Khi một trận động đất xảy ra dọc theo đứt gãy Khu hút chìm Cascadia, phần lớn bờ biển phía tây Hoa Kỳ có thể rung chuyển dữ dội trong năm phút và sóng thần cao tới 30 mét có thể ập vào bờ. Nhưng đó chỉ là sự khởi đầu của những kinh hoàng dự kiến.

Ngay cả khi các thị trấn ven biển ở Bắc California, Oregon và Washington chống chọi được với cuộc tấn công địa chấn đó, nghiên cứu mới cho thấy nước lũ có thể ngấm vào nhiều cộng đồng dễ bị tổn thương này vĩnh viễn. Đó là vì toàn bộ bờ biển dự kiến sẽ sụt xuống tới 2 mét khi động đất xảy ra, theo nghiên cứu mới được công bố hôm thứ Hai trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS).

Các nhà nghiên cứu đã phân tích mô hình địa chấn và lũ lụt để đưa ra một số ước tính chi tiết nhất về việc trận động đất Cascadia sẽ làm sụt lún bờ biển như thế nào và phát hiện ra rằng nó có thể ảnh hưởng đến hơn gấp đôi số lượng người, công trình và đường xá hiện đang gặp rủi ro. Tác động này cũng sẽ trở nên tồi tệ hơn theo thời gian, khi biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng làm mực nước biển dâng cao hơn nữa.

Tina Dura, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Mối nguy hiểm ít được nhắc đến này sẽ tồn tại trong nhiều thập kỷ hoặc nhiều thế kỷ sau trận động đất”. “Sóng thần sẽ ập đến và cuốn trôi và nó sẽ có tác động lớn, đừng hiểu sai ý tôi, nhưng sự thay đổi lâu dài về tần suất ngập lụt… đó là điều sẽ phải đối phó.”

Dura cho biết bằng chứng hóa thạch địa chất cho thấy các trận động đất Cascadia trước đây đã ngay lập tức làm sụt giảm mực nước và biến vùng đất khô cằn thành bãi bùn ven biển trong các cửa sông dọc theo vùng Tây Bắc Thái Bình Dương.

Dura, hiện là trợ lý giáo sư khoa học địa chất tại Đại học Virginia Tech cho biết: “Điều đó sẽ xảy ra một lần nữa và chúng ta đã xây dựng rất nhiều khu vực đó”. “Đó là cách chúng ta có các cảng ở đó… và đó là nơi chúng ta xây dựng các thị trấn, và tất cả khu vực đó sẽ sụt xuống có thể hơn một mét, lên đến hai mét.”

Đứt gãy Khu hút chìm Cascadia, chạy ngoài khơi dọc theo bờ biển phía tây Bắc Mỹ từ Bắc California đến phía bắc Đảo Vancouver, là một mối đe dọa đang rình rập. Đứt gãy này có khả năng tạo ra một trận động đất mạnh 9,0 độ richter và một trận động đất lớn dự kiến sẽ xảy ra ở đó ít nhất một lần sau mỗi 450-500 năm. Trận động đất lớn cuối cùng xảy ra vào năm 1700.

Mô hình Nguy cơ Địa chấn Quốc gia cho thấy có 15% khả năng một trận động đất mạnh 8,0 độ richter hoặc mạnh hơn sẽ xảy ra dọc theo rìa của khu vực này trong vòng 50 năm tới.

Các chuyên gia cho biết khi đứt gãy này vỡ ra, nó sẽ gây ra thảm họa thiên nhiên tồi tệ nhất trong lịch sử quốc gia. Một cuộc diễn tập lập kế hoạch cấp tiểu bang và liên bang năm 2022 cho một trận động đất Cascadia dự đoán khoảng 14.000 người chết, hơn 100.000 người bị thương và sự sụp đổ của khoảng 620.000 tòa nhà ở vùng Tây Bắc Thái Bình Dương, bao gồm 100 bệnh viện và 2.000 trường học.

Nghiên cứu mới cho thấy rằng các nhà hoạch định ven biển phải nghiêm túc tính đến không chỉ mối đe dọa của rung lắc dữ dội và sóng thần, mà còn cả sự tái tạo lâu dài và sự sụt lún nhanh chóng của chính bờ biển.

Harold Tobin, giám đốc Mạng lưới Địa chấn Tây Bắc Thái Bình Dương kiêm giáo sư tại Đại học Washington, người không tham gia vào nghiên cứu mới cho biết: “Có lũ lụt và sau đó là sự thay đổi về cơ bản vĩnh viễn đối với mực nước ở bờ biển và điều đó có tác động lớn đến những gì các cộng đồng đó phải lên kế hoạch”. “Bạn sẽ đặt trường học hoặc bệnh viện của mình ở đâu? Bạn sẽ xây dựng mạng lưới giao thông của mình ở đâu? Tôi nghĩ điều quan trọng là phải có tầm nhìn xa.”

Nghiên cứu của Dura cho thấy sau trận động đất, phần lớn các thị trấn dọc theo bờ biển vùng Tây Bắc Thái Bình Dương, chẳng hạn như Seaside, Oregon; Westport, Washington; và Aberdeen, Washington, dự kiến sẽ bị ngập lụt ít nhất một lần sau mỗi 100 năm, nếu không muốn nói là thường xuyên hơn.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mực nước biển dâng đang tăng nhanh khi biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng và tác động của lũ lụt sau động đất có thể trở nên tồi tệ hơn trong tương lai.

Theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia, mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 20 – 23 cm kể từ năm 1880. Mực nước biển dâng dự kiến sẽ tăng nhanh chóng trong những thập kỷ tới do sự nóng lên toàn cầu, với việc NOAA dự đoán trung bình sẽ tăng thêm 25 – 30 cm vào giữa thế kỷ.

Nơi bạn sống có thể quyết định mức độ nghiêm trọng của mực nước biển dâng và cách nó ảnh hưởng đến bờ biển.

Trong khi đất ở một số khu vực của Hoa Kỳ, như Vịnh Chesapeake ở Virginia, đang từ từ chìm xuống trong một quá trình gọi là sụt lún, thì các khu vực của vùng Tây Bắc Thái Bình Dương đang trồi lên do sự nâng lên của lục địa. Sự trồi lên này đã bù đắp một phần cho mực nước biển dâng cho đến nay.

Sự nâng lên là kết quả của ứng suất tích tụ bên trong các mảng kiến tạo tạo thành khu hút chìm Cascadia ngoài khơi. Tại khu hút chìm, mảng Juan de Fuca đang bị ép xuống bên dưới mảng Bắc Mỹ lục địa. Điều này khiến mảng Bắc Mỹ hơi cong lên trên, đẩy mực nước cao hơn.

Hiện tại, đứt gãy khu hút chìm đang yên tĩnh và tích tụ ứng suất. Khi đứt gãy vỡ ra, độ cong của mảng sẽ giải phóng và gây ra sự sụt lún nhanh chóng của mực nước, về cơ bản xóa bỏ hàng thế kỷ trồi lên ngay lập tức.

Dura cho biết: “Điều đó xảy ra trong vài phút và nó có thể ở mức mét”. “Đất vẫn ở dưới và điều đó có thể kéo dài hàng thập kỷ và hàng thế kỷ. Và vì vậy, bất kỳ khu vực nào nằm trên bờ vực của vùng ngập lũ hiện đều nằm trong đó.”