Điều gì sẽ xảy ra nếu núi lửa Yellowstone phun trào?
Các chuyển động địa chất của Trái Đất trong những năm gần đây đã trở nên khá dồn dập. Đặc biệt là vào ngày 15/1/2022, vụ phun trào của một ngọn núi lửa ngầm ở Tonga, một quốc đảo ở Nam Thái Bình Dương đã khiến cả thế giới chứng kiến được sức mạnh của siêu núi lửa phun trào. Cục hàng không NASA cho biết nó có sức công phá tương đương 650 quả bom nguyên tử ném xuống Hiroshima. Núi lửa Tonga đã không chỉ tạo ra đám mây hình nấm khổng lồ trên bầu trời mà còn gây ra sóng thần ở Thái Bình Dương.
Trên thực tế, các phương tiện truyền thông trong những năm gần đây đều đưa tin rằng, núi lửa Phú Sĩ ở Nhật Bản và siêu núi lửa Yellowstone ở Hoa Kỳ đã xuất hiện dị động, chúng dường như đang ấp ủ tạo ra một vụ phun trào đáng sợ. Liệu những ngọn núi lửa này có phun trào không? Hậu quả sau đó sẽ là gì?
Dưới bề mặt Trái Đất có gì?
Trước khi nói về nguồn gốc của núi lửa, chúng ta cần hiểu cấu tạo của Trái Đất. Theo sự hiểu biết của khoa học hiện đại, Trái Đất chủ yếu được chia thành nhiều lớp, lớp ngoài cùng là lớp vỏ, đất liền và đại dương mà chúng ta quen thuộc đều nằm trên đó. Lớp vỏ không phải là một lớp hoàn chỉnh mà là được cấu tạo bởi rất nhiều bản khối, chẳng hạn như bản khối Á-Âu, bản khối Bắc Mỹ, bản khối Thái Bình Dương v.v. cũng như rất nhiều bản khối nhỏ và vi bản khối. Những bản khối này luôn chuyển động về phía nhau hoặc di chuyển ra xa nhau.
Lớp bên dưới lớp vỏ được gọi là lớp phủ. Tầng trên của lớp phủ chủ yếu là đá, còn xuống dưới một chút thì là tầng quyển mềm, do nhiệt độ gần tâm Trái Đất đã tăng lên, cho nên đá bị nóng chảy thành trạng thái lỏng. Còn bên dưới tầng quyển mềm lại là đá rắn, bởi vì mặc dù nhiệt độ càng cao khi càng gần tâm Trái Đất, nhưng áp suất cũng ngày càng tăng nên, do đó đá lại đặc lại.
Xuống dưới nữa chính là lõi. Thông qua việc truyền sóng địa chấn, người ta suy đoán rằng lõi ngoài của Trái Đất đang ở trạng thái nóng chảy với thành phần chủ yếu là sắt, niken và các kim loại khác, tạo ra từ trường cho Trái Đất và bảo vệ các sinh vật trên bề mặt Trái Đất. Còn lõi bên trong được suy đoán rất có thể là sắt đặc.
Những hiểu biết đối với Trái Đất này là đến từ vật lý học, địa chấn học, và một số bằng chứng được cung cấp bởi các thiên thạch, rồi từ cơ sở đó để suy luận. Chưa ai từng nhìn thấy cấu trúc thực sự của Trái Đất, bởi vì các hoạt động thăm dò của con người hiện nay thậm chí còn chưa đào qua được lớp vỏ. Có một số người cũng nói rằng Trái Đất kỳ thực là rỗng, đây là một truyền thuyết đô thị hay là sự thật ẩn giấu? Có lẽ chúng ta sẽ nói về chủ đề này trong tương lai.
Núi lửa hình thành như thế nào?
Vậy khoa học hiện tại giải thích cách núi lửa hình thành như thế nào? Các khoa học gia cho biết, có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc hình thành núi lửa.
