Không thể dự báo được động đất

Trận động đất 8,9 độ Richter ngày 11/3/2011 vừa rồi tại Đông Bắc Nhật Bản là trận động đất mạnh nhất, tai hại nhất trong lịch sử Nhật Bản 140 năm qua. Vì sao nước Nhật có kinh nghiệm phòng chống động đất lâu đời nhất và có nền khoa học kỹ thuật tiên tiến hàng đầu thế giới lại không dự kiến trước được thảm họa này? Dưới đây là câu trả lời của Cục thăm dò địa chất Mỹ (USGS).

1) Loài người không thể dự báo được động đất
Dù là Cục Thăm dò địa chất Mỹ (U.S. Geological Survey, USGS) hay Caltech (Học viện Công nghệ California) hoặc bất kỳ nhà khoa học nào đều chưa từng dự báo được một trận động đất lớn (major earthquake, từ 7 đến dưới 7,9 độ Richter). Trong tương lai có thể dự kiến, họ chưa biết cách dự báo và cũng không có ý định muốn biết. Nhưng dựa vào các số liệu khoa học, họ có thể tính toán được khả năng xảy ra động đất trong tương lai. Thí dụ, trong 30 năm tới xác suất xảy ra một trận động đất lớn tại vùng vịnh San Francisco là 67%, tại Nam California là 60%. Về lâu dài, USGS tập trung vào việc hỗ trợ nâng cao cấp độ an toàn của các kết cấu kiến trúc cơ sở nhằm giảm nguy hại do động đất gây ra, chứ không tập trung vào việc nghiên cứu dự báo ngắn hạn1.

2) Động vật có thể dự báo được động đất hay không
Tại Hy Lạp, ngay từ năm 373 trước Công nguyên (TCN) đã có ghi chép về những biểu hiện khác thường của một số loài động vật trước khi có động đất. Theo đó, chuột, sói Hoàng thử (weassels), rắn và rết vì để tự bảo vệ, trước khi xảy ra động đất lớn mấy ngày đều rời khỏi chỗ trú. Ở đâu cũng có ý kiến cho rằng trước động đất mấy tuần thậm chí mấy giây, động vật có vú, cá, chim, bò sát và côn trùng đều có biểu hiện khác thường. Nhưng những hành vi đó của các loài động vật đều thiếu sự nhất trí và thiếu tin cậy, và chúng ta vẫn chưa rõ cơ chế phát sinh các hành vi ấy. Đa số nhà khoa học quan tâm tới vấn đề này đều ở Trung Quốc và Nhật.

3) Một số người có thể có dự cảm trước khi xảy ra động đất ?
Một số người nói là họ có thể có một số triệu chứng nào đó trước khi xảy ra động đất, song đều chưa có căn cứ khoa học; hơn nữa phần lớn trường hợp tuy có triệu chứng rồi nhưng lại không xảy ra động đất. 

4) Quan hệ giữa động đất với thời tiết
Thế kỷ IV TCN, Aristotle cho rằng động đất có nguồn gốc là gió trong hang động dưới lòng đất – rung chuyển nhỏ là do không khí nén vào trần hang, còn rung chuyển lớn là do không khí đột phá mặt đất. Lý thuyết đó làm cho người ta tin rằng động đất có liên quan với thời tiết – do dưới lòng đất có rất nhiều không khí cho nên vài ngày trước động đất thời tiết thế nào cũng nóng và yên tĩnh. Sau đó lại có thuyết cho là động đất xảy ra khi thời tiết yên tĩnh, trời nhiều mây và thường có triệu chứng là xuất hiện gió mạnh, sét cầu lửa (fireballs) và sao băng. Thế nhưng trên thực tế động đất và thời tiết không có liên quan với nhau. Động đất là kết quả của sự vận động địa chất bên trong Trái Đất, nó có thể xảy ra vào bất cứ lúc nào và bất cứ điều kiện thời tiết nào trong năm. Động đất bắt nguồn từ nơi rất sâu dưới lòng đất; còn gió, mưa, nhiệt độ và biến đổi khí áp chỉ có thể ảnh hưởng tới bề mặt và tầng nông của Trái Đất. Độ sâu của chấn nguyên (nguồn địa chấn) ở rất xa bên ngoài phạm vi ảnh hưởng của thời tiết; hơn nữa sức mạnh gây nên động đất thì lớn hơn nhiều so với sức mạnh của thời tiết.

