Giải mã thảm họa thiên nhiên bí ẩn nhất thế kỷ XX

• Các nước APEC cần tích cực hơn trong việc ứng phó với thảm họa thiên nhiên
• Thế giới dồn dập những thảm họa thiên nhiên
• Bill Gates chống thảm hoạ thiên nhiên

Cái chết bí ẩn

Sáng ngày 22-8-1986, một người đàn ông đi xe đạp từ làng Wum ở Cameroon tới làng Nyos. Trên đường đi, anh nhìn thấy một con linh dương nằm chết bên vệ đường. Anh buộc con linh dương lên xe đạp và tiếp tục đi. Một đoạn sau, anh lại thấy hai con chuột chết, rồi một con chó chết và nhiều động vật chết khác. Anh tự hỏi liệu có phải chúng chết do bị sét đánh.

Anh đi tiếp để hỏi xem có ai biết tại sao các con vật lại lăn ra chết không. Tuy nhiên, khi tới các khu nhà, anh choáng váng khi thấy xác người nằm khắp nơi. Không thấy một ai còn sống. Quá hoảng sợ, anh bỏ xe đạp, chạy một mạch về làng Wum.

Hồ Nyos.

Khi về tới làng, những người còn sống sót ở làng Nyos và các làng gần đó đã tập trung cả ở đây. Nhiều người kể lại rằng họ nghe thấy tiếng nổ hoặc tiếng động lớn tương tự ở đằng xa, rồi một mùi lạ xộc đến khiến họ ngất đi tới 36 tiếng. Tỉnh lại thì thấy mọi người xung quanh đều chết hết.

Wum là khu làng hẻo lánh ở Cameroon và phải mất hai ngày đội y tế mới tới nơi sau khi giới chức địa phương cấp báo về sự cố kỳ lạ. Thảm họa kinh khủng hơn rất nhiều so với những gì mà đội y tế có thể hình dung. Qua một đêm, một thứ gì đó đã giết chết gần 1.800 người, 3.000 gia súc và vô số động vật hoang dã, chim chóc, côn trùng trong bán kính vài kilomet. Những người còn sống đã tháo chạy khỏi làng, trốn trong rừng. Thứ đã giết chết bằng đấy người dường như đã biến mất không dấu vết một cách nhanh chóng như khi nó xuất hiện.

Lần tìm manh mối

Khi thông tin về thảm họa được thế giới biết tới, các nhà khoa học Pháp, Mỹ và một số quốc gia đã tới hỗ trợ giới khoa học Cameroon để tìm hiểu chuyện gì đã xảy ra. Thi thể nạn nhân không cho biết thêm được điều gì. Không có dấu hiệu chảy máu, tổn thương thể xác hay bệnh tật, không có dấu hiệu phơi nhiễm phóng xạ, vũ khí hóa học hay khí độc. Không có dấu hiệu nạn nhân đau đớn khi chết! Họ chỉ ngất lịm đi và chết.

Gia súc chết ngạt khí CO2.

Một trong những manh mối quan trọng đầu tiên là sự phân bố nạn nhân trong vòng 20km quanh hồ Nyos - hồ mà nhiều bộ lạc địa phương coi là "hồ xấu". Truyền thuyết kể rằng cách đây rất lâu, linh hồn quỷ dữ đã thoát ra từ hồ và giết tất cả mọi người sống trong làng ở gần mép nước.

Số nạn nhân và tỷ lệ thương vong tăng dần khi các nhà khoa học tiến gần hơn tới hồ Nyos. Ở các làng ngoài, nhiều người, đặc biệt là người ở trong nhà, vẫn còn sống. Còn ở Nyos, làng cách hồ hơn 3km và là làng gần hồ nhất, chỉ có 6 trên tổng số 800 dân còn sống. Hồ Nyos là bằng chứng lớn nhất và lạ lùng nhất. Màu nước vốn trong xanh nay đã đỏ và đục ngầu.

Hồ Nyos rộng chừng 2,5km2 và chỗ sâu nhất là 210m. Nyos vốn là một hồ hình thành trên miệng núi lửa đã tắt. Có thể một vụ phun trào khí độc là thủ phạm gây ra những cái chết bí ẩn kia. Giả thiết này có vẻ thuyết phục nhưng lại có một điểm yếu. Một vụ phun trào có khả năng phát đủ khí độc để giết nhiều người trên một khu vực rộng lớn chắc chắn sẽ rất mạnh và gây ra một loạt hoạt động địa chấn. Tuy nhiên, không thấy có động đất trong thời gian đó. Khi kiểm tra thông tin từ một trạm đo đạc địa chấn cách đó hơn 200 km, các nhà khoa học cũng không phát hiện ra hoạt động bất thường tối 21-8.

