Con đường gạch vàng dưới đáy Thái Bình Dương: Các nhà khoa học phát hiện kỳ quan núi lửa

Con đường gạch vàng xuất hiện dưới đáy Thái Bình Dương

Năm 2022, một thiết bị điều khiển từ xa lướt qua ngọn núi dưới biển ở phía bắc Hawaiʻi đã gửi về hình ảnh cứ như bước ra từ một bộ phim giả tưởng. Trên đỉnh núi ngầm Nootka, bên trong Khu bảo tồn Biển Quốc gia rộng lớn Papahānaumokuākea, máy quay ghi lại thứ trông như một con đường lát gạch vàng ngay ngắn chạy ngang qua lòng hồ khô dưới đáy biển. Các nhà khoa học trên tàu thám hiểm Nautilus vui vẻ nhắc đến bộ phim Phù thủy xứ Oz và thành phố Atlantis đã mất khi đoạn video được phát trực tiếp trên mạng, với khán giả khắp thế giới theo dõi thiết bị từ từ di chuyển dọc theo hoa văn quen thuộc kỳ lạ ấy, ở độ sâu hơn một kilomet dưới mặt biển.

Thứ ban đầu trông như lối đi dẫn đến một nền văn minh bí ẩn thực chất là một ảo ảnh địa chất kỳ thú do thiên nhiên tạo ra. Theo nhóm Ocean Exploration Trust, những ô gạch ấy thực ra là dòng đá hyaloclastite nứt vỡ, một loại đá núi lửa hình thành khi dung nham nóng gặp nước biển lạnh trong các đợt phun trào mạnh rồi lắng xuống đáy biển. Theo thời gian, ứng suất do nóng lên và nguội đi làm đá nứt thành những đường gần vuông góc, tạo nên một khảm tự nhiên trông như những viên gạch được xếp cẩn thận. Nói cách khác, không có kỹ sư cổ đại nào tham gia vào việc này, chỉ có các quy luật vật lý và thời gian vận hành suốt hàng triệu năm.

Phát hiện này khơi gợi trí tưởng tượng của công chúng không chỉ bởi vẻ ngoài khác thường, mà còn vì nó khiến một môi trường xa lạ đến mức như ngoài hành tinh bỗng trở nên quen thuộc. Đây là kiểu hình ảnh vẫn đọng lại trong tâm trí rất lâu sau khi bạn đóng thẻ trình duyệt, minh chứng cho sức sáng tạo địa chất của Trái Đất cũng như xu hướng nhận ra các hình mẫu trong tự nhiên của con người.

Lời giải thích khoa học đằng sau ảo ảnh màu vàng

Dù giống một con đường lát đá nổi bật, cấu tạo trông như con đường gạch vàng này có lời giải thích địa chất khá đơn giản. Như nhóm Nautilus giải thích, đây thực chất là dòng đá hyaloclastite nứt vỡ. Loại đá núi lửa này hình thành trong các đợt phun trào năng lượng cao, khi nhiều mảnh đá lắng xuống đáy biển sau khi tiếp xúc với nước biển. Những vết nứt đặc trưng gần vuông góc có thể liên quan đến ứng suất do nóng lên và nguội đi qua nhiều đợt phun trào tại rìa núi ngầm bị nung nóng này.

Hãy hình dung bề mặt ấy giống như mặt một chiếc bánh brownie ngon: rắn chắc nhưng có thể phồng lên rồi xẹp xuống khi nóng lạnh, tạo ra những vết nứt trên bề mặt. Khối đá núi lửa cổ này cũng biến đổi tương tự, chỉ là trong khoảng thời gian dài hơn nhiều. Màu vàng đặc trưng đến từ các khoáng chất lắng đọng trong đá, trông đặc biệt rực rỡ dưới ánh đèn mạnh của thiết bị điều khiển từ xa.

"Thứ có thể trông như 'con đường gạch vàng' dẫn đến thành phố Atlantis trong thần thoại thực ra là một ví dụ về địa chất núi lửa cổ từng hoạt động", Ocean Exploration Trust giải thích trong mô tả chính thức về phát hiện này. Những cấu tạo như vậy không phải điều chưa từng thấy trong địa chất; các hình thái tự nhiên tương tự cũng có thể bắt gặp trên đất liền, chẳng hạn như Đường đắp đá Giant's Causeway ở Bắc Ireland. Tuy nhiên, bắt gặp chúng ở độ sâu lớn đến vậy khiến cảnh tượng càng bất ngờ và cuốn hút hơn đối với nhóm khoa học.