Nguyên nhân đầu tiên là các bản khối di chuyển ra xa nhau khiến lớp vỏ mỏng dần, dung nham sẽ phun ra từ phần mỏng này và tạo thành núi lửa, ví dụ điển hình là núi lửa hình thành dưới lòng đại dương, được gọi là “sống núi giữa đại dương”. Iceland, một trong năm quốc gia ở Bắc Âu, thực chất là một hòn đảo núi lửa được hình thành do sự tích tụ của lớp vật chất ở tầng trên lớp phủ tràn ra từ sống núi giữa Đại Tây Dương. Iceland hiện vẫn còn rất nhiều núi lửa đang hoạt động và thỉnh thoảng chúng lại phun trào. Ngoài ra, tài nguyên địa nhiệt của Iceland cũng rất phong phú, có rất nhiều suối nước nóng nổi tiếng.
Nguyên nhân thứ hai tạo ra núi lửa là do chuyển động ngược chiều giữa bản khối đại dương và bản khối lục địa. Bản khối đại dương thông thường đều thấp hơn bản khối lục địa, do đó bản khối đại dương sẽ lao vào bên dưới bản khối lục địa. Đá trong bản khối đại dương bị dung nham bên dưới bản khối lục địa nấu chảy, tạo ra hơi nước áp suất cao, do đó áp suất dung nham cũng tăng lên, chúng sẽ tìm kiếm một cửa đột phá ở trên bề mặt bản khối lục địa, từ đó hình thành nên đảo núi lửa. Núi Phú Sĩ ở Nhật Bản chính là thuộc loại này.
Loại thứ ba gọi là núi lửa điểm nóng, có một số núi lửa không nằm ở điểm giao nhau giữa các bản khối, chẳng hạn như núi lửa Yellowstone ở Hoa Kỳ và núi lửa Hawaii. Các nhà núi lửa học cho rằng những ngọn núi lửa này nằm trên “điểm nóng”. Cơ chế hoạt động của điểm nóng hiện vẫn chưa rõ ràng, nhưng các khoa học gia nhìn chung tin rằng chúng hình thành từ một “chùm manti” nhô lên từ đáy lớp phủ. Khi các bản khối di chuyển trên điểm nóng theo phương ngang, bởi vì bản khối di chuyển còn điểm nóng bất động, cho nên sẽ tạo ra một dãy núi lửa. Và càng xa điểm nóng, núi lửa càng già.
Hậu quả của núi lửa phun trào
Cũng giống như động đất có các cường độ khác nhau, núi lửa phun trào cũng có một chỉ số để đo mức độ nghiêm trọng, được gọi là VEI (Volcanic Explosivity Index). Nó chủ yếu được đo bằng lượng vật chất mà núi lửa phun ra. Mỗi lần chỉ số này tăng 1 cấp đồng nghĩa với việc phun trào mạnh hơn gấp 10 lần.
Các cấp độ từ 0-4 được coi là nhẹ. Từ cấp độ 5 trở đi, tính sát thương đã dần dần gia tăng. Ví dụ ở cấp độ 5, lượng vật chất mà núi lửa phun ra có thể tích là 1km khối, là một khối vật chất khổng lồ với chiều dài, chiều rộng và chiều cao là 1,000m.
Như chúng ta đã biết, thành phố Pompeii được xây dựng vào năm 600 trước Công nguyên trên bờ sông Sarno ở Ý. Vào năm 79 sau Công nguyên, núi Vesuvius đã phun trào và tro tàn của nó nhấn chìm Pompeii chỉ sau một đêm. Về sau, người ta phát hiện ra rằng lớp tro chôn vùi Pompeii có độ sâu gần 7m. Vụ phun trào Vesuvius có VEI là 5. Ở thời cận đại, cũng có một vụ phun trào núi lửa ở cấp 5. Vào ngày 18/5/1980, núi St. Helens ở hạt Skamania, Washington, Hoa Kỳ đã phun trào và dẫn đến một vụ lở đất trên quy mô lớn, làm giảm độ cao của ngọn núi từ 2,950m trước khi phun trào xuống còn 2,550m, và tạo ra một miệng núi lửa hình móng ngựa rộng 1.5 km và sâu 125m. Vụ phun trào này đã trở thành vụ phun trào núi lửa gây thiệt hại về kinh tế và nhân mạng lớn nhất trong lịch sử Hoa Kỳ.
