Nghiên cứu nhằm dự báo hố tử thần

Các nhà khoa học đang nghiên cứu các ứng dụng nhằm dự báo trước sự xuất hiện của hố tử thần.

23h ngày 28/2/2013, tại vùng ngoại ô phía đông Tampa, Florida, Jeff Bush, 37 tuổi vẫn đang nằm ngủ trên giường thì mặt đất bắt đầu mở rộng và nuốt chửng anh.

Jeremy, em trai của Jeff cố gắng hết sức nhảy vào hố sụt để cứu sống anh trai nhưng không thành. Vụ việc kinh hoàng xảy ra đối với Jeff là hiện tượng hố sụt, hay còn gọi là hố tử thần.

Hố tử thần xuất hiện trên khắp thế giới. Cách đây vài tuần, hai người Hàn Quốc bị hố tử thần nuốt chửng và chỉ có một người được cứu sống. Tại một số vùng với điều kiện địa chất đặc biệt như ở bang Florida, Mỹ, hiện tượng hố tử thần có khả năng xuất hiện nhiều hơn.

Clint Kromhout, nhà địa chất học tại Trung tâm khảo sát địa chất Florida (FGS), Tallahassee, thường nói với mọi người về 4 thứ có thể dự đoán được ở bang Florida: nắng, biển, bão và hố tử thần. “Hố tử thần là một phần cuộc sống ở đây”, ông nói.

Hố tử thần hình thành tại các vị trí mà lớp đất nền bị nước ngầm hòa tan qua hàng trăm hoặc hàng nghìn năm, tạo thành các lỗ hổng dưới mặt đất. Khi phần trần của các lỗ hổng không thể chịu được sức nặng của lớp trầm tích phủ phía trên, lớp trầm tích sẽ lún dần hoặc đột ngột sụt xuống. Bang Florida là nơi dễ chịu tác động của hoạt động địa chất này vì nằm trên một vùng đá vôi rộng lớn với tầng nước ngầm đang ăn mòn lớp đá nền.

Hố tử thần là một hiện tượng tự nhiên nhưng các hoạt động của con người có thể làm vấn đề trở nên nghiêm trọng. Ví dụ, hoạt động hút nước ngầm quá nhiều có thể làm mất đi giá đỡ của lỗ hổng và dẫn đến sụt lún. Thời tiết cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động sụt lún. Hạn hán làm giảm mực nước ngầm, trong khi đó những cơn mưa nặng hạt trút hàng tấn nước xuống mặt đất tạo áp lực lên lớp trần của các lỗ hổng và thường dẫn đến nhiều vụ sụt lún.

Vào tháng 6/2012, cơn bão nhiệt đới Debby đổ bộ vào Florida sau nhiều tháng khô hạn, để lại nhiều hố tử thần. Hậu quả nghiêm trọng đến mức cơ quan quản lý các tình huống khẩn cấp của bang đã yêu cầu Trung tâm khảo sát địa chất Florida (FGS) hỗ trợ công tác chuẩn bị những tình huống tương tự.

Vào tháng 8/2013, Kromhout và cộng sự Alan Baker nhận được một triệu USD để xây dựng một bản đồ dự báo các khu vực dễ xảy ra hố sụt dựa trên phương pháp thống kê “trọng số chứng cứ” (weight of evidence).

Về cơ bản, phương pháp này kết hợp trọng số các lần xảy ra hố sụt với các dữ liệu địa chất, ví dụ độ sâu lớp đá vôi, bản chất lớp trầm tích phía trên, để đưa ra dự đoán về khả năng xảy ra sụt hố tại một khu vực cụ thể.

“Chúng tôi có mặt tại hiện trường tập hợp các dữ liệu vào một danh sách các đặc điểm về mặt địa lý”, ông Baker nói. “Sau đó chúng tôi nhập các dữ liệu vào mô hình được xác nhận tính hiệu quả, bằng cách kiểm tra trên các hố sụt hiện có, và phép kiểm tra này cho ra một kết quả có thể chứng minh được về mặt khoa học”.

Khi được hoàn thành vào năm 2016, bản đồ dự báo này sẽ thể hiện nhiều mức độ về “khả năng xuất hiện hố tử thần” bằng các màu sắc khác nhau trong phạm vị khoảng 1 km2. Tuy có thể chưa đủ độ phân giải để xác định có hố tử thần nào tồn tại ngay dưới mảnh đất nhà bạn hay không, nhưng bản đồ này sẽ cung cấp những gợi ý theo sau công tác quan trắc mặt đất.