Động đất có thể xảy ra trong bất cứ loại hình thời tiết, tại mọi khu vực khí hậu, ở tất cả các mùa trong năm, và vào bất cứ thời gian nào trong một ngày. Có người hỏi: Động đất có thể bằng cách nào đó làm thay đổi thời tiết không ? Trả lời: bản thân động đất không làm thay đổi thời tiết. Là một bộ phận của kiến tạo học địa cầu, động đất thường làm thay đổi độ cao thấp của địa thế và hình thái có liên quan; thí dụ có thể làm lục địa biến thành ra bờ biển hoặc ngược lại. Động đất muốn làm thay đổi khí hậu thì cần thời gian vài triệu năm và sau rất nhiều lần động đất.

5) Thời điểm xảy động đất
Xác suất xảy ra động đất trong một ngày, một tháng hoặc bất cứ thời điểm nào trong năm đều như nhau; thời gian không ảnh hưởng tới việc xảy ra động đất.

6) Đất có bị nứt khi xảy ra động đất không?
Trong quá trình động đất gây ra trượt lở đất, xê dịch nghiêng hoặc các biến động địa chất khác, mặt đất sẽ xuất hiện một số vết nứt nông. Nhưng tầng đứt gãy (faults) thì không nứt ra trong khi có động đất. Bởi lẽ sự vận động khi động đất thì men theo hướng tầng đứt gãy chứ không theo hướng thẳng đứng với tầng này. Nếu tầng đứt gãy toác miệng ra thì do lực ma sát bị mất đi mà ngược lại sẽ không hình thành động đất.

7) Động đất có thể tạo ra núi lửa hay không?
Không thể. Núi lửa sinh ra bởi một loại hoạt động địa chất khác. Động đất có thể xảy ra trước, trong hoặc sau khi núi lửa ở một nơi nào đó phun trào; động đất là kết quả của hoạt động núi lửa chứ không phải là nguyên nhân gây ra hoạt động núi lửa.

8) Để tránh xảy ra động đất lớn, có thể dùng cách tạo ra nhiều trận động đất nhỏ, hoặc có thể dùng nước hay chất gì khác để bôi trơn tầng đứt gãy được không?
Qua quan sát, các nhà địa chấn học phát hiện: mỗi lần xảy ra một lần động đất cấp 6 đều có 10 lần động đất cấp 5; 100 lần động đất cấp 4, 1000 lần động đất cấp 3 … cứ thế suy ra. Điều đó nghe ra như là nhiều trận động đất nhỏ, nhưng dù xảy ra bao nhiêu lần động đất nhỏ đi nữa đều không đủ để loại bỏ được việc xảy ra một trận động đất lớn. Cường độ một lần động đất cấp 6 tương đương với 32 lần động đất cấp 5, 1000 lần động đất cấp 4, 32000 lần động đất cấp 3. Cho nên dù Trái Đất bao giờ cũng xảy ra rất nhiều lần động đất nhỏ nhưng chúng đều không đủ để làm tiêu tan một lần động đất lớn xuất hiện ngẫu nhiên.
Còn nói về cách dùng nước hoặc chất nào đó để bôi trơn (lubricating) tầng đứt gãy, hiện nay đã biết khi dùng chất lỏng cao áp bơm xuống lòng đất thì có thể làm cho động đất xảy ra sớm hơn. Nhưng làm như vậy tại bất kỳ vùng nào có người ở thì đều rất nguy hiểm, bởi lẽ có thể dẫn đến một trận động đất có tính tàn phá. 