Với những vụ phun trào núi lửa có chỉ số VEI là 6, lượng vật chất mà chúng phun ra lên tới 10km khối, điển hình là vụ phun trào của núi lửa Huaynaputina ở Peru vào năm 1600. Đây là vụ phun trào núi lửa lớn nhất từng được ghi nhận ở Nam Mỹ, kéo dài hơn 10 ngày và tạo thành ảnh hưởng rất lớn trên toàn cầu. Ảnh hưởng như thế nào? Theo trắc định vòng tuổi của cây, đợt phun trào này đã khiến thế giới chịu một đợt lạnh giá bất thường vào năm 1601. Nước Nga đã phải hứng chịu nạn đói tồi tệ nhất từ năm 1601-1603, với khoảng ⅓ dân số chết đói. Thời điểm thu hoạch rượu vang của Pháp đã bị trì hoãn, ngành sản xuất rượu vang của Đức và Peru đã bị sụp đổ. Trong sử ký của Trung Quốc cũng đã từng nhắc đến hiện tượng hoa đào nở muộn.
Tại sao những vụ phun trào núi lửa cỡ lớn lại khiến khí hậu lạnh đi? Bởi vì khi núi lửa phun trào, nó phun ra rất nhiều vật chất thể khí, trong đó bao gồm sulfur dioxide.
Nếu sulfur dioxide đi vào tầng đối lưu của khí quyển, nó có thể tạo thành mưa acid trong không khí và cuối cùng rơi trở lại mặt đất, gây hại cho con người. Nhưng điều nguy hại hơn là sự xâm nhập của sulfur dioxide vào tầng bình lưu. Các khoa học gia cho rằng các sulfua sẽ tạo thành các sol khí trong tầng bình lưu và tồn tại ở đó từ 1-3 năm. Những sol khí này phản xạ rất nhiều ánh sáng mặt trời, từ đó khiến nhiệt độ toàn cầu giảm xuống.
Chỉ số VEI càng cao, sức mạnh của núi lửa càng lớn, lượng vật chất phun trào ra càng nhiều, các sol khí hình thành ở tầng bình lưu sẽ càng dày và sự sụt giảm nhiệt độ toàn cầu sẽ càng rõ. Ví dụ vào năm 1815, tại núi Tambora ở Indonesia đã xảy ra vụ phun trào núi lửa lớn nhất trong lịch sử nhân loại, giải phóng hơn 100 tỷ mét khối vật chất, với chỉ số VEI là 7. Vụ phun trào này đã gây ra những dị tượng khí hậu trên toàn cầu và ảnh hưởng đến các vùng khí hậu xa xôi như Bắc Mỹ và Âu Châu, năm 1816 đã trở thành “năm không có mùa hè”. Cây trồng ở Bắc bán cầu thất thu và gia súc chết đã dẫn đến nạn đói tồi tệ nhất trong thế kỷ 19, trong đó bao gồm nạn đói nghiêm trọng ở Vân Nam vào thời nhà Thanh, Trung Quốc, được biết đến trong lịch sử là Nạn đói lớn ở Vân Nam thời Gia Khánh.
Còn nếu có một vụ phun trào núi lửa với chỉ số VEI cấp 8 xảy ra, rất có thể Trái Đất sẽ bước vào kỷ băng hà, và cả loài người sẽ đứng trước bờ vực tuyệt chủng. Một số chuyên gia phỏng đoán rằng vào 75,000 năm trước Công nguyên, núi lửa Toba ở Indonesia đã có một vụ phun trào với VEI cấp 8, dẫn đến số lượng loài người trên thế giới vào thời điểm đó chỉ còn lại khoảng 10,000 người.
Trên thực tế, các vụ phun trào núi lửa không chỉ gây ra hiện tượng nguội lạnh toàn cầu mà còn có thể gây ra hiện tượng ấm lên toàn cầu. Bởi vì khi núi lửa phun trào, lượng dung nham khổng lồ sẽ phóng thích ra rất nhiều khí cacbonic, nếu khí cacbonic không thể bị hấp thụ hoặc bài trừ đi thì sẽ gây ra hiệu ứng nhà kính nghiêm trọng.
Điều gì sẽ xảy ra nếu núi lửa Yellowstone phun trào?
