Động đất có thể không gây ra lũ hồ băng bùng phát
Hồ băng hình thành khi nước băng tan bị chặn lại sau bờ đê – thường là băng sông, thềm đá hay một dạng băng tích (đất đá tích tụ sau khi sông băng tan chảy). Khi bờ đê sụp xuống, một khối lượng lớn nước đột ngột thoát ra, gọi là lũ bùng phát. Nó gây ra hậu quả thảm khốc cho môi trường và cộng đồng hạ nguồn.
Thường thì nhiều người cho rằng động đất khiến mặt đất rung chuyển, phá vỡ bờ đê và vì thế khiến hồ băng trào ra. Hoạt động địa chấn cũng có thể khiến các triền dốc xung quanh mất ổn định, dẫn tới vô số đá vụn lở ra rơi xuống nước khiến nó tràn khỏi bờ đê. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Geophysical Research Letters cho thấy sự tình có lẽ không diễn ra như vậy, và quá trình kích hoạt có thể phức tạp hơn nhiều.
Tiến sĩ Joanne Wood, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Exeter, cùng với các đồng nghiệp đã tìm hiểu nhiều hồ băng ở vùng nhiệt đới Peru và dãy Andes ở Bolivia, Nam Mỹ, cũng như ghi chép về những sự kiện bùng phát liên quan tới động đất. Họ phát hiện 59 trận động đất xảy ra trong khoảng năm 1900-2021 gần các hồ băng, chỉ có một cơn địa chấn dẫn tới lũ bùng phát.
Xét tới các ghi chép toàn cầu hiện nay về lũ hồ băng do động đất, tiến sĩ Wood cho biết chỉ có 11 sự kiện chắc chắn liên quan (xảy ra ở Peru, Nepal và Thụy Sĩ). Sáu trận lũ trong số này liên quan tới một trận động đất mạnh 7,9 độ richter hồi tháng 5/1970 tại dãy núi Cordillera Blanca (Peru), nó chủ yếu làm mất ổn định các hồ băng tích.
Rõ ràng, tuy giữa hoạt động địa chấn làm mất ổn định bờ đê và gây ra lũ lụt có mối liên hệ trực quan, thế nhưng cho tới nay bằng chứng ở vùng Andes và toàn cầu không ủng hộ giả định này trên thực tế.
Thử nghiệm thêm, nhóm nghiên cứu sử dụng Danh mục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ để xác định 11.733 trận động đất có cường độ >4 và 67 trận lũ hồ băng bùng phát theo thời gian kể từ đầu năm 1900. Sau đó, họ chia các trận lũ thành bốn loại để xác định xem liệu có tồn tại độ trễ theo thời gian do địa chấn hay không, bằng cách đánh giá xem liệu chúng xảy ra trong cùng ngày có động đất, hay trong vòng một tháng, sáu tháng hoặc một năm.
Các nhà khoa học sử dụng bộ dữ liệu này để tìm hiểu bốn quá trình gắn liền với động đất và lý do vì sao chúng không gây ra lũ hồ băng bùng phát (trừ sự kiện bất thường năm 1970).
1. Sạt lở đất khiến băng tích tràn qua: Các hồ băng thường có diện tích nhỏ, biệt lập, không gây tràn ra nhiều nước dẫn tới lũ bùng phát như khi các vụ lở đất do động đất chặn lại hệ thống sông.
2. Trận rung lắc gây xáo trộn băng tích: Các trận sóng khối địa chấn (sóng P và sóng S truyền qua các lớp bên trong Trái đất) tiêu biến khi chúng chạm tới đáy thung lũng, nơi xuất hiện các hồ băng, trong khi sóng bề mặt có thể bị một số loại địa hình chặn lại. Rung lắc giảm cường độ khi lan tới băng tích khiến chúng ít có khả năng sụp đổ hơn, các chuyển động nhỏ thậm chí còn có lợi trong việc giảm độ rỗng và độ thấm để tăng cường ổn định.
3. Hóa lỏng: Các trầm tích bão hòa nước và không hợp thành khối vững chắc dễ bị hóa lỏng, theo đó bề mặt của đất mất đi độ bền và các cấu trúc nằm trên chìm xuống dưới. Các trầm tích dễ bị ảnh hưởng gồm bùn, cát mịn và sỏi, nhìn chung chúng đều nhỏ hơn thành phần của băng tích tạo thành bờ đê.
4. Đứt gãy: Bờ đê hồ băng thường không có các vết đứt gãy lớn chạy qua khiến chúng hư hỏng hay thoát nước; nếu vết đứt gãy cắt qua hồ băng, chúng thường không biểu hiện lên bề mặt.
Xét tới hiện tượng bất thường vào năm 1970 lần, nhóm nghiên cứu cho rằng trận động đất này gây ra hàng nghìn vụ đá rơi, đá và đất lở xuống hồ trên khắp ba thung lũng đá granitoid bị phong hóa sâu và mất ổn định do nêm băng (quá trình nước luồn vào các vết nứt, đóng băng lại và gây ra sự giãn nở, khiến vết nứt ngày càng toác ra).
Ngoài thuyết vật thể rơi vào hồ gây tràn nước, các nhà nghiên cứu giả định việc những chiếc hồ này chủ yếu có bờ đê từ băng tích thay vì thềm đá, như các hồ khác ở Peru, chính là lý do vì sao sự kiện năm 1970 thảm khốc tới vậy xét về lũ hồ băng bùng phát. □
Phương Anh lược dịch
Nguồn: https://phys.org/news/2024-04-earthquakes-primary-driver-glacial-lake.html
Bài đăng Tia Sáng số 8/2024