9) Vị trí của Mặt Trăng hoặc các hành tinh có ảnh hưởng tới tính hoạt động của động đất không?
Mặt Trăng, Mặt Trời và các thiên thể khác có thể ảnh hưởng tới Trái Đất dưới hình thức nhiễu loạn (làm biến đổi nhẹ) trường trọng lực của Trái Đất. Độ mạnh yếu của ảnh hưởng đó tỷ lệ thuận với khối lượng thiên thể và tỷ lệ nghịch với lập phương của khoảng cách giữa thiên thể với Trái Đất. Căn cứ theo tư liệu địa chấn lâu dài, giữa tần suất phát sinh động đất với bán nhật triều (semi-diurnal tides) không có mối quan hệ tương quan rõ ràng. Thế nhưng ở một số vùng núi lửa thí dụ vùng Mammoth Lakes (UC Berkeley), giữa bán nhật triều với tần suất xảy ra dư chấn có tồn tại một số mối tương quan tuy yếu song lại rất quan trọng.

10) Tại sao lại có nhiều động đất thế? Có phải là động đất ngày càng xảy ra nhiều hơn không? Điều đó phải chăng có nghĩa là sắp có một trận động đất lớn? Hoặc nếu lâu ngày mà không có động đất thì nghĩa là sức ép đang tích lũy?

Dù rằng mấy năm nay động đất xảy ra nhiều hơn, nhưng từ đầu thế kỷ này tới nay số lần động đất cấp 7 và lớn hơn về cơ bản vẫn giữ không đổi; hơn nữa, theo ghi chép của USGS con số này mấy năm nay còn có xu hướng giảm đi. Có mấy nguyên nhân làm cho mọi người có cảm giác động đất xảy ra ngày một nhiều, trong đó chủ yếu nhất là do số lần động đất có tính tàn phá đang tăng lên.

(1) Một số giải thích về tình hình trong 20 năm qua
Số lần động đất USGS có thể xác định được đúng là tăng dần theo năm; điều đó chủ yếu là do USGS đã tăng với quy mô lớn số trạm đo đạc địa chấn trên thế giới và hệ thống thông tin toàn cầu được cải thiện nhiều. Năm 1931, toàn cầu chỉ có khoảng 350 trạm đo; còn ngày nay (năm 2001) là trên 4000 trạm; toàn bộ số liệu từ các điểm đó đều có thể nhanh chóng tập hợp lại qua đường điện báo, máy tính và vệ tinh. Việc tăng số điểm đo và tiếp nhận tức thời số liệu cho phép USGS và các trung tâm nghiên cứu địa chấn khác có thể xác định được vị trí nhiều địa chấn nhỏ trước đây không phát hiện được, và có thể xác định nhanh chóng hơn vị trí của địa chấn.

Trung tâm Thông tin địa chấn quốc gia (NEIC) hiện nay mỗi năm có thể xác định được vị trí của 12000 ~ 14000 lần địa chấn hoặc mỗi ngày khoảng 35 lần. Đồng thời, do các cải tiến về thông tin liên lạc và người ta ngày càng quan tâm đến thiên tai, công chúng ngày một hiểu rõ hơn về động đất. Theo các ghi chép dài hạn (bắt đầu khoảng từ năm 1900) mỗi năm chúng ta bình quân gặp 18 lần động đất lớn (major, cấp 7,0~7,9) và một lần động đất cực lớn (great, từ cấp 8,0 trở lên). Thế nhưng hãy xem điều gì xảy ra trong 32 năm qua (1969-2001). Các ghi chép của USGS cho thấy từ năm 1971 trở đi, chỉ có số liệu năm 1992 và 1995-1997 là đạt được hoặc vượt con số bình quân nói trên. Số lần động đất lớn năm 1970 và 1971 lần lượt là 20 và 19; nhưng trong các năm khác, số lần động đất lớn ở nhiều trường hợp đều thấp nhiều so với con số 18 đó.

