Núi lửa dưới nước rộng một dặm chuẩn bị phun trào ngoài khơi Bờ Tây

Các nhà khoa học cho biết mọi thứ đang nóng lên hàng trăm dặm ngoài khơi bờ biển Oregon, nơi một ngọn núi lửa lớn dưới biển đang có dấu hiệu phun trào sắp xảy ra.

Ngọn núi lửa, được gọi là Axial Seamount, nằm sâu gần 1 dặm (1,4 km) dưới nước tại một điểm nóng địa chất, nơi những luồng đá nóng chảy nóng bỏng phun trào từ lớp phủ Trái đất và vào lớp vỏ. Các núi lửa điểm nóng thường xuất hiện ở đáy biển. Nhưng Axial Seamount cũng tình cờ nằm ​​trên Juan de Fuca Ridge một khu vực mà hai mảng kiến ​​tạo lớn (Thái Bình Dương và mảng Juan de Fuca) liên tục tách ra, gây ra sự tích tụ áp suất đều đặn bên dưới bề mặt hành tinh.

Tần suất động đất gần đây đã tăng đột biến khi núi lửa phun trào với ngày càng nhiều magma, báo hiệu một vụ phun trào có thể sắp xảy ra, theo các nhà nghiên cứu tại Sáng kiến ​​quan sát đại dương của Quỹ khoa học quốc gia, một cơ sở do Đại học Washington điều hành để theo dõi hoạt động của Axial Seamount.

"Hiện tại, có khoảng vài trăm trận động đất mỗi ngày, nhưng vẫn ít hơn nhiều so với những gì chúng ta thấy trước vụ phun trào trước đó", William Wilcock, một nhà địa vật lý biển và là giáo sư tại Khoa Hải dương học của Đại học Washington, người nghiên cứu về núi lửa, cho biết.

"Tôi cho rằng nó sẽ phun trào vào một thời điểm nào đó sau này (năm nay) hoặc đầu năm 2026, nhưng có thể là ngày mai, vì hoàn toàn không thể đoán trước được", ông nói.

Điều gì xảy ra trong một vụ phun trào?

Trong lần phun trào gần đây nhất của núi lửa vào tháng 4 năm 2015, nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy khoảng 10.000 trận động đất quy mô nhỏ trong vòng 24 giờ và Wilcock cho biết trận động đất tiếp theo cũng có thể xảy ra tương tự.

Magma — đá nóng chảy bên dưới bề mặt Trái đất — trào ra khỏi Axial Seamount trong một tháng và kéo dài khoảng 25 dặm (40 km) trên đáy biển, ông nói thêm.

Khoang magma ở trung tâm của núi lửa cũng đã sụp đổ nhiều lần trong quá khứ, tạo ra một miệng núi lửa lớn gọi là miệng núi lửa. Ở đó, sinh vật biển phát triển mạnh nhờ các loại khí giàu khoáng chất thoát ra qua các lỗ thông thủy nhiệt, giống như các suối nước nóng dưới nước. Các dòng chất lỏng nóng chứa hàng tỷ vi khuẩn và các cục chất thải trào lên từ các vết nứt trên bề mặt miệng núi lửa, tạo ra các luồng khói trắng gọi là "máy thổi tuyết".

Trong các vụ phun trào trước đây, các loài thực vật và động vật nhỏ sống trên các lỗ thông thủy nhiệt đã bị thiêu rụi bởi các dòng dung nham, nhưng chỉ ba tháng sau, hệ sinh thái của chúng đã trở lại và phát triển mạnh mẽ trở lại, Debbie Kelley, giám đốc của Regional Cabled Array cho biết.

"Tôi nghĩ đây là một trong những khám phá lớn nhất mà chúng tôi đã thực hiện", Kelley, giáo sư địa chất biển và địa vật lý tại Đại học Washington, cho biết trong một tuyên bố. "Sự sống phát triển mạnh mẽ trong những môi trường khắc nghiệt này, và núi lửa có lẽ là một trong những nguồn sống chính trong đại dương của chúng ta".

Những đám mây trắng của chất thải vi khuẩn bốc lên từ đáy biển

Trong khi các sinh vật biển lân cận như cá, cá voi và bạch tuộc có thể cảm thấy sức nóng và tiếng ầm ầm của sự dịch chuyển địa chấn, chúng không có khả năng bị tổn hại. Và những người trên đất liền có lẽ sẽ không nhận thấy vụ phun trào, Kelley nói.

