Động đất: nguyên nhân, cách đo lường và vì sao lại không thể cảnh báo sớm

Hôm qua, một trận động đất mạnh 7.7 độ richter đã xảy ra tại miền trung Myanmar, với tâm chấn cách thành phố Sagaing khoảng 15km về phía tây bắc. Dư chấn lan rộng sang các nước láng giềng như Thái Lan và Tây nam Trung Quốc. Do động đất ít khi ảnh hưởng đến Thái Lan, nên các toà nhà ở Bangkok vốn không được thiết kế để chịu được rung lắc mạnh và đã dẫn đến như thiệt hại. Chính quyền Thái Lan cũng đã tuyên bố tình trạng khẩn cấp ở thủ đô Bangkok sau đó.

Tại Thái Lan, có ít nhất 10 người đã tử vong ở Bangkok vì trận động đất từ Myanmar và hơn 100 người vẫn đang mắc kẹt trong vụ sập toà nhà cao tầng đang xây dựng. Tại Myanmar, thống kê cho thấy có ít nhất 144 người đã thiệt mạng và 732 người bị thương. Chương trình Rủi ro Động đất và Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS) ước tính số người thiệt mạng trong trận động đất này có thể từ 10.000 người - 100.000 người, gây ra thiệt hại kinh tế nghiêm trọng. Và dưới đây là những thông tin mà có thể bạn chưa biết về động đất.

Động đất xảy ra như thế nào?

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến động đất, trong đó động đất xảy ra do sự chuyển động của các mảng kiến tạo chiếm phần lớn. Mảng kiến tạo là những mảng đá lớn tạo thành lớp vỏ ngoài của Trái Đất. Các mảng này có kích thước rất khác nhau, từ rất lớn đến khá nhỏ. Các nhà nghiên cứu vẫn còn đang tranh cãi về việc có bao nhiêu mảnh để tạo thành "mảnh ghép" vỏ Trái Đất.

Tại ranh giới giữa các mảng, tác động của magma trong lớp manti làm cho lớp đá nóng chảy, giãn nở và đẩy các mảng di chuyển xa nhau hoặc tiến lại gần nhau một vài cm mỗi năm. Những chuyển động này, đã xảy ra trong hàng tỷ năm qua, được gọi là kiến tạo mảng (plate tectonics). Khi chuyển động, các mảng kiến tạo va vào nhau, khi căng thẳng tích tụ đến một ngưỡng nhất định, các mảng có thể bất ngờ bị phá vỡ, khiến các đợt sóng áp suất lan truyền đến bề mặt Trái Đất dưới dạng một trận động đất. Khi động đất xảy ra dưới đại dương, nó có thể gây ra sóng thần, tạo ra những con sóng lớn với tốc độ cao, dẫn đến các trận lũ lụt tàn khốc khi đổ bộ vào đất liền.

Động đất được đo như thế nào?

Cường độ của một trận động đất thường được đo lường bằng thang Richter, phân loại từ mức 1-10 bằng máy ghi chấn (seismograph). Trận động đất có cường độ 1 rất phổ biến và thường không thể cảm nhận được, trong khi trận động đất có cường độ 10 cực kỳ hiếm và có thể gây thiệt hại thảm khốc. Các nhà địa chấn học cho rằng những trận động đất có cường độ trên 5 có thể gây ra sự tàn phá đáng kể. Bên cạnh đó, còn có một thang đo khác để đo động đất là Moment Magnitude Scale. Tuy ít phổ biến hơn, nhưng lại được các nhà địa chấn học ưa chuộng vì đo lường các trận động đất lớn, có cường độ trên 8.0 chính xác hơn so với thang Richter.

Dư chấn là gì?

Các trận động đất mạnh hầu như luôn kèm theo cơn dư chấn. Dư chấn xảy ra vì các mảng kiến tạo tại tâm chấn của một trận động đất không ngừng chuyển động ngay cả sau khi trận động đất chính đã kết thúc - chúng tiếp tục dịch chuyển đến khi ổn định hoàn toàn.

