Trận lở đá - băng bất ngờ bùng phát tại khu vực biên giới Trung Quốc - Nepal vừa qua đã thêm một lần nữa phát đi tín hiệu cảnh báo đỏ: những sông băng ấm lên đang dần biến thành những "ngòi nổ" thiên tai nguy hiểm. Liệu các công nghệ quan trắc hiện đại có thể phát hiện và đưa ra lời cảnh báo sớm trước khi thảm họa vùng núi cao đổ ập xuống vùng hạ lưu?
Nguồn hiểm họa thường trực
Theo chuyên gia Zhang Dongqi từ Viện Biến đổi Toàn cầu và Khí tượng Cực thuộc Viện Khoa học Khí tượng Trung Quốc, thiên tai liên quan đến sông băng không phải là hiện tượng mới. Dù vậy, trong điều kiện khí hậu ổn định trước đây, tần suất xảy ra của chúng thấp hơn nên ít gây chú ý.
Ngày nay, sự bùng nổ của các thảm họa băng hà là hệ quả trực tiếp từ sự nóng lên toàn cầu, kết hợp với việc con người mở rộng phạm vi hoạt động và sự phát triển của vệ tinh viễn thám giúp chúng ta ghi nhận được nhiều vụ việc hơn ở những vùng hẻo lánh.
Nhìn vào vùng núi cao châu Á với hạt nhân là cao nguyên Thanh Tạng, nhà nghiên cứu Ma Lijuan thuộc Trung tâm Khí hậu Quốc gia Trung Quốc chỉ ra những con số giật mình. Trong 60 năm qua, qua 3 kỳ kiểm kê sông băng toàn diện của Trung Quốc, diện tích sông băng trên cao nguyên Thanh Tạng đã sụt giảm nghiêm trọng từ 51.000 km2 xuống 44.000 km2 và hiện chỉ còn 39.000 km2.
Đồng thời, số lượng và diện tích các hồ băng tại đây đã tăng hơn 20% chỉ trong giai đoạn từ năm 1990 đến 2020. Từ sau năm 2015, các sự cố băng hà đột ngột bắt đầu diễn ra liên tục trên diện rộng, cho thấy sự mất ổn định đe dọa toàn bộ hệ sinh thái vùng núi cao.
“Hiệu ứng dây chuyền" và sự đứt gãy cấu trúc nội tại
Cơ chế nào khiến những khối băng hàng triệu năm tuổi bất ngờ đổ sập? Các phân tích chuyên sâu cho thấy nhiệt độ gia tăng đi kèm lượng mưa biến động cực đoan đã tác động trực tiếp lên ba điều kiện nền tảng cấu thành sông băng: nhiệt độ, lượng mưa và địa hình. Từ thập niên 1960, tốc độ tăng nhiệt tại cao nguyên Thanh Tạng cao hơn rõ rệt so với mức trung bình toàn cầu.
Sự gia tăng nhiệt độ làm gia tăng nước tan chảy, đẩy nhanh tốc độ dịch chuyển của sông băng và làm suy yếu nghiêm trọng kết cấu liên kết nội tại. Nước băng tan chảy chảy dồn về các trũng thấp, làm các hồ băng phình to nhanh chóng. Khi kết hợp với các đợt mưa lớn cực đoan hoặc địa hình kiến tạo lỏng lẻo, nguy cơ bùng phát lũ quét do vỡ hồ băng (GLOF) tăng lên gấp nhiều lần.
Đội ngũ chuyên gia nhận định, các sự cố sạt lở sông băng gần đây (như vụ việc ngày 26/8 tại khu vực đèo Himalaya) thực chất là kết quả của một chuỗi phản ứng dây chuyền phức tạp bị tích tụ qua nhiều năm. Ban đầu, nhiệt độ tăng làm tăng nhiệt độ của dải băng, gia tăng các khe nứt sạt lở. Khi gặp chấn động địa chất nhẹ hoặc đợt nắng nóng/mưa lớn kéo dài, toàn bộ khối đá và băng rạn nứt sẽ sụp đổ, kéo theo lượng đất đá khổng lồ lao xuống lòng chảo phía dưới.
Tại sao rất khó dự báo thảm họa?
Trước câu hỏi liệu khoa học hiện đại có thể dự báo chính xác một vụ sập băng hay không, câu trả lời từ giới chuyên gia là: Chúng ta có thể đánh giá được nguy cơ mất an toàn của sông băng, nhưng việc xác định chính xác thời điểm xảy ra bùng phát vẫn là thử thách cực kỳ khắc nghiệt.
Trắc trở lớn nhất nằm ở chính đặc thù địa lý. Hầu hết các sông băng nguy hiểm đều nằm ở những vùng núi cao cực kỳ xa xôi, hẻo lánh và có điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Việc lắp đặt và duy trì các thiết bị quan trắc thực địa tại chỗ gặp vô vàn rào cản, dẫn đến tình trạng thiếu hụt dữ liệu thô trực tiếp.
Sự khác biệt về thời gian cảnh báo giữa các loại hình thiên tai sông băng là rất lớn. Nếu hệ thống giám sát vệ tinh hoạt động tốt, các nhà khoa học có thể phát hiện sự dâng cao bất thường của mực nước và đưa ra cảnh báo trước tình trạng vỡ hồ băng vài ngày.
Tuy nhiên với sập băng, lở tuyết đột ngột, quá trình biến dạng và sụp đổ diễn ra cực nhanh. Thời gian cảnh báo sớm cho người dân hạ lưu chỉ tính bằng vài phút.
Để đưa ra dự báo chuẩn xác, các nhà khoa học phải thu thập và xử lý đồng thời dữ liệu đa tầng: từ biến động địa chất (động đất, nứt gãy), dữ liệu khí tượng (nhiệt độ tăng đột biến, mưa kéo dài) cho đến các chỉ số ứng suất và độ biến dạng bên trong lòng khối băng.
Xây dựng mạng lưới quan trắc 3D
Điểm yếu lớn nhất của hệ thống cảnh báo sớm thiên tai sông băng hiện nay là sự phụ thuộc quá lớn vào dữ liệu ảnh vệ tinh viễn thám từ xa, trong khi lại thiếu hụt trầm trọng dữ liệu cảm biến đo đạc dưới mặt đất. Nhận thức được lỗ hổng này, các nhà nghiên cứu đang thúc đẩy việc chuyển đổi sang mô hình hệ thống quan trắc ba chiều tích hợp "Không - Vũ - Đất" (Air-Space-Ground).
Hệ thống tiên tiến này sẽ kết hợp giữa vệ tinh viễn thám quét diện rộng, thiết bị bay không người lái (UAV) và các trạm quan trắc tự động cùng camera AI chuyên dụng ngay tại hiện trường.
Thiên tai sông băng không còn là câu chuyện lý thuyết của tương lai mà đã trở thành mối đe dọa hiện hữu đối với sinh mạng và hạ tầng của hàng triệu người dân sống tại các khu vực ven núi cao. Việc làm chủ công nghệ giám sát 3D và hoàn thiện mạng lưới cảnh báo sớm chính là tấm lá chắn sinh tử, giúp con người chủ động tái lập thế cân bằng và giảm thiểu tối đa thiệt hại trước những biến động khó lường của thiên nhiên.
