VĂN HÓA ONLINE - KHOA HỌC - THỨ TƯ 20 SEP 2017
Nước Mỹ sẽ bị núi lửa nuốt chửng?
David Cox BBC Future
19/ 9/2017
Bản quyền hình ảnh iStock Image caption Yellow Stone có lò nham thạch khổng lồ bên dưới, sẵn sàng chực bùng lên nếu chúng ta không có hành động nào để ngăn cản
Nằm dưới khung cảnh yên bình của Công viên Quốc gia Yellowstone của Mỹ là một lò nham thạch khổng lồ. Nó có vai trò tạo ra các mạch phun nước và suối nước nóng đặc trưng tại đây.
Nhưng với các nhà khoa học của Nasa, nó cũng là một trong những mối đe doạ tự nhiên lớn nhất mà nhân loại biết đến: siêu núi lửa.
Sau khi BBC Future công bố bài báo hồi tháng Bảy về siêu núi lửa, một nhóm các nhà khoa học của Nasa đã chia sẻ báo cáo trước đó về mối đe dọa này và những gì nhân loại có thể làm.
"Tôi từng là thành viên của Hội đồng Cố vấn của Nasa về Phòng vệ Hành tinh - nơi nghiên cứu các phương án bảo vệ hành tinh khỏi các tiểu hành tinh và sao chổi," ông Brian Wilcox từ phòng thí nghiệm động cơ phản lực (JPL) của Nasa ở Viện nghiên cứu Công nghệ California, giải thích.
"Sau quá trình nghiên cứu, tôi kết luận rằng mối đe dọa của siêu núi lửa lớn hơn rất nhiều so với các tiểu hành tinh và sao chổi."
Trên Trái Đất có khoảng 20 siêu núi lửa được biết đến, với những trận phun trào lớn xảy ra trung bình 100.000 năm một lần. Một trong những mối đe dọa lớn nhất do phun trào núi lửa gây ra là nạn đói bởi nó có thể gây ra mùa đông kéo dài, kéo theo tình trạng thiếu lương thực. Vào năm 2012, Liên Hiệp Quốc ước tính trữ lượng thức ăn trên toàn cầu chỉ đủ tiêu thụ trong 74 ngày.
Bản quyền hình ảnh NASA / Getty Images Image caption Các nhà du hành vũ trụ từ Trạm Không gian được nhìn quang cảnh vô cùng ấn tượng khi núi lửa phun trào
Khi các nhà khoa học Nasa xem xét vấn đề này, họ nhận ra rằng giải pháp hợp lý nhất là làm mát siêu núi lửa.
Những siêu núi lửa như Yellowstone là một nguồn phát nhiệt khổng lồ, tương đương với 6 nhà máy năng lượng. Yellowstone hiện đang rò rỉ khoảng 60 -70% nhiệt vào trong không khí, thông qua lượng nước vốn tràn vào dung nham qua các khe nứt. Phần còn lại tích tụ bên trong dung nham, hòa tan nhiều khí lỏng và đá xung quanh. Một khi lượng nhiệt này đạt đến một ngưỡng nhất định, thì một vụ phun trào là điều không thể tránh khỏi.
Nhưng nếu lượng nhiệt này giảm xuống thì siêu núi lửa sẽ không bao giờ phun trào. Nasa ước tính rằng nếu lấy đi được 35% lượng nhiệt lấy từ lò dung nham, Yellowstone sẽ không còn là mối đe dọa nữa.
Câu hỏi duy nhất là làm thế nào?
Một cách đơn giản đó là tăng lượng nước ở siêu núi lửa. Nhưng từ quan điểm thực tế, việc thuyết phục các chính trị gia phê duyệt một sáng kiến như vậy là điều không thể.
Ông Wilcox cho biết "xây dựng một ống dẫn nước ngược lên khu vực vùng núi vừa đắt và khó khăn. Và mọi người cũng không muốn phí phạm nước theo cách như vậy".
"Nước đang trở nên khan hiếm trên toàn thế giới và một dự án xây dựng cơ sở chỉ dùng nước để làm mát núi lửa chắc chắn sẽ gây rất nhiều tranh cãi."
Bản quyền hình ảnh Getty Images Image caption Nếu một siêu núi lửa phun trào thì nó sẽ có sức mạnh gấp nhiều lần so với núi lửa này của Indonesia
Do đó, Nasa đã có một kế hoạch khác. Họ tin rằng, giải pháp khả thi nhất là khoan 10km sâu vào trong núi lửa và bơm nước vào với áp suất cao. Nước sẽ lưu thông trở lại với nhiệt độ 350 độ C (662 độ F), do vậy, sẽ dần dần hạ nhiệt cho núi lửa. Mặc dù một dự án như vậy có chi phí khoảng 3,46 tỉ đô la, nó vẫn có thể tạo sự quan tâm đối với các chính trị gia.
