Thành phố Oulu từng ghi nhận 26 trận động đất băng trong chưa đầy nửa ngày. Ảnh: New Scientist
Động đất băng, giống như chuỗi động đất xảy ra 26 lần chỉ trong 7 giờ ở một thành phố Phần Lan, có thể trở nên ngày càng phổ biến nếu khủng hoảng khí hậu tiếp tục gây ra thời tiết cực đoan ở các vùng lạnh. Hiện tượng thời tiết kỳ lạ và chưa được nghiên cứu kỹ này xảy ra do nước đóng băng trong đất hoặc đá bão hòa. Cơ chế phía sau động đất băng có nghĩa chúng ảnh hưởng tới những khu vực có nhiều hơi ẩm trong đất, thường là gần nơi có nước. Sau đó, khi nhiệt độ giảm đột ngột, nước có thể đóng băng và mở rộng nhanh, tạo ra áp lực bên trong chất nền xung quanh.
Động đất băng diễn ra khi áp lực trên lớn đến mức tạo ra vết nứt, làm mặt đất rung lắc. Giống như động đất, động đất băng có thể cảm nhận và nghe được, nhưng không đạt đến mức dữ dội trên thang phân loại. Nhiều trận động đất băng xuất hiện không ai biết bởi chúng quá nhẹ, trong khi một số trường hợp phát ra âm thanh giống tiếng súng bắn, thậm chí có thể gây thiệt hại cho công trình hữu hình như các tòa nhà.
Do bản chất, động đất băng thường gắn liền với thời tiết cực đoan vốn ngày càng phổ biến hơn do khủng hoảng khí hậu trong những thập kỷ gần đây. Giới nghiên cứu cũng quan tâm biến đổi khí hậu có thể tác động như thế nào tới Bắc Cực và vùng cận Bắc Cực, bao gồm động đất băng. Nhóm nghiên cứu đứng đầu là Jarkko Okkonen ở Cục Khảo sát Địa chất Phần Lan công bố phát hiện ở đại hội của Liên đoàn Địa khoa học châu Âu, IFL Science hôm 15/5 đưa tin.
Báo cáo gần đây từ những khu vực băng giá ở Phần Lan, Canada và Mỹ cho thấy mức độ thiệt hại động đất loại này có thể gây ra với cơ sở hạ tầng, vì vậy đây là một hiện tượng thời tiết đáng để tìm hiểu nếu con người muốn đảm bảo an toàn trong điều kiện môi trường ngày càng khó dự đoán. Để làm vậy, nhóm nghiên cứu thiết lập mô hình cho phép họ tìm hiểu mối liên quan giữa áp lực nhiệt và động đất băng. Áp lực nhiệt tạo bởi bất kỳ thay đổi nào trong nhiệt độ vật liệu khiến nó mở rộng và co lại, như tác động của nước đóng băng tới đất bão hòa.
Okkonen và cộng sự sử dụng mô hình thủy văn để tính toán độ sâu của tuyết, tốc độ tan chảy, nhiệt độ đất ở độ sâu khác nhau và khám phá điều gì xảy ra khi nhiệt độ đột nhiên thay đổi. Phương pháp này hé lộ nhiệt độ giảm nhanh có thể gây ra áp lực nhiệt đủ mạnh để làm vỡ bề mặt đất - băng, dẫn tới những vết nứt mà chúng ta bắt gặp sau động đất băng.
Năm 2016, thành phố Oulu ở Phần Lan trải qua hàng loạt trận động đất băng. Tổng cộng 26 trận diễn ra trong môi trường cận Bắc Cực trong vòng 7 giờ. Những trận động đất làm vỡ lớp đất, phá hủy nền móng nhiều tòa nhà và đường sá. Sử dụng mô hình, các nhà nghiên cứu có thể tính toán loạt trận động đất này là kết quả do nhiệt độ giảm 17 độ C, làm nứt đất đóng băng và lề đường.
Việc hiểu rõ sức chịu đựng của các chất nền khác nhau có thể cho phép giới nghiên cứu dự đoán khu vực nào dễ chịu ảnh hưởng từ động đất băng, đặc biệt khi nhiệt độ biến động mạnh trong tương lai.
An Khang (Theo IFL Science)