Tại sao động đất tấn công không báo trước?

Những cơn địa chấn thường ập đến với sự bất ngờ đến rợn người, chỉ trong vài giây, mặt đất rung chuyển, các tòa nhà sụp đổ và cuộc sống đảo lộn. Thế nhưng, trái ngược với sự đột ngột tàn khốc đó, động đất thực chất là đoạn kết ồn ào của một quá trình im lặng kéo dài hàng năm, thậm chí hàng thế kỷ.

Các mảng kiến tạo bên dưới chân chúng ta di chuyển chậm chạp, chỉ vài centimet mỗi năm, nhưng sự kiên trì này tích tụ một nguồn năng lượng khổng lồ dọc theo các đứt gãy. Khi sức chịu đựng của đá đạt đến giới hạn, sự gãy vỡ xảy ra, giải phóng những con sóng xung kích chết người.

Khoa học ngày nay đã vén màn bí mật về cơ chế của động đất rõ ràng hơn rất nhiều so với một thế kỷ trước. Chúng ta biết về các đới hút chìm nơi các mảng kiến tạo khóa chặt vào nhau, hay những đứt gãy chuyển dạng như San Andreas nơi mặt đất trượt ngang.

Tuy nhiên, một câu hỏi lớn vẫn treo lơ lửng: Tại sao với tất cả công nghệ tiên tiến, chúng ta vẫn không thể dự báo chính xác khi nào động đất xảy ra?

Nguyên nhân cốt lõi nằm ở sự hỗn loạn và độ sâu của vấn đề. Các quá trình địa chất diễn ra ở độ sâu hàng chục kilomet dưới lòng đất, nơi con người không thể quan sát trực tiếp.

Tại độ sâu khoảng 10 đến 15 km, tính chất của đá thay đổi từ giòn sang dẻo, tạo nên một vùng chuyển tiếp phức tạp. Hơn nữa, hành vi của động đất tuân theo các quy luật phi tuyến tính.

Các thí nghiệm "động đất trong phòng thí nghiệm" đã chỉ ra rằng chỉ một thay đổi nhỏ về ma sát cũng có thể kích hoạt sự sụp đổ dây chuyền, khiến việc tìm ra một công thức dự báo chung trở nên bất khả thi.

Một trong những thách thức lớn nhất là sự mơ hồ của các dấu hiệu báo trước. Nhiều người tin rằng những rung chấn nhỏ, hay tiền chấn là lời cảnh báo của tự nhiên.

Nhưng thực tế phũ phàng là, dù một số trận động đất lớn có tiền chấn, nhưng phần lớn các rung chấn nhỏ lại không dẫn đến thảm họa nào cả. Sự nhiễu loạn của tiếng ồn địa chấn nền khiến việc phân biệt đâu là báo động giả, đâu là tử thần đang đến gần trong thời gian thực trở thành một nhiệm vụ "mò kim đáy bể".

Chính vì sự bất lực trong việc đưa ra một mốc thời gian cụ thể, trọng tâm của khoa học địa chấn hiện đại đã có một sự chuyển dịch mang tính chiến lược: từ tham vọng "dự báo" sang nỗ lực "cảnh báo sớm" và "phòng vệ".

Công nghệ cảnh báo sớm hiện nay là một cuộc đua với tốc độ của sóng âm. Các cảm biến hiện đại có thể phát hiện các sóng sơ cấp (sóng P) di chuyển nhanh nhưng ít gây hại, từ đó gửi tín hiệu cảnh báo đến các trung tâm dân cư trước khi các sóng thứ cấp (sóng S) có sức tàn phá khủng khiếp ập đến.

Khoảng thời gian cảnh báo này có thể chỉ tính bằng giây, nhưng vài giây quý giá đó đủ để dừng các đoàn tàu cao tốc, ngắt hệ thống dẫn khí đốt tự động và cho phép người dân tìm nơi ẩn nấp. Đó là vài giây phân định giữa sự sống và cái chết.

Bên cạnh đó, chiến lược dài hạn nằm ở khả năng phục hồi (resilience). Các bản đồ nguy cơ địa chấn chi tiết đang giúp các nhà quy hoạch đô thị tránh xây dựng trên những nền đất yếu có khả năng khuếch đại rung chấn.

Các quy chuẩn xây dựng ngày càng khắt khe, yêu cầu các tòa nhà phải có kết cấu linh hoạt để "nhảy múa" cùng động đất thay vì sụp đổ. Tại các vùng ven biển, hệ thống cảm biến áp suất dưới đáy biển đang giúp dự báo sóng thần chính xác hơn, hỗ trợ kế hoạch sơ tán quy mô lớn.

Có thể nói, chúng ta vẫn chưa thể biết chính xác khi nào Trái Đất sẽ nổi giận. Nhưng thay vì chờ đợi một lời tiên tri, khoa học đang trang bị cho nhân loại những chiếc khiên vững chắc hơn.

Sự tiến bộ trong lĩnh vực này không còn được đo đếm bằng sự chắc chắn của các dự báo, mà bằng số lượng sinh mạng được cứu sống nhờ sự chuẩn bị kỹ càng và khả năng ứng phó linh hoạt trước thảm họa.