"Yellowstone hiện rò rỉ khoảng 6GW nhiệt," ông nói. "Nếu thực hiện giải pháp khoan nói trên, lượng nhiệt thu về có thể dùng để tạo ra một máy địa nhiệt, sản xuất năng lượng điện với một mức giá cạnh tranh khoảng 0,1đô la/kWh."
"Bạn có thể sẽ phải ưu đãi cho các công ty địa nhiệt để họ khoan sâu hơn và dùng nước nóng hơn bình thường. Nhưng bạn có thể lấy lại được vốn ban đầu và có điện để cung cấp cho khu vực xung quanh trong khoảng thời gian hàng chục nghìn năm. Chưa nói đến lợi ích lâu dài là bạn có thể ngăn chặn được mối đe dọa của siêu núi lửa trong tương lai, thứ mà có thể hoại nhân loại."
Nhưng việc khoan vào bên trong siêu núi lửa như vậy không phải là không có rủi ro. Đó là bạn có khả năng sẽ kích hoạt trận phun trào mà bản thân bạn muốn ngăn chặn.
"Nếu bạn cố khoan sâu vào lò dung nham và làm mát chúng, điều này rất nguy hiểm. Nó sẽ làm cho phần phía trên lò dung nham giòn hơn và dễ gãy. Và bạn cũng có thể kích hoạt sự phóng thích khí lỏng ở đó."
Bản quyền hình ảnh Getty Images Image caption Cảnh Mt Etna phun trào nhìn từ vũ trụ xuống; ở mỏm bắc gần sát với Naples là siêu núi lửa Campi Flegrei
Thay vào đó, chúng ta sẽ phải khoan sâu vào siêu núi lửa từ phía dưới, bắt đầu từ bên ngoài ranh giới công viên Yellowstone và lấy nhiệt từ phía dưới lò dung nham. "Bằng cách này, bạn ngăn không cho nhiệt thoát ra phần phía trên của lò dung nham, nơi tạo ra mối đe doạ thực sự," ông nói.
Tuy nhiên, những người khởi xướng dự án sẽ không bao giờ thấy nó hoàn thành, hoặc biết được liệu nó có thành công không trong suốt quãng đời của mình. Tốc độ làm mát Yellowstone theo cách nói trên sẽ là 1 mét nước một năm. Như vậy, phải mất hàng chục nghìn năm cho đến khi núi lửa được làm nguội hoàn toàn. Mặc dù lò dung nham của Yellowstone không cần phải bị đóng băng để đạt đến mức mà nó không còn là một mối đe dọa, vẫn không có một sự đảm bảo nào rằng nỗ lực trên cuối cùng sẽ thành công trong ít nhất là hàng trăm, thậm chí hàng nghìn năm nữa.
Nhưng để ngăn ngừa thảm họa, tư duy dài hạn và lên kế hoạch có lẽ lựa chọn duy nhất. "Với một dự án như vậy, bạn bắt đầu dự án và lợi ích chính mang lại bạn thấy mỗi ngày là nguồn cung cấp điện mới," Wilcox nói.
Một kế hoạch như vậy có thể có tiềm năng ứng dụng cho mọi siêu núi lửa đang hoạt động trên hành tinh. Các nhà khoa học của Nasa hy vọng rằng những dự án của họ sẽ khích lệ nhiều cuộc thảo luận, tranh luận khoa học trong việc đối phó với mối đe dọa từ siêu núi lửa.
"Khi nhân loại lần đầu tiên nghĩ đến việc bảo vệ Trái Đất khỏi ảnh hưởng của các tiểu hành tinh, họ cũng phản ứng theo cách tương tự trước siêu núi lửa," Wilcox nói.
"Mọi người nghĩ rằng nhỏ bé như chúng ta thì làm sao có thể ngăn chặn được tiểu hành tinh va vào Trái Đất. Nhưng thực ra, nếu bạn phát minh ra một thứ gì đó có khả năng tạo lực tác động nhỏ nhưng dài hạn, bạn có thể khiến các tiểu hành tinh không lao vào Trái Đất. Do vậy, vấn đề trở lên đơn giản hơn mọi người nghĩ."
"Cả hai trường hợp đều đòi hỏi các cộng đồng khoa học suy nghĩ và cần bắt đầu sớm. Nhưng Yellowstone phun trào 600 nghìn năm một lần, và hiện đã là 600 nghìn năm kể từ lần cuối nó phun trào, điều này khiến chúng ta phải ngồi lại và cân nhắc."
Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.