Cấu tạo núi lửa có giá trị khoa học

Ý nghĩa của phát hiện này vượt xa vẻ ngoài bắt mắt. Những trầm tích hyaloclastite như ở núi ngầm Nootka đem lại hiểu biết quý giá về hoạt động núi lửa, quá trình hình thành đáy biển và các điều kiện vật lý định hình hệ sinh thái dưới nước. Những đặc điểm địa chất tạo nên cảnh tượng ngoạn mục cũng góp phần định hình môi trường sống của sinh vật biển.

Các cấu tạo đá núi lửa tạo bề mặt để sinh vật bám vào, ẩn náu bên trong hoặc kiếm ăn. Trong chuyến thám hiểm, nhóm nghiên cứu quan sát nhiều loài sinh vật sống dọc theo và xung quanh cấu tạo khác thường này, trong đó có huệ biển (crinoid) đã lấy "con đường" kỳ lạ làm nơi cư trú. Những quan sát này giúp các nhà khoa học hiểu cách sự sống xâm chiếm và phát triển trong những môi trường tưởng chừng khắc nghiệt.

Cột mốc siêu thực trong một trong những khu bảo tồn lớn nhất Trái Đất

Ngọn núi ngầm này nằm trong Khu bảo tồn Biển Quốc gia Papahānaumokuākea, một khu vực được bảo vệ có diện tích khoảng 582.578 dặm vuông trên Thái Bình Dương. Khu vực này rộng hơn tổng diện tích tất cả các vườn quốc gia Hoa Kỳ cộng lại, đưa Papahānaumokuākea trở thành một trong những khu bảo tồn biển lớn nhất hành tinh. Để dễ hình dung, nếu có thể gấp toàn bộ bang Texas lại rồi đặt xuống Thái Bình Dương, bang này vẫn nằm gọn trong ranh giới khu bảo tồn biển.

Khu bảo tồn được thành lập năm 2006 và mở rộng vào năm 2016, bao gồm mười khu bảo tồn biển riêng biệt quanh quần đảo Tây Bắc Hawaii. Nơi đây không chỉ là một vùng biển rộng lớn mà còn là một hệ sinh thái phức hợp, gồm rạn san hô, môi trường sống biển sâu và các địa điểm văn hóa quan trọng đối với cộng đồng người Hawaii bản địa. Tuy nhiên, dù có quy mô khổng lồ, mới chỉ khoảng 3% đáy biển trong khu vực được khảo sát bằng hình ảnh, cho thấy còn rất nhiều điều chưa biết về vùng hoang dã được bảo vệ này.

Chuyến thám hiểm Luʻuaeaahikiikekumu

Phát hiện con đường gạch vàng diễn ra trong chuyến thám hiểm Luʻuaeaahikiikekumu, nghĩa là "Những núi ngầm cổ trên dãy Liliʻuokalani", được tiến hành từ ngày 7 tháng 4 đến ngày 1 tháng 5 năm 2022. Sứ mệnh này là một phần trong nỗ lực đang tiếp diễn nhằm thám hiểm vùng biển tương đối ít được khảo sát tại đây. Dãy Liliʻuokalani trải dài qua trung tâm Thái Bình Dương, là chuỗi núi lửa dưới biển hình thành do các chuyển động kiến tạo cổ đại và hoạt động của sống núi giữa đại dương.

Trong chuyến thám hiểm, tàu Nautilus thực hiện 11 lượt lặn bằng thiết bị điều khiển từ xa ở độ sâu khoảng 700 đến 3.500 mét. Nhóm nghiên cứu lập bản đồ hơn 28.000 kilomet vuông đáy biển và thu thập gần 600 pound đá cùng nhiều mẫu sinh học. Những dữ liệu này giúp các nhà khoa học tìm hiểu cách chuỗi núi lửa cổ hình thành và cách san hô biển sâu, bọt biển cùng vi sinh vật sinh sống trên các sườn đá.