“Mục đích chính là chuẩn bị phương án ứng phó cho Cơ quan quản lý các Tình huống Khẩn cấp của bang trong trường hợp cơn bão nhiệt đới tiếp theo ập đến và để lại hàng loạt hố tử thần”, Komhout nói.

Dĩ nhiên, một điều khó tránh khỏi khi bản đồ dự báo này ra đời là mọi người sẽ sử dụng bản đồ để xem liệu họ có đang sống trên một hố tử thần chờ sụt hay không. Điều này có thể trở thành một vấn đề khá nan giải.

Các công ty luôn sẵn sàng cung cấp dịch vụ san lấp bằng cách đổ thêm vữa vào lớp đất ngầm, “giống như nha sĩ hàn một lỗ sâu răng“, Anthony Randazzo, giáo sư danh dự tại đại học Florida, đồng chủ tịch của công ty GeoHazards Inc., Gainesville, Florida, cho biết.

Nhưng dịch vụ này không hề rẻ, thường tốn tới hàng chục nghìn USD. Và ngay cả khi các hố tử thần đã được bảo vệ thì giá trị bất động sản cũng bị giảm đi. Vào tháng 10 năm ngoái, Ginny Stevens, ở New Port Richey, Hạt Pasco nói với tờ Tampa Bay Times rằng cô đã làm mọi thứ để sửa chữa căn nhà của mình sau vụ hố sụt, nhưng giá trị căn nhà rớt từ 350.000 USD xuống còn 125.000 USD.

Chi phí điều trị tâm lý thường đi kèm khi bạn phát hiện ra mình đang sống trên một hố tử thần chờ sụt. “Nếu đang sống trên một hố tử thần chờ sụt, bạn sẽ cảm thấy căng thẳng và lo lắng”, Randazzo nói. “Bạn nghe những tiếng nứt, tiếng nổ lách cách, tiếng rên rỉ và ọp ẹp. Bạn biết rằng ngôi nhà không an toàn và bắt đầu tự hỏi liệu bao giờ nó sẽ sụp xuống”.

Một giải pháp có thể hiệu quả hơn nhằm phát hiện hố tử thần đang được NASA phát triển nhờ vào công nghệ InSAR (công nghệ giao thoa khe hở của các điểm ảnh), cho phép phát hiện những chuyển động rất nhỏ trên mặt đất. Nhiều năm qua, các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực (JPL) của NASA tại Pasadena, bang California, sử dụng công nghệ InSAR để kiểm soát bờ biển Lousiana đang chìm vào Vịnh Mexico.

Khi hố tử thần xuất hiện ở Bayou Corne vào tháng 8/2012 nuốt chửng thị trấn và khiến nhiều người dân phải đi sơ tán, các nhà nghiên cứu đã trở lại và phân tích các hình ảnh radar quét lại được trước khi xảy ra vụ sụt đất.

Họ nhận thấy rằng mặt đất chuyển động khá mạnh theo phương ngang tầm 25 cm hướng về trung tâm hố sụt một tháng trước khi sự việc xảy ra. Việc theo dõi những thay đổi tương tự tại các khu vực dễ xảy ra hố sụt có thể góp phần hình thành một hệ thống cảnh báo sớm, giúp sơ tán người dân trước một vụ sụt lún nguy hiểm có khả năng xảy ra.

“Không phải tất cả các hồ tử thần đều bị biến dạng bề mặt trước khi xuất hiện, vì vậy phương pháp này không phải là một hạt đậu thần”, Ron Blom, nhà khoa học tại JPL và đồng tác giả nghiên cứu Bayou Corne khuyến cáo. “Nhưng chắc chắn rằng phương pháp này sẽ phần nào có hiệu quả cho hệ thống quan trắc. Bạn có thể có được nhưng dữ liệu InSAR cho khu vực xảy ra hố sụt và nếu nhận thấy mặt đất ở một khu vực có sự chuyển động, hãy đến hiện trường và xem chuyện gì đang xảy ra”.

Cả Blom và đồng tác giả Cathleen Jones cùng làm việc tại JPL đều biết rằng chưa có một chương trình nào tương tư hệ thống cảnh báo của họ được thực hiện ở Mỹ. Nhưng bà Jones cho rằng các nhà chức trách đang xem xét vấn đề hố tử thần một cách nghiêm túc. Vấn đề không nằm ở việc các hố tử thần trở nên phổ biến mà sự xuất hiện của chúng đang ảnh hưởng xấu đến con người và tài sản.

Như Quỳnh (theo BBC )