Động Đất Kép Cascadia Và San Andreas: Kịch Bản Tồi Tệ Hơn "The Big One" Mà Các Nhà Khoa Học Cảnh Báo

Bài viết phát hành:

Cập nhật lần cuối:

Nhắc đến thảm họa thiên nhiên ở Bắc Mỹ, người ta thường nghĩ ngay đến "The Big One", cách gọi quen thuộc dành cho một siêu động đất được dự báo sẽ giáng xuống Bờ Tây nước Mỹ. Nhưng một nghiên cứu mới khiến chúng tôi phải dừng lại suy nghĩ: nếu cơn địa chấn đó không đến một mình thì sao? Các nhà khoa học đang nói đến một khái niệm ít người biết là "động đất kép", khi hai hệ thống đứt gãy khổng lồ có thể đứt liên tiếp trong một khoảng thời gian rất ngắn.

Động Đất Kép Là Gì?

Trong địa chất học, động đất kép là hiện tượng hai hệ thống đứt gãy lớn, dù tách biệt nhau, lại hoạt động gần như đồng bộ và cùng đứt trong một khoảng thời gian rất ngắn. Theo nghiên cứu mới, khoảng cách này có thể chỉ từ vài phút đến vài giờ. Thay vì xảy ra độc lập, các trận động đất giống như một chuỗi phản ứng dây chuyền.

Cần nói rõ rằng đây là kết luận rút ra từ dấu vết địa chất trong quá khứ, không phải dự báo cho một ngày cụ thể. Các nhà nghiên cứu gọi hiện tượng này là đồng bộ một phần, tức là hai đứt gãy không phải lúc nào cũng đứt cùng nhau, nhưng đã có những lần chúng làm vậy. Dấu vết mà hiện tượng để lại dưới đáy đại dương được gọi là các lớp kép (doublets).

(Xem thêm: Ứng Suất Đứt Gãy Nam California Chạm Đỉnh 1.000 Năm: Đèo Cajon Có Thể Trở Thành "Cổng Động Đất")

Hai Đứt Gãy Nguy Hiểm Bậc Nhất Bờ Tây Bắc Mỹ

Nghiên cứu chỉ ra mối liên hệ giữa hai khu vực nguy hiểm bậc nhất của châu lục này.

  • Đới hút chìm Cascadia: trải dài từ mũi Mendocino ở Bắc California lên đến British Columbia của Canada, nơi các mảng nhỏ ngoài khơi chìm xuống bên dưới mảng Bắc Mỹ.
  • Đứt gãy San Andreas: chạy dọc bang California, từ mũi Mendocino xuống tận hồ Salton Sea ở miền nam bang.

Điểm gặp nhau của hai hệ thống nằm gần mũi Mendocino. Chính vị trí này khiến các nhà khoa học nghi ngờ chúng có liên hệ chặt chẽ hơn người ta tưởng.

Một Sai Sót Về Định Vị Dẫn Tới Phát Hiện Bất Ngờ

Câu chuyện bắt đầu theo cách khá đời thường. Năm 1999, nhóm nghiên cứu do nhà địa chất biển Chris Goldfinger của Đại học Bang Oregon dẫn đầu đang khoan lõi trầm tích ở vùng Cascadia ngoài khơi Oregon và Bắc California. Do một lỗi định vị, tàu lệch hướng xuống phía nam mũi Mendocino, tức là đã vào vùng của San Andreas. Nhóm quyết định khoan thử một lõi tại đó, và không ai ngờ nó mở ra một hướng nghiên cứu kéo dài hàng chục năm.

Về sau, nhóm nghiên cứu đã phân tích các lõi trầm tích biển sâu lưu giữ khoảng 3.100 năm lịch sử địa chất. Họ tập trung vào turbidite, tức những lớp cặn do các vụ sạt lở dưới đáy biển để lại, thường được kích hoạt bởi động đất mạnh.

Bằng Chứng Nằm Ở Những Lớp Trầm Tích Bị Đảo Ngược

Bình thường, sau một vụ sạt lở, vật liệu nặng như cát lắng xuống trước và nằm ở dưới, còn bùn mịn phủ lên trên. Nhưng trong lõi khoan ở khu vực này, các nhà khoa học thấy một cấu trúc lạ: lớp mịn nằm dưới và lớp cát thô lại phủ lên trên. Họ gọi đó là lớp kép, hay doublet.

Sau khi loại trừ nhiều giải thích khác, kể cả dư chấn, nhóm đi đến kết luận hợp lý nhất. Lớp mịn ở dưới là do một trận động đất lớn trên đới Cascadia tạo ra. Lớp cát thô phủ lên trên là dấu vết của một chuyển động sau đó trên đứt gãy San Andreas gần đó. Hai trận động đất cách nhau đủ ngắn để chồng lên nhau thành một cặp lớp như vậy.

Con đường ven biển bị phá hủy sau động đất ở Santa Cruz, California
Ảnh minh họa

Hiện Tượng Này Đã Từng Xảy Ra Chưa?

Có, theo dữ liệu mà nhóm nghiên cứu thu thập. Khi so sánh các lõi ở phía bắc và phía nam mũi Mendocino, họ thấy hơn một nửa số lớp turbidite lắng đọng cùng thời điểm, trong phạm vi sai số của phương pháp định tuổi bằng carbon phóng xạ. Trong số đó, có ba trường hợp trong vòng 1.500 năm qua mà dữ liệu cho thấy hai đứt gãy đứt cách nhau chỉ vài phút đến vài giờ.