Ngoài con đường gạch vàng, chuyến thám hiểm còn ghi nhận nhiều phát hiện hấp dẫn khác. Nhóm nghiên cứu quan sát đá bazan phủ lớp vỏ sắt-mangan ở các độ sâu và mức bão hòa oxy khác nhau. Họ cũng tìm thấy một khối đá bọt có hình dáng thú vị, gần giống miếng bọt biển, thu thập các mẫu lớp vỏ oxit mangan, và thậm chí ghi hình một con "quái vật gà không đầu" đang bơi (một loài hải sâm bơi ở biển sâu, có vẻ ngoài trong mờ, ma quái).

Đại dương sâu thẳm: Thế giới chúng ta hầu như chưa biết đến

Ngay cả khi những khoảnh khắc như phát hiện con đường gạch vàng lan truyền rộng rãi, nhân loại mới chỉ bắt đầu nhìn thấy đáy biển sâu. Một phân tích năm 2025 do các nhà nghiên cứu thuộc Ocean Discovery League, Viện Hải dương học Scripps và Đại học Boston thực hiện đã tổng hợp hồ sơ của hơn 43.000 lượt lặn biển sâu kể từ cuối thập niên 1950. Kết luận của họ rất đáng chú ý: đại dương sâu, được định nghĩa là vùng nước sâu từ 200 mét trở xuống, chiếm khoảng 66% diện tích Trái Đất, nhưng chưa đến 0,001% đáy biển sâu từng được quan sát bằng máy quay.

Tỷ lệ nhỏ bé đó tương ứng với diện tích xấp xỉ bang Rhode Island, hay khoảng một phần mười diện tích Bỉ. Mọi nơi khác vẫn chưa được nhìn thấy, ít nhất là qua hình ảnh hoặc video trực tiếp. Vì vậy, dù đoạn phim con đường gạch vàng đã lan truyền rộng rãi trên mạng xã hội, nó chỉ là một chấm nhỏ trong vùng hoang dã rộng lớn chưa được lập bản đồ.

"Theo nghĩa đen, chúng ta có bản đồ Mặt Trăng tốt hơn bản đồ đáy đại dương", Randy Kosaki, phó giám đốc phụ trách nghiên cứu của NOAA tại PMNM, cho biết. Câu nói này nhấn mạnh một thực tế đáng kinh ngạc: dù đã đạt nhiều tiến bộ công nghệ, chúng ta vẫn hiểu rõ bề mặt vệ tinh tự nhiên của hành tinh hơn phần lớn đáy biển trên chính hành tinh mình.

Vì sao đại dương sâu quan trọng với khí hậu và sự sống

Chúng ta có thể dễ cho rằng vùng hoang dã ấy xa xôi và chẳng liên quan đến đời sống hằng ngày. Suy cho cùng, thật khó hình dung một ngọn núi ngầm khi đang nhìn vào điện thoại thông minh hay kiểm tra hóa đơn tiền điện. Tuy nhiên, đại dương sâu đóng vai trò trung tâm trong việc duy trì điều kiện sống trên hành tinh. Nghiên cứu đăng trên tạp chí Science Advances lưu ý rằng các vùng nước sâu giúp điều hòa khí hậu bằng cách hấp thụ phần lớn lượng nhiệt dư thừa và một phần đáng kể lượng carbon dioxide do hoạt động của con người tạo ra.

Những khu vực này còn hỗ trợ đa dạng sinh học phong phú, từ các quần xã vi sinh vật bên trong lớp vỏ khoáng chất đến san hô, cá và động vật không xương sống chưa từng được đặt tên. Các nhà khoa học ước tính còn hàng triệu loài chưa được phát hiện dưới đại dương sâu, nhiều loài có thể nắm giữ những bí mật sinh hóa quan trọng, từ các loại thuốc mới đến manh mối về quá trình sự sống tiến hóa trên Trái Đất.

Đồng thời, các nhà khoa học cảnh báo áp lực lên biển sâu đang gia tăng, bao gồm những biến đổi do khí hậu, ô nhiễm và sự quan tâm đến hoạt động khai thác đáy biển. Nếu thiếu dữ liệu nền về những gì hiện diện dưới đó, các nhà hoạch định chính sách có nguy cơ làm tổn hại những hệ sinh thái mà chúng ta hầu như chưa hiểu rõ. Cấu tạo con đường gạch vàng nằm trên đỉnh núi ngầm Nootka, nơi được cho là đã hình thành cách đây hơn 50 triệu năm và gồm những vật liệu có thể trở thành mục tiêu khai thác dưới biển sâu.