Dư chấn góp phần làm tình hình tồi tệ hơn, bởi chúng khiến các toà nhà đã bị hư hại trong trận động đất sụp đổ, dẫn đến thêm nhiều ca thương tích, tử vong. Dư chấn thường mạnh nhất trong 2 ngày sau trận động đất chính, nhưng đôi khi trận dư chấn có thể kéo dài liên tục trong nhiều năm sau đó.

Thông thường cường độ của dư chấn sẽ thấp hơn so với trận động đất chính. Ví dụ như trận động đất chính có cường độ là 5, thì các dư chấn sẽ có cường độ 4 hoặc thấp hơn. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng. Đôi khi một số dư chấn có cường độ còn bằng hoặc lớn hơn trận động đất chính. Ví dụ như năm 2023, cơn dư chấn có cường độ gần như tương đương với trận động đất chính xảy ra ở Thổ Nhĩ Kỳ và Syria.

Sự khác biệt giữa động đất nông (shallow) và động đất sâu (deep)

Một trận động đất được xem là nông nếu nó xảy ra cách bề mặt Trái đất dưới 50km. Các nhà nghiên cứu cho rằng động đất nông gây ra nhiều sự tàn phá hơn vì những trận động đất này lan truyền nhanh chóng, khiến tác động lên bề mặt mạnh mẽ hơn nhiều so với những trận động đất xảy ra sâu dưới lòng đất, mất thời gian lâu hơn để đạt đến bề mặt. Các trận động đất xảy ra sâu hơn 300 km dưới bề mặt Trái Đất được coi là động đất sâu.

Có thể dự báo động đất hay không?

Mặc dù hiện nay đã có hệ thống cảnh báo động đất, nhưng chúng chỉ có thể phát hiện ra sóng P - loại sóng đầu tiên phát ra từ trận động đất vài giây trước khi rung chấn xảy ra. Theo các chuyên gia, vẫn chưa có công nghệ nào hiện nay có thể dự báo động đất trong dài hạn. “Điều rõ ràng là chúng ta không có phương tiện nào để dự báo động đất. Khác với núi lửa, người ta có thể dự đoán được trong vài ngày trước đợt phun trào.” Patricia Martinez-Garzon, một nhà nghiên cứu động đất tại Trung tâm Nghiên cứu Địa chất Đức, cho biết.

Cùng cường độ, nhưng sức tàn phá của các trận động đất lại khác nhau như thế nào?

Trận động đất mạnh 7.8 độ Richter xảy ra ở Thổ Nhĩ Kỳ và Syria vào tháng 2/2023 đã làm cho hơn 50.000 người thiệt mạng. Trong khi đó, số người tử vong ở những trận động đất có cường độ 8,2 và 8,3 độ Richter xảy ra ở Chile vào các năm 2014 và 2015 chỉ dưới 20 người. Tại sao lại có sự chênh lệch lớn như thế?

Theo các chuyên gia giải thích, sự khác biệt về mức độ thiệt hại phụ thuộc vào 2 yếu tố chính là độ sâu của động đất và thiết kế công trình nơi xảy ra. Nếu động đất xảy ra ở những khu vực thưa dân, mức tàn phá sẽ ít hơn so với trung tâm đô thị. Và nếu động đất có độ sâu lớn, nó cũng gây ra ít thiệt hại hơn, so với một trận động đất nông có cùng cường độ tương tự.

Bên cạnh đó, còn một yếu tố quan trọng khác nữa là do thiết kế của công trình. Các nguyên tắc cơ bản trong thiết kế chống động đất chỉ mới xuất hiện vào nửa sau của TK 20, vì vậy tại nhiều quốc gia vẫn chưa áp dụng điều đó vào xây dựng công trình. Đa phần ở các quốc gia dễ xảy ra động đất như Chile và Nhật Bản, các công trình kiến trúc sẽ được xây dựng tuân thủ theo Seismic codes để giảm thiểu hư hại do thiên tai. Trong khi đó, ở phần lớn các nước trên thế giới thì lại chưa áp dụng điều này. Trong trận động đất năm 2023, nhiều công trình ở Thổ Nhĩ Kỳ và Syria đã bị sụp đổ vì chưa được nâng cấp theo tiêu chuẩn, nên mức độ bị tàn phá cũng nặng nề hơn. Theo DW