Trường hợp gần nhất xảy ra vào khoảng năm 1700, thời điểm diễn ra siêu động đất Cascadia nổi tiếng. Điều này cũng nhắc chúng tôi nhớ rằng kịch bản đáng sợ ấy không phải chuyện viễn tưởng, vì nó đã từng xảy ra trong lịch sử.

Tuy vậy, các tác giả cũng thừa nhận khoảng cách thời gian chính xác giữa hai trận rất khó xác định. Lớp trầm tích phía trên có thể đã xói mòn bớt vật liệu nằm giữa hai lớp. Vì vậy, các con số "vài phút đến vài giờ" cần được hiểu là ước tính từ bằng chứng địa chất, không phải thước đo chính xác.

Vì Sao Hai Đứt Gãy Có Thể Kích Hoạt Lẫn Nhau?

Giả thuyết các đứt gãy có thể đồng bộ không mới, các nhà địa chất đã bàn đến nó trong nhiều thập kỷ. Cơ chế thường được nhắc đến là khi một đứt gãy giải phóng năng lượng, ứng suất trong lớp vỏ xung quanh thay đổi và có thể đẩy đứt gãy lân cận tới gần ngưỡng đứt hơn. Tuy vậy, trước nghiên cứu này, ví dụ quan sát được rõ ràng nhất trên thế giới là ở Sumatra, khi hai trận động đất cách nhau khoảng ba tháng vào các năm 2004 và 2005. Kết quả ở Bờ Tây Bắc Mỹ gợi ý rằng khoảng cách giữa hai trận có thể ngắn hơn nhiều.

Cơn Ác Mộng Thật Sự Với Lực Lượng Cứu Hộ

Điều gì sẽ xảy ra nếu kịch bản năm 1700 lặp lại hôm nay? Chúng tôi nghĩ đây là phần đáng suy ngẫm nhất của nghiên cứu. Hầu hết kế hoạch ứng phó thảm họa hiện nay được xây dựng quanh một siêu động đất duy nhất ở một khu vực nhất định. Nhưng thực tế có thể phức tạp hơn nhiều.

  • Thiệt hại trên diện rộng: nếu Cascadia và San Andreas cùng đứt, các đô thị lớn dọc bờ biển như San Francisco, Portland, Seattle và Vancouver có thể rơi vào tình trạng khẩn cấp cùng lúc.
  • Nguồn lực bị kéo căng: Goldfinger cho rằng chỉ một trận động đất lớn trên một đứt gãy cũng đủ làm cạn nguồn lực cứu hộ của cả nước Mỹ. Nếu hai trận xảy ra gần nhau, hệ thống y tế, hậu cần và phản ứng nhanh sẽ phải đối mặt với áp lực chưa từng có trong một khung thời gian bị dồn nén.
  • Nguy cơ sóng thần: Cascadia là đới hút chìm, nên một trận động đất lớn ở đây có thể sinh sóng thần, và người dân vùng ven biển sẽ chỉ có rất ít thời gian để sơ tán.

Chúng Ta Nên Hiểu Phát Hiện Này Thế Nào?

Đây là lời cảnh báo nghiêm túc, nhưng không phải hồi chuông báo động cho ngày mai. Nghiên cứu cho thấy kịch bản động đất kép có cơ sở khoa học, không cho phép dự đoán khi nào nó xảy ra. Giá trị thực tế nằm ở chỗ nó buộc những người làm công tác phòng chống thiên tai đánh giá lại bản đồ rủi ro và các kịch bản diễn tập, đặc biệt là việc chuẩn bị cho trường hợp nhiều khu vực cần hỗ trợ cùng lúc.

Với người dân sống ở vùng có nguy cơ, những lời khuyên cơ bản vẫn nguyên giá trị: chuẩn bị bộ dụng cụ khẩn cấp, biết tuyến sơ tán sóng thần, và theo dõi cảnh báo từ cơ quan chức năng địa phương.

Câu Hỏi Thường Gặp

  • Động đất kép là gì? Là hiện tượng hai hệ thống đứt gãy lớn cùng đứt trong khoảng thời gian rất ngắn, có thể từ vài phút đến vài giờ, giống như một chuỗi phản ứng dây chuyền.
  • Nghiên cứu này do ai thực hiện? Nhóm của nhà địa chất biển Chris Goldfinger tại Đại học Bang Oregon, công bố trên tạp chí Geosphere.
  • Turbidite là gì? Là lớp cặn do dòng chảy sạt lở dưới đáy biển để lại, thường xuất hiện sau động đất mạnh. Các nhà khoa học dùng chúng như một cuốn nhật ký lịch sử địa chấn.
  • Hai đứt gãy đã từng đứt gần nhau bao nhiêu lần? Dữ liệu cho thấy ít nhất ba lần trong vòng 1.500 năm qua, lần gần nhất vào khoảng năm 1700.
  • Động đất kép có sắp xảy ra không? Nghiên cứu không đưa ra dự báo về thời điểm. Nó chỉ cho thấy kịch bản này có thể xảy ra và cần được đưa vào kế hoạch phòng chống thiên tai.

Kết Luận

Từ một sai sót nhỏ về định vị trên tàu nghiên cứu, các nhà khoa học đã nhìn thấy dấu vết của một kịch bản mà lịch sử từng chứng kiến. Chúng tôi cho rằng bài học lớn nhất không nằm ở nỗi sợ, mà ở sự chuẩn bị: khi bằng chứng địa chất cho thấy "The Big One" có thể không đến một mình, việc viết lại bản đồ rủi ro và kế hoạch ứng phó là điều không thể chậm trễ.

Nguồn tham khảo:

(Bài viết chỉ mang tính chất tham khảo)

Bài liên quan