(2) Số người bị động đất đe dọa đang tăng lên.
Tuy số lần động đất mạnh nói chung không đổi, nhưng mật độ dân của vùng bị động đất đe dọa thì lại tăng lên. Đồng thời với sự tăng số dân, một số nước bắt đầu xây dựng các kiến trúc kiểu mới có năng lực chống động đất tốt hơn, nhưng vẫn còn nhiều nước chưa có các kiến trúc đó. Bởi thế chúng ta  thấy khi xảy ra động đất cùng quy mô như nhau nhưng các nước này có thương vong lớn hơn về người.

(3) Hệ thống thông tin toàn cầu đang được cải thiện tốt hơn.
Vài chục năm trước đây, nếu xảy ra động đất ở những vùng như Indonesia hoặc miền Đông Trung Quốc gây thương vong vài trăm người thì có thể mấy ngày sau thậm chí mấy tuần sau các cơ quan truyền thông những nước khác đều vẫn chưa biết tin ấy; khi thời gian lâu rồi thì sự việc đó mất giá trị thông tin. Tới ngày có thể nhận được tin tức ấy thì cũng chỉ có thể đăng ở trang cuối cùng của tờ báo. Thời ấy công chúng còn chưa có mạng internet. Còn ngày nay, chúng ta nhận được tin tức hầu như tức thời.

(4) Tính dồn tụ (clustering) của động đất và yếu tố tâm lý của con người.
Tuy số lần động đất lớn hàng năm về cơ bản là không đổi nhưng động đất thường hay xảy ra tập trung. Hiện tượng này đã được xác nhận bởi các mô hình thống kê, song nó không thể hiện rõ giữa các trận động đất xảy ra ở vị trí cách xa nhau mà về thời gian lại gần nhau ấy có mối liên hệ tương hỗ như thế nào. Nhưng tính dồn tụ đó một khi đã xảy ra, nhất là sau khi bị các phương tiện truyền thông đưa tin ồ ạt thì mọi người sẽ trở nên rất nhạy cảm. Thế nhưng trong thời gian không xảy ra động đất có tính tàn phá thì người ta lại chẳng quan tâm đến động đất. Tình trạng dồn dập nhất thời của hoạt động địa chấn không có nghĩa là sắp sửa xảy ra động đất lớn. Tương tự, sự yên tĩnh hoặc thiếu vắng hoạt động địa chấn cũng không có nghĩa là sắp có động đất mạnh. Hiện tượng tạm thời tăng giảm tần suất địa chấn thông thường chỉ là một phần trong sự biến đổi tự nhiên của tính hoạt động địa chấn. Chúng ta không thể biết được lần này nó sẽ có thể dẫn đến động đất lớn hay không. Xảy ra rất nhiều lần động đất nhỏ – nhất là tại vùng địa nhiệt (geothermal areas) – là tình hình bình thường. Ngoài ra, sau lần động đất quy mô cỡ trung bình trở lên sẽ xuất hiện một loạt dư chấn. Đó đều là hoạt động địa chấn phát sinh tự nhiên và có thể dự đoán.

H.Đ lược dịch (Nguồn: website USGS.gov)

Ghi chú (của người dịch):
1Trên vấn đề này quan điểm của USGS có khác đôi chút với giới địa chấn Trung Quốc. Một số nhà địa chất Trung Quốc vẫn cho rằng họ có thể dự báo được động đất. Một thí dụ điển hình là dựa kinh nghiệm, Trung Quốc từng dự báo ngắn hạn đột xuất trận động đất Hải Thành và thu được hiệu quả thực tế, cho dù “Kinh nghiệm Hải Thành” có tính rất hạn hẹp.

 

Tìm địa điểm Trường
Gọi trực tiếp
Chat Facebook
Chat Zalo

[flipbook id="1"]