Khói chứa lưu huỳnh phun ra từ Solfatara di Pozzuoli, một trong 24 miệng hố của núi lửa Campi Flegrei. Ảnh: Vincenzo Izzo
Siêu núi lửa ngủ yên từ lâu ở Italy đang tiến gần tới khả năng phun trào lần đầu tiên từ năm 1538, theo nghiên cứu công bố hôm 9/6 trên tạp chí Communications Earth & Environmen. Núi lửa Campi Flegrei ở gần thành phố Naples, phía nam Italy, có lớp vỏ đang yếu dần và có xu hướng nứt vỡ, đẩy khả năng phun lên cao hơn. Hơn 1,5 triệu người đang sinh sống bên trên quần thể núi lửa ngầm rộng lớn và 500.000 người có nhà cửa nằm trong phần hõm chảo rộng 11 km, hình thành sau vụ phun trào khổng lồ cách đây 39.000 năm.
Nếu Campi Flegrei tái diễn vụ phun trào lớn nhất trước đây, nó sẽ phun đá nóng chảy và khí gas vào tầng bình lưu, tạo ra sóng thần cao 33,5 m và giải phóng cột lưu huỳnh và tàn tro độc hại, khiến Trái Đất chìm trong mùa đông suốt nhiều năm, phá hủy mùa màng và gây tuyệt chủng hàng loạt. Theo trưởng nhóm nghiên cứu Christopher Kilburn, giáo sư Khoa học Trái Đất ở Đại học London, nứt vỡ ở vỏ núi lửa có thể mở ra vết nứt, nhưng magma cần được đẩy lên ở vị trí thích hợp để hoạt động phun trào có thể xảy ra.
Campi Flegrei là mạng lưới 24 miệng hố và cấu trúc trải rộng từ hõm chảo Vesuvius ở rìa phía tây Naples tới vịnh Puzzuoli gần đó. Vụ phun trào lớn nhất của Campi Flegrei phun ra 285 km3 vật chất. Một trong những nguyên tố hóa học độc hại được giải phóng trong vụ phun trào là flo, với lượng đủ phá hủy thực vật và gây ra dịch bệnh gọi là fluorosis ở động vật.
Ngọn núi lửa rục rịch hoạt động từ giữa thế kỷ 20, các đợt hoạt động mạnh nhất rơi vào thập niên 1950, 1970 và 1980. Một thời kỳ náo động khác bắt đầu trong thập kỷ qua và vẫn tiếp diễn, trong đó nền đất bên dưới Pozzuoli, thị trấn ở đỉnh núi lửa, nâng lên 10 cm mỗi năm, tổng thay đổi độ cao là 4 m từ năm 1950. Campi Flegrei cũng trải qua nhiều trận động đất nhỏ. Hơn 600 trận động đất được phát hiện trong tháng 4/2023.
Biến động dưới lòng đất nhiều khả năng do khí gas núi lửa tiến vào lớp vỏ Trái Đất ở độ sâu 3 km bên dưới bề mặt Campi Flegrei. Điều này khiến lớp vỏ kéo giãn, cong vênh và trượt đi, gây động đất âm ỉ. Nếu có đủ lượng khí gas ngấm vào lớp vỏ, nhiệt độ và áp suất mà nó cung cấp có thể đẩy đất đá vượt qua mức tới hạn, mở ra vết nứt để magma bên dưới trào ra ngoài trong vụ phun trào.
Để kiểm tra khả năng phun trào, nhóm nghiên cứu kết hợp dữ liệu địa chấn với kết quả đo mặt đất nhô lên để lập bản đồ về sự thay đổi độ bền kéo của vỏ Trái Đất trong vùng và mức độ rạn nứt. Mô hình của nhóm nghiên cứu chỉ ra lớp vỏ bên dưới Campi Flegrei đang vỡ và không uốn cong dưới áp lực. Sâu bên dưới mặt đất, khí gas và magma đang chậm rãi sôi sục, làm yếu lớp vỏ của Campi Flegrei từ thập niên 1950, giảm độ bền kéo của nó xuống 1/3 so với năm 1984.
Điều này có nghĩa dù động đất trong vùng không mạnh như thập niên 1980, đất đá có khả năng rạn nứt dưới lực tác động nhỏ hơn, khiến các nhà địa chất học khó phát hiện động đất và người dân không chú ý sơ tán. Dù vậy, để núi lửa phun trào, khí gas cần tích tụ nhanh hơn mức thất thoát, và magma cần di chuyển nhanh qua lớp vỏ, nơi hình thành vết nứt. Giới khoa học không thể biết chắc chắn hai điều kiện này có được đáp ứng hay không cho tới khi vụ phun trào xảy ra.
An Khang (Theo Live Science)