký hành trình của một số con tàu đi qua đây”, ông Hutchison nói.

Với ít thông tin, trước đây không ai nghi ngờ vụ phun trào năm 1831 là từ ngọn núi lửa này. Thay vào đó, các nhà khoa học xem xét các ngọn núi lửa gần đường xích đạo hơn, chẳng hạn như núi lửa Babuyan Claro ở Philippines.

“Vụ phun trào này gây ra những tác động khí hậu toàn cầu nhưng trong một thời gian dài bị nhầm là do một ngọn núi lửa nhiệt đới gây ra”, Tiến sĩ Stefan Brnnimann, trưởng nhóm khoa học khí hậu học tại Đại học Bern ở Thụy Sĩ, cho biết. Ông Brnnimann không tham gia vào khảo sát về Zavaritskii.

Nhờ kiểm tra các lõi băng ở Greenland, các nhà khoa học thấy rằng vào năm 1831, lượng bụi lưu huỳnh lớn hơn khoảng hơn 6 lần so với ở Nam Cực. Phát hiện này cho thấy nguồn gốc phun trào là từ một ngọn núi lửa vĩ độ trung bình ở Bắc bán cầu.

Kiểm tra lõi băng ở Greenland giúp cung cấp manh mối về “núi lửa bí ẩn” phun trào vào năm 1831.

Nhóm khoa học cũng phân tích hóa học tro và mảnh thủy tinh núi lửa có chiều dài không quá 0,02 mm. Khi so sánh kết quả với các tập dữ liệu địa hóa học từ các vùng núi lửa, các nhà khoa học thấy sự trùng khớp gần nhất là núi lửa ở quần đảo Kuril.

Cùng với Zavaritskii, ba ngọn núi lửa khác phun trào từ năm 1808 đến năm 1835, đánh dấu sự suy tàn của Kỷ Băng hà Nhỏ, một hiện tượng khí hậu bất thường kéo dài từ đầu những năm 1400 đến khoảng năm 1850. Trong thời gian này, nhiệt độ hàng năm ở Bắc bán cầu giảm trung bình 0,6 độ C. Ở một số nơi, nhiệt độ mát hơn bình thường 2 độ C và tình trạng mát mẻ kéo dài trong nhiều thập kỷ.

Hai trong số bốn vụ phun trào đã được xác định trước đó: Núi Tambora ở Indonesia phun trào vào năm 1815 và Cosegina phun trào ở Nicaragua vào năm 1835. Ngọn núi lửa tạo ra vụ phun trào năm 1808-1809 vẫn chưa được biết đến. Các tác giả khoa học cho rằng việc phát hiện về Zavaritskii cho thấy khả năng các núi lửa ở quần đảo Kuril có thể phá vỡ khí hậu của Trái Đất.

Sau vụ phun trào năm 1831, tình trạng mát mẻ và khô hạn xuất hiện ở Bắc bán cầu. Các báo cáo về nạn đói và khó khăn lan rộng nhanh chóng theo sau, với nạn đói hoành hành khắp Ấn Độ, Nhật Bản và châu Âu, ảnh hưởng đến hàng triệu người.

Giống như Zavaritskii, nhiều núi lửa trên toàn thế giới nằm ở những nơi biệt lập và ít có sự giám sát, khiến việc dự đoán thời điểm và địa điểm xảy ra vụ phun trào núi lửa lớn tiếp theo trở nên khó khăn.

Bài học rút ra từ vụ phun trào năm 1831 là hoạt động núi lửa ở những nơi xa xôi có thể gây ra hậu quả tàn khốc trên toàn cầu mà con người chưa chuẩn bị đối mặt.

Ông Hutchison nói: “Chúng ta thực sự chưa có một cộng đồng quốc tế phối hợp để hành động khi vụ phun trào lớn tiếp theo xảy ra. Đó là điều mà các nhà khoa học và xã hội cần suy nghĩ thêm”.