Yellowstone hiện được coi là siêu núi lửa hoạt động duy nhất trên thế giới. Siêu núi lửa là gì? Chính là một ngọn núi lửa có thể gây ra một vụ phun trào quy mô lớn.
Yellowstone đã ba lần phun trào trong lịch sử, từ đó hình thành nên Vườn quốc gia Yellowstone ở Hoa Kỳ. Lần phun trào cuối cùng của núi lửa Yellowstone là cách đây 640,000 năm với chỉ số VEI là 8, nó đã tạo ra miệng núi lửa Yellowstone ở nơi ngày nay là Vườn quốc gia Yellowstone, và tro núi lửa rơi thẳng xuống Vịnh Mexico.
Trong những năm gần đây, khu vực này đã nhiều lần diễn ra các biến động địa chất bất thường, bao gồm động đất, địa tầng nâng lên, mực nước tăng giảm bất thường v.v. khiến giới khoa học chú ý. Các chuyên gia dự đoán rằng nếu Yellowstone phun trào một lần nữa, nó sẽ mạnh gấp 2,500 lần so với vụ phun trào vào năm 1980 của núi St. Helens mà chúng ta đã đề cập trước đó. Hậu quả sẽ như thế nào? Cộng đồng khoa học đã đưa ra những suy luận dựa trên sự lạnh đi của nhiệt độ toàn cầu.
Trước hết, tro núi lửa sẽ bao phủ 3/4 diện tích của Hoa Kỳ. Tro núi lửa sẽ gây ra nhiều trận mưa bão, lở đất và sụp đổ nhà cửa, đồng thời khiến các thiết bị điện tử bị trục trặc, liên lạc và giao thông vận tải sẽ bị tê liệt hoàn toàn. Hầu hết mọi người sẽ chết vì hít phải khói độc, ăn phải nước hoặc thực phẩm bị ô nhiễm. Thứ hai, chỉ trong hai tuần, một lượng lớn các sol khí sunfua sẽ bao phủ thế giới, khiến nhiệt độ trung bình toàn cầu giảm đi 12─15℃. Ngay cả ở những khu vực gần đường Xích đạo, tuyết vẫn có thể tích tụ trong vòng 2-3 năm. Hầu hết con người, động vật và thực vật đều sẽ chết vì lạnh và đói.
Mặc dù giới khoa học cho biết không có dấu hiệu nào cho thấy núi lửa Yellowstone sẽ phun trào trong vài năm tới, nhưng các khoa học gia cũng nói rằng, con người hiện không có khả năng dự đoán khi nào núi lửa Yellowstone sẽ phun trào trở lại, và hiện chưa có công nghệ nào có thể ngăn chặn sự phun trào của núi lửa Yellowstone.
Với sự phát triển của khoa học công nghệ, con người cũng ngày càng ngạo mạn với tâm lý “nhân định thắng thiên”. Tuy nhiên, chúng ta hãy lấy hành phố Pompeii làm bài học. Người Pompeii tin rằng con người là một khối vật chất không có linh hồn, cần phải tận hưởng lạc thú. Kết quả là, họ đã sống một cuộc sống vô cùng sa ngã. Ví dụ, họ tàn sát nô lệ để cho lươn ăn vì cho rằng lươn ăn thịt người rất ngon. Trong thành phố đầy rẫy những bức vẽ dâm dục trên tường, và các nhà thổ ở khắp mọi nơi. Người Pompeii xem trận chiến khốc liệt giữa người và thú trong đấu trường với lòng vô cảm. Họ có thể nghĩ rằng sẽ tiếp tục sống được như thế, cho đến khi một vụ phun trào núi lửa cấp độ 5 đã kết thúc tất cả …
Nhìn lại những thời khắc mang tính hủy diệt trong lịch sử nhân loại, không khó để nhận ra rằng con người nhỏ bé và bất lực như thế nào trước tự nhiên. Kỳ thực, mỗi ngày trong cuộc đời đều là một món quà mà Thượng Đế ban tặng cho chúng ta, chỉ có trân quý từng giây phút thì chúng ta mới có một tương lai tươi sáng.
Tổ chế tác chương trình “Bí ẩn chưa có lời giải”