Trong các ngôi làng bị ảnh hưởng nặng nề nhất, mọi hoạt động trước khi sự cố xảy ra vẫn bình thường. Nhưng các nhà khoa học phát hiện thêm một bí ẩn: đèn dầu trong các ngôi nhà đều tắt ngóm, ngay cả những chiếc đèn còn nhiều dầu.

Họ bắt đầu kiểm tra mẫu nước lấy từ hồ Nyos ở nhiều độ sâu khác nhau. Màu đỏ trên bề mặt hồ hóa ra là sắt vốn chỉ có ở dưới đáy hồ. Số cặn sắt này đã bị cái gì đó khuấy lên và lơ lửng trên bề mặt hồ? Màu đỏ là do chúng tiếp xúc với ôxy. Nồng độ CO2 trong nước cũng cao bất thường. 

Mẫu nước lấy ở độ sâu 15m chứa nhiều CO2 đến mức khi được đưa lên khỏi mặt nước, CO2 tạo thành bong bóng như ai đó vừa mở nắp một lon soda. Khi lấy mẫu nước ở tầng nước càng sâu thì nồng độ CO2 càng cao. Ở độ 182m, nồng độ CO2 cao đến mức khi các nhà khoa học tìm cách đưa mẫu nước lên khỏi mặt hồ, vật đựng nước đã nổ vì áp suất của khí. Họ buộc phải dùng vật đựng điều áp mới mang được mẫu nước lên. Họ ngạc nhiên khi thấy số lượng CO2 hòa tan cao gấp 5 lần so với lượng nước.

Khi xâu chuỗi các bằng chứng lại, các nhà khoa học hình thành một giả thiết xoay quanh lượng CO2 lớn trong hồ Nyos. Miệng núi lửa tạo thành hồ Nyos đã ngừng hoạt động từ lâu nhưng lò mácma nuôi dưỡng núi lửa vẫn hoạt động sâu dưới bề mặt lớp vỏ trái đất. Lò này vẫn nhả khí CO2, không chỉ vào hồ Nyos mà còn ra môi trường xung quanh. Trong thực tế, ở Cameroon thường có hiện tượng ếch nhái và các động vật nhỏ bị chết ngạt trong các "hố" CO2 hình thành ở khu vực thấp. CO2 nặng hơn không khí và có thể tụ tập thành "hố" ở khu vực thấp cho đến khi bị gió thổi đi.

Tuy nhiên, không riêng gì hồ Nyos, hồ nào cũng có CO2. Điều khác là CO2 dường như không nổi bong bóng lên mặt hồ và tan vào không khí mà lại tích tụ dưới đáy hồ. Hồ Nyos là một trong những hồ tĩnh lặng nhất thế giới. Xung quanh hồ có các đồi núi cao bao quanh, chắn gió và khiến nhiệt độ ở bề mặt và đáy hồ chênh nhau bất thường.

Khi lớp nước ở đáy hồ bão hòa với CO2, khí này bị đẩy lên trên và bắt đầu thoát ra khỏi mặt nước khi có xáo động dù nhỏ. Khi bắt đầu nổi lên, CO2 có thể gây hiệu ứng ống khói, kích hoạt phản ứng dây chuyền, khiến hồ nước phun CO2 tích tụ dưới đáy hồ hàng chục năm qua. Thông thường không khí có 0,05% CO2. Khi CO2 lên tới tỷ lệ 10%, nó có thể gây chết người. Tỷ lệ 5% đã có thể làm tắt lửa.

Phòng ngừa thảm họa

Nhiều tháng sau thảm họa ở hồ Nyos, các nhà khoa học tiếp tục giám sát lượng CO2 của hồ. Khi nồng độ CO2 bắt đầu tăng trở lại, họ kết luận rằng giả thiết của mình là đúng. Họ cũng ước lượng được lượng CO2 đã thoát ra khỏi hồ ngày 22-8. Trước đó, người dân sống trên đồi cao đã nhìn thấy hồ sủi bong bóng một cách kỳ lạ ngày 17, tạo ra một đám mây mù hình thành trên bề mặt hồ.

Chiếc ống dẫn CO2 từ đáy hồ lên.

Ngày 22-8, hồ bắt đầu nổ. Nước và khí phụt lên hàng chục mét trong không trung. Lượng CO2 trong hồ nhiều đến mức  sau khi được giải phóng ra ngoài, mực nước trong hồ đã giảm gần một mét! Tính toán sự thay đổi mực nước cho thấy hồ đã giải phóng 1,2km³ khối CO2, đủ để lấp đầy 10 sân bóng đá trong vòng 20 giây!

