Một miệng hố trên bán đảo Yamal chụp từ trực thăng vào ngày 25/8/2014. Ảnh: AFP
Helge Hellevang, nhà khoa học địa chất môi trường tại Đại học Oslo, Na Uy, tác giả chính của nghiên cứu công bố trên tạp chí Science of the Total Environment, xem xét tài liệu liên quan đến những miệng hố trên bán đảo Yamal và Gyda nhưng không tìm thấy bài báo nào giải thích thỏa đáng về lý do chúng hình thành ở hai bán đảo tại Siberia mà không phải các vùng đất đóng băng vĩnh cửu rộng lớn khác ở Bắc Cực.
Vì vậy, tiến sĩ Hellevang và đồng nghiệp quyết định xem xét kỹ hơn dữ liệu quan sát đã công bố bằng tiếng Anh và tiếng Nga, từ đó lập mô hình máy tính về nguồn gốc miệng hố. Khu vực này ở Siberia nổi tiếng với trữ lượng khí tự nhiên lớn nhưng nhóm nghiên cứu nhận thấy bán đảo Yamal và Gyda cũng có dấu hiệu lớp đất đóng băng vĩnh cửu mỏng dần liên quan tới đứt gãy, khe nứt trong lớp đá nền do hoạt động kiến tạo gây ra. Ông nghi ngờ các đứt gãy góp phần hình thành miệng hố rò rỉ khí gas. Những miệng hố rò rỉ khí gas khổng lồ (GEC) được phát hiện lần đầu tiên ở bán đảo Yamal và Gyda ở tây Siberia vào năm 2012 có thể sâu tới 50 m, phun đất đá và văng xa hàng trăm mét.
Theo mô hình máy tính của nhóm nghiên cứu, điều kiện dẫn tới vụ nổ là khí gas phun lên qua khe đứt gãy, tích tụ ở khoang rỗng bên dưới lớp đất đóng băng vĩnh cửu cứng chắc. Khi nhiệt độ cao hơn làm tan chảy lớp đất đóng băng vĩnh cửu đó, nắp khoang rỗng yếu đi. Đồng thời, áp suất bên trong khoang tăng lên dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao, giải phóng khí gas mắc kẹt dưới băng. Nếu áp suất trong khoang rỗng quá mạnh, toàn bộ cấu trúc có thể nổ tung.
Từ lần đầu phát hiện vào năm 2012, giới nghiên cứu đã tìm thấy ít nhất 17 miệng hố rò rỉ khí gas trên hai bán đảo và hiện tượng này có thể trở nên phổ biến hơn. Theo Hellevang, khi khí quyển ấm lên và lớp đất đóng băng vĩnh cửu tiếp tục suy yếu, nhiều khả năng sẽ xuất hiện thêm những vụ nổ mới.
Một hạn chế của mô hình do nhóm của Hellevang phát triển là không giải thích khoang chứa khí gas hình thành như thế nào dưới mặt đất. Có thể những vụ nổ tạo hố đã xảy ra trong quá khứ nhưng bị bỏ sót vì quan sát vệ tinh đối với khu vực này khá ít ỏi và dân cư địa phương thưa thớt. Do một số mảnh vỡ có thể rơi trở lại lấp đầy miệng hố sau vụ nổ và ban đầu miệng hố có khả năng sâu hơn.
"Những miệng hố này nhanh chóng biến thành hồ khi băng tan chảy hoặc đọng nước, vì vậy có thể mọi người không chú ý đến chúng trước đó", Lauren Schurmeier, nhà nghiên cứu tại Đại học Hawaii, suy đoán. Tiếp theo, Hellevang và đồng nghiệp dự định quan sát quá trình miệng hố bắt đầu tiến hóa thành hồ qua nhiều năm và liệu trông chúng có giống các hồ khác trong khu vực hay không.
An Khang (Theo Independent, Science Alert)