Hầu hết các hoạt động núi lửa xảy ra bên dưới đại dương – nhưng không phải ai cũng biết điều đó.
Thông thường thường các núi lửa mà chúng ta có thể nhìn thấy mới thu hút sự chú ý. Tuy nhiên, đợt phun trào mạnh mẽ của núi lửa ngầm tại quốc đảo Thái Bình Dương Tonga giữa tháng 1/2021 đã khiến nhiều người tò mò về các núi lửa dưới đáy đại dương.
“2/3 tổng số hoạt động núi lửa xảy ra dưới biển sâu”, ông Christoph Helo, chuyên gia về núi lửa tại Đại học Mainz ở Đức cho biết.
Ảnh chụp từ vệ tinh SkySat cho thấy khói bốc lên từ núi lửa ngầm Hunga Tonga-Hunga Ha'apai ở Tonga khoảng 1 tuần trước đợt phun trào ngày 15/1/2022. (Ảnh: Planet Lab/Reuters).
Đợt phun trào của núi lửa ngầm ở Tonga đã gây ra sóng thần khiến khiều khu vực ở thủ đô Nuku'alofa bị ngập lụt. Tuy nhiên, nhìn chung, các đợt phun trào dưới biển thường diễn ra khá “lặng lẽ” và ít người chú ý.
“Hầu hết núi lửa trên hành tinh của chúng ta thực sự là các núi lửa ngầm và đây không phải là điều kỳ lạ. Chúng thường phun trào rất lặng lẽ chứ không dữ dội nên mọi người thường không để ý tới”, ông Helo nói.
Theo ông Tamsin Mather, nhà nghiên cứu núi lửa và chuyên gia về khoa học trái đất tại Đại học Oxford, hiện chưa rõ chính xác con số núi lửa ngầm đang hoạt động, nhưng ước tính có thể từ vài trăm tới vài nghìn.
Các núi lửa ngầm hình thành như thế nào?
“Không có khác biệt cụ thể trong sự hình thành của núi lửa ngầm hay núi lửa dưới đáy biển với núi lửa nổi trên mặt đất”, ông Helo cho biết.
Núi lửa hình thành khi đất đá nóng chảy được rạo ra ở lớp thứ 2 của lõi Trái Đất –lớp manti bên trên – và đi xuyên qua lớp vỏ.
“Hầu hết hoạt động núi lửa ngầm đều có liên quan đến núi lửa hoạt động liên tục dọc theo các rặng núi giữa đại dương, nơi 2 mảng kiến tạo đang tách rời nhau”, ông Mather cho biết.
Sự va chạm của 2 mảng cũng có thể gây ra núi lửa. Theo ông Helo, nếu cả 2 mảng kiến tạo đều nằm bên dưới đại dương thì núi lửa sẽ hình thành dưới nước. Theo thời gian, chúng có thể phát triển để tạo thành các đảo núi lửa. Hoạt động núi lửa bên trong một mảng kiến tạo đơn lẻ cũng có thể dẫn đến sự hình thành núi lửa. Điều này có thể xảy ra khi có một điểm nóng bên dưới một mảng đại dương, tạo ra một chuỗi đảo núi lửa giống như Hawaii.
Điều gì xảy ra khi núi lửa ngầm phun trào?
Tác động của đợt phun trào của núi lửa ngầm tùy thuộc vào mức độ gần bề mặt nước của nó.
“Nếu đợt phun trào xảy ra ở rất sâu dưới nước, trọng lượng của nước bên trên đóng vai trò như một chiếc mũ áp suất”, ông David Pyle, một chuyên gia về núi lửa đồng thời là Giáo sư về khoa học Trái Đất tại Đại học Oxford, cho biết.
Nếu đá nóng chảy chảy xuống biển cách bề mặt 2 km (1,24 dặm), nó sẽ tiếp xúc với nước biển lạnh và nguội đi rất nhanh. Nước sẽ bị nóng lên, nhưng không chuyển thành hơi nước.
Nhưng nếu ở vùng nước nông, magma bắt đầu đốt nóng nước, sau đó được chuyển thành hơi nước. Điều này tạo ra một sự thay đổi lớn về khối lượng.
“Các vụ nổ hơi nước thực sự có sức hủy diệt vì một khối lượng nước dù nhỏ cũng biến thành một khối lượng hơi nước khổng lồ”, ông Pyle cho biết.
Ngoài nguy cơ sóng thần, khối lượng tro bụi bay lên không trung khi núi lửa dưới nước phun trào ở vùng nước nông có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người.
Theo ông Pyle, tro bụi và khí thải ra không chỉ gây ô nhiễm không khí mà còn có thể ảnh hưởng đến việc tiếp cận các nguồn cung cấp điện và nước.
Rất khó nghiên cứu các núi lửa ngầm
Thực tế, do các núi lửa ngầm đều chìm dưới nước nên rất khó nghiên cứu.
“Chỉ có một vài khu vực hoạt động được nghiên cứu chi tiết do bản chất khó tiếp cận của các núi lửa ngầm”, Mather ông cho biết.
Các nhà khoa học làm việc trên mặt đất có thể nghiên cứu về lịch sử của một ngọn núi lửa bằng cách trực tiếp tới khu vực núi lửa và thu thập dữ liệu. Họ có thể sử dụng các chuỗi vách đá hoặc đào các hố sâu để thu thập mẫu vật. Còn đối với các núi lửa ngầm, các nhà khoa học thường phải dựa vào khảo sát hàng hải và công nghệ đo đạc bản đồ như sonar.
“Núi lửa ngầm giống như chiếc bánh có các lớp phức tạp. Nếu nó ở trên mặt nước, bạn có thể cắt lớp để xem phần bên trong, nhưng nếu nó chìm trong bể nước thì bạn thực sự không thể làm được gì”, ông Pyle nói.