Nghiên cứu phát hiện hố sụt

Các nhà địa chất đang nỗ lực xác định xem những nơi nào đặc biệt dễ xảy ra hố sụt nhất trong khi Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) thử nghiệm hệ thống giúp dự đoán khi nào một hố sụt xuất hiện.

Hố sụt được phát hiện nhiều trên thế giới

Hiện tượng hố sụt bất ngờ thường xảy ra trên khắp thế giới nhưng những nơi như bang Florida nước Mỹ đặc biệt dễ xảy ra hơn do đặc tính địa chất khu vực. Mỗi năm, hàng trăm vụ việc như thế xảy ra ở bang nắng ấm này.

Đây có phải là những hiện tượng thiên nhiên không thể đoán trước hay có cách nào đó để chúng ta biết được chúng sắp xảy ra? Các nhà địa chất đang nỗ lực xác định xem những nơi nào đặc biệt dễ xảy ra hố sụt nhất trong khi Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) thử nghiệm hệ thống giúp dự đoán khi nào một hố sụt xuất hiện.

Clint Kromhout, nhà địa chất học Viện Khảo sát Địa chất (FGS) ở Tallahassee, bang Florida ở Tallahasee, tuyên bố chắc nịch rằng hố sụt là hiện tượng thường thấy ở Florida. Hố sụt hình thành khi đá sỏi hòa tan vào nước ngầm trong quá trình hàng trăm hay hàng ngàn năm để tạo thành rất nhiều hốc rỗng trong lòng đất. Đến lúc nào đó, khi phần trần của hốc ngầm không chịu nổi sức nặng của lớp địa chất bên trên, nó sẽ từ từ sụt xuống hay sụp đổ bất ngờ.

Florida là nơi đặc biệt dễ xảy ra sụt lún bởi vì nó nằm trên một phiến đá vôi khổng lồ bị tầng ngập nước thấm qua và ăn mòn dần. Hố sụt là một hiện tượng tự nhiên nhưng hoạt động của con người có thể làm cho mọi việc xấu đi. Ví dụ như việc khai thác quá mức nước ngầm có thể khiến các vách hố ngầm mất đi chỗ dựa.

Thời tiết cũng là một nhân tố. Hạn hán làm mực nước xuống thấp còn mưa lớn trút xuống hàng tấn nước làm tăng sức ép lên trần các hố ngầm và cuối cùng dẫn đến đất sụt. Đó là những gì đã xảy ra ở Florida hồi tháng 6-2012 khi bão Debby tràn qua sau nhiều tháng hạn hán và để lại hàng trăm hố sụt trên đường đi.

Tháng 8-2013, Clint Kromhout và đồng nghiệp Alan Baker được tài trợ 1 triệu USD để xây dựng bản đồ về những khu vực dễ bị sụt lún. Bản đồ dựa trên phương pháp thống kê gọi là "kết nối các bằng chứng". Về cơ bản, đó là sự kết hợp giữa bằng chứng về các hố sụt đã xảy ra với dữ liệu địa chất - ví dụ như độ sâu lớp đá vôi hay cấu tạo lớp trầm tích nằm bên trên - để dự đoán về khả năng xảy ra sụt đất ở một khu vực nào đó.

Sau khi hoàn thành vào mùa thu năm 2016, bản đồ thể hiện các mức độ dễ xảy ra hố sụt khác nhau bằng các màu sắc khác nhau và mặc dù độ phân giải không đủ cao để dự báo có hố sụt dưới nền nhà của bạn nhưng nó sẽ cho bạn những dấu hiệu nhận biết để theo dõi.

Kromhout nói: "Mục đích chính là giúp cơ quan đối phó tình trạng khẩn cấp, chuẩn bị cho cơn bão sắp tới có thể tạo ra nhiều hố sụt".

Rõ ràng, các chủ nhà rất muốn biết về tình trạng hố sụt để đảm bảo lợi ích của họ, nhất là khi có công ty có thể giúp họ khắc phục vấn đề. Chẳng hạn như công ty GeoHazards, ở Gainesville thuộc bang Florida, có thể lấp đầy các lỗ hổng bằng cách bơm vữa vào.

Anthony Randazzo, giáo sư danh dự khoa Địa chất, Đại học Florida và đồng giám đốc công ty, mô tả giải pháp "giống như nha sĩ trám răng". Tuy nhiên, giải pháp không hề rẻ và thường có giá lên đến hàng chục ngàn USD. Mà cho dù khi vấn đề được khắc phục thì trị giá căn nhà cũng bị giảm nhiều.

Một giải pháp hiệu quả hơn là phát hiện các hố sụt khi nó đang hình thành - và NASA có lẽ đã tìm ra cách làm từ trên cao với hệ thống radar gọi là InSAR giúp dò thấy những chuyển động nhỏ nhất trên mặt đất. Trong suốt nhiều năm, Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) ở Pasadena bang California đã sử dụng InSAR để giám sát vùng bờ biển Louisana.

Khi một hố sụt lớn hình thành đột ngột ở Bayou Corne hồi tháng 8- 2012, nuốt chửng mặt đất và khiến hàng trăm người dân phải rời đi vĩnh viễn, các nhà khoa học NASA nhanh chóng có mặt tại hiện trường để tiến hành phân tích các hình ảnh quét radar khu vực trước khi hố sụt xuất hiện. Họ phát hiện mặt đất trước đó đã có sự chuyển động lớn và di chuyển theo chiều ngang khoảng 25cm về phía tâm nơi sắp xảy ra hố sụt vào một tháng trước khi nó bị sụt.

Theo dõi những dấu hiệu nhận biết tương tự ở những nơi có nguy cơ sụt đất có thể là cách dự báo sớm để sơ tán người dân trước khi hố sụt xuất hiện.

Ron Blom, nhà khoa học gia JPL của NASA và đồng tác giả công trình nghiên cứu về hố sụt ở Bay Corne, cho biết: "Không phải hố sụt nào cũng có sự biến dạng ở bề mặt trước khi nó sụt, do đó cách làm này vẫn chưa phải là phương cách thần kỳ. Nhưng chắc chắn nó có ích trong hệ thống giám sát theo dõi. Bạn có thể có dữ liệu radar InSAR cho những khu vực có nguy cơ sụt lún và nếu bạn tình cờ thấy mặt đất dịch chuyển, bạn có thể đến tận nơi để xem chuyện gì đang xảy ra".

Cả Blom và đồng nghiệp cùng nghiên cứu với ông, bà Cathleen Jones, cho biết chính phủ có kế hoạch đưa vào sử dụng hệ thống quan trắc như vậy ở Mỹ và bắt đầu xem xét rất nghiêm túc vấn đề hố sụt.