Trâu bò gặm cỏ ở vị trí cao hơn hồ cả trăm mét cũng chết. Điều đó cho thấy CO2 trong hồ đã bốc lên cao tới mức độ đó trước khi hạ xuống mặt hồ. Sau đó, lớp khí này di chuyển với tốc độ 72 km/h. Đối với những người sống trong các làng gần hồ nhất, cái chết là gần như không thể tránh khỏi. Một số ít người bên sườn đồi còn đủ ý thức để chạy lên vùng đất cao hơn và thoát chết. Một người nhìn thấy hàng xóm đổ gục xuống đã nhanh chóng nhảy lên xe máy vào lao đi chạy trốn luồng khí đang tràn đến.

Với những người ở xa hồ, khi nghe thấy tiếng nổ, những ai tò mò ra ngoài xem chuyện gì đang xảy ra đều hít phải khí và chết ngay trên bậc cửa. Những người ở trong nhà có cửa đóng kín có cơ hội sống sót. Cũng có trường hợp khí CO2 len lỏi vào các khe để vào trong nhà nhưng chỉ giết chết ai đang ở tư thế nằm, còn với người đứng thì không chết vì đầu cao hơn vị trí khí bay.

Thảm họa ở hồ Nyos mới là sự cố thứ 2 xảy ra trong lịch sử. Vụ tương tự xảy ra năm 1984 ở hồ Monoun cũng ở Cameroon là lần đầu tiên nhưng thương vong ít nên không ai để ý. Ngày nay, giới khoa học cho rằng chỉ có ba hồ trên thế giới là Nyos, Monoun ở Cameroon và Kivu ở biên giới Congo-Rwanda là tích tụ đủ lượng CO2 hòa tan ở tầng nước sâu để có thể gây chết người nếu bốc lên.

Mất khoảng một năm để tìm ra chuyện gì đã xảy ra tại Nyos. Khi hồ Nyos bắt đầu tích tụ CO2 lần nữa, Chính phủ Cameroon đã sơ tán toàn bộ các làng trong bán kính 12km quanh hồ và san phẳng khu vực này để ngăn người dân trở lại cho đến khi tìm ra cách làm cho hồ Nyos trở nên an toàn.

Các nhà khoa học mất 10 năm nữa để tìm ra cách làm cho hồ thoát khí CO2  an toàn trước khi lại có một thảm họa tương tự xảy ra. Họ đã nhất trí kế hoạch thả một ống có đường kính 13cm xuống độ sâu 182m, ngay trên đáy hồ. Sau đó, khi nước ở đáy hồ được bơm lên đỉnh ống, CO2 thoát ra trên đầu ống, bắn nước và khí lên cao tới 45m. Hiệu ứng ống khói sẽ kích hoạt phản ứng liên tục cho đến khi CO2 bốc hết. Ống đầu tiên được lắp đặt và thử nghiệm năm 1995 và sau khi thấy hoạt động an toàn, người ta đã lắp một ống cố định năm 2001.

Mùa thu năm 2006, chiếc ống vẫn hoạt động và đưa gần 20 triệu mét khối CO2 vào không khí mỗi năm. Lượng này nhiều hơn lượng CO2 vào hồ trong cùng một khoảng thời gian. Trong giai đoạn từ năm 2001 đến 2006, lượng CO2 trong hồ Nyos đã giảm 13%. Các nhà khoa học cho rằng mức giảm này là quá ít. Hồ vẫn chứa một lượng CO2 nhiều hơn lượng đã bốc lên trong thảm họa năm 1986. 

Một điều đáng lo nữa là con đập tự nhiên ở phía bắc hồ Nyos đang bị xói mòn và có thể sập trong 5 năm. Nếu đập vỡ, thảm họa năm 1986 sẽ chưa là gì. 50 triệu mét khối nước có thể tràn ra từ hồ, nhấn chìm tới 10.000 người khi nó tràn qua các thung lũng bên dưới. Thảm họa vỡ đập mới chỉ là bắt đầu. Khi hồ mất đi một lượng nước lớn như vậy, mực nước có thể giảm tới 40m. Áp lực nước giữ CO2 ở lại đáy hồ sẽ không còn và sẽ lại gây ra một đợt phụt khí CO2 kinh hoàng hơn vụ năm 1986.

Cuối cùng, giải pháp mà giới khoa học gấp rút thực hiện trong 4 năm là vừa gia cố đập tự nhiên bằng bê tông vừa lắp thêm 4 ống hút nữa để giảm lượng CO2 về mức an toàn.