Phát hiện núi lửa đang hoạt động dưới đáy hồ Baikal

Máy quay gắn trên robot tự động dưới nước đã ghi lại cảnh các vết nứt liên quan đến núi lửa bùn gần một đứt gãy có khả năng hoạt động trên bờ Hồ Baikal, Siberia.
Những mảnh vỡ của một ngọn núi lửa bùn dưới nước được chụp ảnh ở độ sâu 372 feet (113 mét) ở Vịnh Goryachinskaya, trên Hồ Baikal. (ảnh: Lunina và cộng sự năm 2023)

Những mảnh vỡ của một ngọn núi lửa bùn dưới nước được chụp ảnh ở độ sâu 372 feet (113 mét) ở Vịnh Goryachinskaya, trên Hồ Baikal. (ảnh: Lunina và cộng sự năm 2023)

Vào mùa hè năm ngoái, nhóm các nhà nghiên cứu Viện vỏ Trái đất ở Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga (SBRAS) và Viện Hồn học thuộc Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga đã triển khai robot hoạt động dưới đáy hồ Baikal của Siberia. Robot đã ghi lại các vết nứt và biến dạng do núi lửa bùn chưa được biết đến trước đây gây ra.

Theo kết quả nghiên cứu, robot này đã phát hiện ra những vết sẹo để lại do bùn phun trào ở độ sâu từ 340 đến 540 feet (100m đến 165m) ở vịnh Malaya Kosa và vịnh Goryachinskaya, dọc theo bờ phía tây bắc của hồ. Mặc dù các nhà khoa học đã biết hồ Baikal chứa đựng những ngọn núi lửa bùn, nhưng phát hiện mới nhất nằm rất gần một vùng đứt gãy được gọi là Severobaikalsk, hay đứt gãy bắc Baikal, nằm dọc theo bờ hồ. Dấu hiệu của những vụ phun trào gần đây ở đáy hồ có thể cho thấy đường đứt gãy đang hoạt động.

Theo Oksana Lunina, nhà địa chất cấu trúc và nhà nghiên cứu chính tại SBRAS, người tham gia khám phá, núi lửa bùn là biểu hiện bề mặt của các quá trình địa chất sâu hơn và được hình thành do bùn và khí phun trào từ bên dưới. Các miệng hố dọc theo bờ phía tây bắc hồ Baikal "đánh dấu các vết nứt chạy song song với đứt gãy Severobaikalsk" và cho thấy đường đứt gãy này "còn tồn tại".

Lunina cho biết, tại vùng trũng phía bắc Baikal, nơi bị giới hạn bởi đứt gãy này, đã từng xảy ra các trận động đất mạnh trong quá khứ.

Những mảnh vỡ của một ngọn núi lửa bùn được chụp ở độ sâu 420 feet (130 mét) ở Vịnh Goryachinskaya của Hồ Baikal.(ảnh: Lunina và cộng sự năm 2023)

Những mảnh vỡ của một ngọn núi lửa bùn được chụp ở độ sâu 420 feet (130 mét) ở Vịnh Goryachinskaya của Hồ Baikal.(ảnh: Lunina và cộng sự năm 2023)

Hai địa điểm nơi các nhà nghiên cứu triển khai robot hoặc phương tiện tự động dưới nước (AUV) cho thấy, các lớp đá bị nứt nẻ mạnh được bao phủ bởi đất sét, trầm tích mềm và trầm tích phun trào. Ở vị trí cực bắc của vịnh Goryachinskaya, nơi đoạn phim được quay, các miệng núi lửa sâu khoảng 430 feet (130 m) đang tràn ngập một "khối bùn", cho thấy một vụ phun trào đã xảy ra gần đây. Nghiên cứu này được công bố vào tháng 10/2023 trên tạp chí Doklady về Khoa học về trái đất.

Trong đoạn phim, các lớp đá bị xé toạc và bị đẩy lên do bùn và chất lỏng bão hòa khí phun trào. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng, các tảng đá dường như đã bị "ép ra" từ bên dưới, còn bụi đất sét và phù sa phía trên trông có vẻ xáo trộn và xốp.

Sâu hơn trong vịnh Goryachinskaya, cách bề mặt khoảng 525 feet (160 m), các nhà nghiên cứu đã phát hiện hàng trăm miệng hố nhỏ hình nón. Họ viết trong nghiên cứu: “Chúng ở khắp mọi nơi kèm theo sự biến dạng giòn ở đáy”. Các lỗ thông hơi cao và ngang 2 inch (5cm) chứa đầy các loài lưỡng cư và động vật chân bụng, trong khi các bề mặt cứng gần đó chứa các khuẩn lạc bọt biển màu trắng.

Các nhà nghiên cứu cho biết thêm, khi AUV di chuyển đến độ sâu nông hơn một chút, "rõ ràng là toàn bộ sườn dốc được bao phủ dày đặc bởi núi lửa bùn". Lunina cho biết, các núi lửa bùn thường không hình thành ở độ sâu nông như vậy vì chúng đòi hỏi nhiệt độ và áp suất cao.

Các núi lửa bùn ở hồ Baikal thường được cung cấp năng lượng bằng khí hydrat, là các tinh thể nước và khí hình thành bên dưới các vùng nước. Lunina nói với Live Science rằng, khí hydrat có thể trở nên không ổn định ở những khu vực đang diễn ra các quá trình kiến ​​tạo do nhiệt bổ sung được tạo ra trong lớp vỏ Trái đất.

Lunina nói: “Nhưng phát hiện của chúng tôi có thể có cơ chế khác. Bà cho biết những chuyển động nhỏ và động đất ở đứt gãy Severobaikalsk có thể khiến bùn dâng lên và phun trào qua đáy hồ Baikal”.

Những dòng bùn và khí hòa tan này khó có thể làm xáo trộn độ sâu của hồ. Nó phải là một phần của hệ sinh thái Baikal - Lunina nói./.