Vì sao một "con đường" lan truyền trên mạng lại quan trọng với công tác bảo tồn

Những sứ mệnh như các chuyến lặn của tàu Nautilus quanh dãy Liliʻuokalani đóng vai trò lớn trong cả khám phá khoa học lẫn kết nối với công chúng. Chuyến thám hiểm không chỉ thu thập mẫu địa chất và sinh học mà còn phát trực tiếp video 4K cho bất kỳ ai có kết nối Internet, đồng thời tổ chức hàng chục cuộc trò chuyện trực tiếp giữa tàu và bờ bằng tiếng Hawaii, tiếng Anh và Ngôn ngữ Ký hiệu Hoa Kỳ.

Những khoảnh khắc như cuộc chạm trán với con đường gạch vàng biến các con số trừu tượng thành điều mọi người có thể nhìn thấy. Một phiến đá núi lửa nứt nẻ bỗng trở thành biểu tượng cho cả sức sáng tạo của Trái Đất lẫn sự thiếu hiểu biết của chúng ta về những nơi sâu thẳm nhất. Mối liên hệ đó có thể khơi dậy sự ủng hộ của công chúng đối với việc bảo vệ những khu vực như Papahānaumokuākea và đầu tư vào hoạt động thám hiểm có sự tham gia của tiếng nói địa phương và người bản địa.

Ocean Exploration Trust, đơn vị vận hành chuyến thám hiểm Nautilus, lồng ghép các yếu tố văn hóa vào công việc của mình. Trong chuyến thám hiểm Luʻuaeaahikiikekumu, tổ chức có một điều phối viên văn hóa cộng đồng phụ trách đưa các nghi thức Hawaii vào xuyên suốt sứ mệnh. Tên chuyến thám hiểm cũng mang ý nghĩa riêng: Luʻuaeaahikiikekumu gắn với truyền thống và các giá trị văn hóa Hawaii liên quan đến hoạt động thám hiểm đại dương.

Kết nối khoa học và văn hóa

Cách tiếp cận thám hiểm đại dương có lồng ghép văn hóa ngày càng quan trọng khi các nhà khoa học và cộng đồng bản địa cùng hợp tác để tìm hiểu và bảo vệ môi trường biển. Nhóm thám hiểm gồm các nghiên cứu sinh truyền thông khoa học, thực tập sinh khoa học và kỹ thuật, cùng một nhà giáo dục khách mời từ PMNM. Nhóm này đã tổ chức kỷ lục 114 buổi giao lưu trực tiếp giữa tàu và bờ, tiếp cận khoảng 3.450 học viên trên khắp thế giới.

Ngoài ra, các lát cắt mẫu địa chất thu thập trong chuyến thám hiểm dự kiến sẽ được trưng bày tại Trung tâm Khám phá Mokupāpapa của PMNM ở Hilo, Hawaiʻi. Trung tâm sử dụng các tài liệu bằng tiếng Hawaii được biên soạn nhằm tăng cường giáo dục chính quy về khoa học biển sâu. Sự kết hợp giữa khoa học phương Tây và tri thức bản địa tạo nên cách tiếp cận toàn diện hơn đối với hoạt động thám hiểm và bảo tồn đại dương.

Hơn 70 bài viết về chuyến thám hiểm đã xuất hiện trên mạng, đài phát thanh và truyền hình phát sóng quốc tế. Video trực tiếp từ chuyến thám hiểm thu hút 582.000 lượt xem, trong khi các video tổng hợp được sản xuất đạt hơn 2,9 triệu lượt xem. Sự tham gia của công chúng như vậy rất quan trọng để xây dựng sự ủng hộ cho các nỗ lực bảo tồn đại dương và truyền cảm hứng cho thế hệ nhà khoa học, nhà thám hiểm tiếp theo.

Chặng đường phía trước: Thám hiểm và bảo vệ biển sâu

Phát hiện cấu tạo con đường gạch vàng vừa khơi gợi sự tò mò khoa học vừa là lời kêu gọi hành động. Cấu tạo này có thể không dẫn đến xứ Oz hay Atlantis, nhưng hướng đến một tương lai trong đó đại dương sâu bớt bí ẩn và trở thành trách nhiệm chung của mọi người. Khi hiểu thêm về những môi trường biển sâu này, chúng ta cũng có thêm khả năng bảo vệ chúng.