"Đây không phải là một sự kiện bùng nổ. Bạn sẽ không nhìn thấy những đám mây tro bụi trên mặt nước, bất cứ thứ gì tương tự như vậy", cô nói. "Giống như khi bạn đổ một dặm nước biển lên đỉnh Kilauea ... bạn có thể thấy một số đài phun nước, nhưng thế là hết".

Trên thực tế, hầu hết hoạt động núi lửa của hành tinh diễn ra trong các trung tâm lan rộng dưới nước như Juan de Fuca Ridge, nơi xảy ra nhiều vụ phun trào núi lửa nhỏ mỗi ngày, Kelley cho biết.

“Mác-ma khá gần bề mặt. Nó nằm sâu khoảng một dặm dưới bề mặt, rất nông so với nhiều núi lửa trên đất liền, nơi có thể sâu tới 8 dặm (12,9 km)”, Kelley cho biết, đồng thời nói thêm rằng độ nhớt hoặc độ dày của mác-ma có thể ảnh hưởng đến mức áp suất tích tụ trong khoang mác-ma. Giống như nước sốt cà chua đặc đang nấu trên bếp, các bong bóng khí bên trong mác-ma có độ nhớt cao vỡ ra mạnh hơn nhiều so với mác-ma mỏng hơn, loãng hơn của Axial Seamount.

Cách quan sát

May mắn thay, độ ôn hòa tương đối của Axial Seamount khiến nơi này trở nên hoàn hảo để con người quan sát kỹ lưỡng. Kelley cho biết lần tới khi núi lửa phun trào, đài quan sát thậm chí còn có kế hoạch phát trực tiếp sự kiện này, điều chưa từng được thực hiện trước đây.

Việc quan sát một vụ phun trào núi lửa dưới biển không phải là nhiệm vụ dễ dàng. Các nhà khoa học chỉ trực tiếp chứng kiến ​​một vụ phun trào lần đầu tiên vào ngày 29 tháng 4.

Ở Thái Bình Dương, cách Costa Rica khoảng 1.300 dặm (2.092 km) về phía tây, các nhà nghiên cứu hợp tác với Viện Hải dương học Woods Hole, hay WHOI, đang lặn dưới nước theo thông lệ để thu thập dữ liệu về Rãnh Đông Thái Bình Dương thì họ nhận thấy các lỗ thông hơi Tica từng sôi động giờ không còn tràn ngập sinh vật biển nữa. Thay vào đó, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một "lò nướng giun ống" bị cháy đen, theo như Học giả nghiên cứu danh dự của WHOI Dan Fornari đã nói. Những tia dung nham màu cam rò rỉ qua đáy biển trước khi đông cứng trong nước đóng băng, cho thấy một vụ phun trào đang diễn ra.

"Đây là một diễn biến khá quan trọng", Fornari cho biết. “Đây là một môi trường chưa được nghiên cứu nhiều, vì rất khó tiếp cận và vì chúng ta phải sử dụng công nghệ thông minh để hiểu nó. … Về bản chất, chúng ta đang theo dõi (cách) hành tinh này được hình thành, được tạo ra bởi hoạt động núi lửa dưới đáy biển.”

Trên thì như thế nào thì dưới cũng vậy

Thật bất ngờ, việc quan sát kỹ Axial Seamount đã tiết lộ thời điểm phun trào của nó không chỉ liên quan đến những gì sủi bọt bên dưới bề mặt mà còn liên quan đến những gì ở trên.

Cả ba vụ phun trào gần đây nhất vào năm 1998, 2011 và 2015 đều xảy ra trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 4, thời điểm trong năm khi Trái đất di chuyển ra xa mặt trời.

“Tôi không nghĩ chúng ta hiểu hết lý do tại sao lại như vậy, nhưng có thể liên quan đến lực (hấp dẫn) từ mặt trăng tác động đến núi lửa,” Wilcock cho biết.

Mặt trăng quay quanh Trái đất mỗi tháng và lực hấp dẫn của nó làm thủy triều đại dương di chuyển lên xuống, gây ra những biến đổi áp suất trên đáy biển. Khi khoang magma của núi lửa đạt đến khối lượng tới hạn, những thay đổi áp suất này gây thêm áp lực lên miệng núi lửa, miệng núi lửa được tạo ra bởi các vụ phun trào trước đó. Áp suất của thủy triều cao cũng gây ra nhiều trận động đất hơn, từ từ làm căng khoang đến điểm vỡ, Kelley cho biết.

 

Kameryn Griesse