Chính chuyến thám hiểm phát hiện con đường gạch vàng đã lập bản đồ tổng cộng 28.559 kilomet vuông (11.027 dặm vuông) đáy biển bằng hệ thống đa tia trên tàu Nautilus, trong đó có 23.456 kilomet vuông (9.056 dặm vuông) nằm trong Vùng đặc quyền kinh tế của Hoa Kỳ. Dữ liệu lập bản đồ này giúp các nhà khoa học hiểu cấu trúc địa chất của khu vực và xác định những nơi có thể cần được bảo vệ đặc biệt.

Trên thực tế, mỗi dãy núi được lập bản đồ và mỗi quần thể bọt biển hay san hô được ghi nhận đều giúp các nhà quản lý quyết định nơi nào cần hạn chế hoạt động của con người, nơi nào có thể cho phép hoạt động một cách thận trọng. Càng quan sát được nhiều, chúng ta càng có cơ hội tránh gây tổn hại không thể đảo ngược cho những hệ sinh thái biển sâu mong manh này.

Tương lai của nghiên cứu đại dương

Trong tương lai, hoạt động thám hiểm đại dương có thể trở nên dễ tiếp cận hơn nhờ công nghệ và hợp tác quốc tế. Ocean Discovery League, tổ chức góp phần tổng hợp số liệu về hoạt động thám hiểm biển sâu, đang nỗ lực dân chủ hóa khả năng tiếp cận nghiên cứu đại dương. Tổ chức này nhấn mạnh rằng chỉ khoảng 19% số lượt lặn diễn ra ở vùng biển quốc tế, nơi chiếm 58% diện tích bề mặt đại dương, cho thấy cần đẩy mạnh hơn nữa các nỗ lực thám hiểm toàn cầu.

Các công nghệ mới tiếp tục mở rộng giới hạn của hoạt động thám hiểm biển sâu. Thiết bị điều khiển từ xa tiên tiến có thể hoạt động dưới nước lâu hơn, thu thập các mẫu tinh vi hơn và cung cấp hình ảnh độ phân giải cao hơn bao giờ hết. Phương tiện tự hành dưới nước có thể lập bản đồ những khu vực lớn hơn với hiệu suất cao hơn, trong khi phân tích DNA môi trường cho phép các nhà khoa học phát hiện loài sinh vật mà không cần tận mắt nhìn thấy chúng.

Khi các công nghệ này phát triển, chúng ta có thể kỳ vọng sẽ có thêm nhiều phát hiện như con đường gạch vàng: những hiện tượng tự nhiên khơi gợi trí tưởng tượng của công chúng đồng thời cung cấp hiểu biết khoa học quý giá. Mỗi phát hiện như vậy nhắc chúng ta rằng đại dương sâu không chỉ là một nơi đầy bí ẩn, mà còn là phần thiết yếu của hành tinh, xứng đáng được quan tâm và bảo vệ.

Điểm chính

• "Con đường gạch vàng" được phát hiện tại núi ngầm Nootka là cấu tạo địa chất tự nhiên gồm đá hyaloclastite nứt vỡ, không phải công trình nhân tạo
• Cấu tạo này có những vết nứt sắc cạnh gần vuông góc, hình thành do ứng suất nóng lên và nguội đi qua nhiều đợt phun trào núi lửa
• Phát hiện nằm trong Khu bảo tồn Biển Quốc gia Papahānaumokuākea, được ghi nhận trong chuyến thám hiểm Luʻuaeaahikiikekumu năm 2022
• Dù có quy mô khổng lồ, chưa đến 3% đáy biển trong khu bảo tồn được khảo sát bằng hình ảnh
• Thám hiểm đại dương sâu có vai trò thiết yếu trong việc tìm hiểu điều hòa khí hậu, đa dạng sinh học và xây dựng các chiến lược bảo tồn hiệu quả
• Phát hiện này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kết hợp nghiên cứu khoa học với góc nhìn văn hóa và sự tham gia của công chúng
• Công nghệ mới và hợp tác quốc tế là chìa khóa để nâng cao hiểu biết và bảo vệ môi trường biển sâu