Vụ phun trào của ngọn núi lửa bí ẩn mạnh nhất ở thế kỷ 19 khiến lưu huỳnh dioxide bay vào tầng bình lưu đến nỗi nhiệt độ trung bình hàng năm ở Bắc bán cầu giảm khoảng 1 độ C. Sự kiện xảy ra vào cuối thời kỳ tiểu Băng Hà, một trong những thời kỳ lạnh nhất trên Trái Đất suốt 10.000 năm qua. Dù biết năm diễn ra vụ phun trào, vị trí núi lửa vẫn chưa được xác định. Gần đây, các nhà nghiên cứu khám phá bí ẩn thông qua lấy mẫu lõi băng ở Greenland, truy ngược thời gian qua các lớp lõi băng để kiểm tra đồng vị lưu huỳnh, hạt tro và mẩu đá vỏ chai nhỏ li ti lắng đọng giữa năm 1831 và 1834.
Sử dụng địa hóa học, định tuổi bằng đồng vị phóng xạ và mô hình máy tính để lập bản đồ đường đi của các hạt, nhóm nghiên cứu liên hệ vụ phun trào năm 1831 với một núi lửa trên hòn đảo ở tây bắc Thái Bình Dương, theo bài báo công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences. Kết quả phân tích hé lộ núi lửa bí ẩn đó là Zavaritskii trên đảo Simushir thuộc quần đảo Kuril, khu vực tranh chấp giữa Nga và Nhật Bản. Trước phát hiện, vụ phun trào gần nhất được biết tới của Zavaritskii là vào năm 800 trước Công nguyên.
"Đối với nhiều núi lửa trên Trái Đất, đặc biệt ở khu vực xa xôi, chúng ta có hiểu biết rất nghèo nàn về lịch sử phun trào của chúng", tiến sĩ William Hutchison ở Trường khoa học Trái Đất và môi trường thuộc Đại học St. Andrews, Anh, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết. "Zavaritskii nằm trên hòn đảo cực kỳ hẻo lánh giữa Nhật Bản và Nga. Không có ai sống ở đó và ghi chép lịch sử bị hạn chế ở vài cuốn nhật ký từ tàu thuyền đi ngang qua đảo vài năm một lần".
Với cực ít thông tin có sẵn về hoạt động của Zavaritskii trong thế kỷ 19, trước đây không ai nghi ngờ nó có thể là ứng viên cho vụ phun trào năm 1831. Thay vào đó, các nhà nghiên cứu cân nhắc những núi lửa ở gần xích đạo hơn như núi lửa Babuyan Claro ở Philippines. Theo tiến sĩ Stefan Brönnimann ở Đại học Bern tại Thụy Sĩ, vụ phun trào này có tác động tới khí hậu toàn cầu nhưng bị quy cho một núi lửa nhiệt đới suốt thời gian dài.
Việc kiểm tra lõi băng Greenland cho thấy năm 1831, bụi lưu huỳnh, dấu hiệu của hoạt động núi lửa, ở Greenland lớn gấp khoảng 6,5 lần so với ở Nam Cực, chứng tỏ nguồn của nó là vụ phun trào lớn từ núi lửa ở vĩ tuyến giữa tại Bắc bán cầu. Nhóm nghiên cứu cũng phân tích hóa học tro và mảnh đá vỏ chai dài không quá 0,02 milimet. Khi họ so sánh kết quả với bộ dữ liệu địa hóa học từ nhiều vùng núi lửa, nơi có kết quả khớp nhất là Nhật Bản và quần đảo Kuril. Những vụ phun trào trong thế kỷ 19 ở Nhật Bản được ghi chép cụ thể và không có vụ phun trào lớn nào năm 1831. Nhưng các đồng nghiệp từng ghé thăm núi lửa ở quần đảo Kuril cung cấp mẫu vật giúp nhóm nghiên cứu phát hiện sự trùng khớp địa hóa học với vùng hõm chảo Zavaritskii.
Quá trình xác định niên đại bằng đồng vị phóng xạ với tro núi lửa lắng đọng trên đảo Simushir cho thấy chúng được tạo ra trong vòng 300 năm qua. Ngoài ra, kết quả phân tích thể tích và đồng vị lưu huỳnh của vùng hõm chảo cho thấy miệng hố hình thành sau một vụ phun trào lớn giữa năm 1700 và 1900, biến Zavaritskii thành ứng cử viên chủ chốt cho sự kiện năm 1831.
Cùng với Zavaritskii, 3 núi lửa khác cũng hoạt động trong năm 1808 - 1835, đánh dấu kết thúc thời kỳ tiểu Băng Hà, thời kỳ khí hậu bất thường kéo dài từ đầu những năm 1400 đến khoảng năm 1850. Trong suốt thời gian này, nhiệt độ hàng năm ở Bắc bán cầu giảm trung bình 0,6 độ C. Ở vài nơi, nhiệt độ mát hơn 3,6 độ C so với thông thường và khí hậu mát mẻ tồn tại nhiều thập kỷ.
Sau vụ phun trào năm 1831, điều kiện mát và khô hơn xuất hiện ở Bắc bán cầu, kéo theo nạn đói kém trên diện rộng ở Ấn Độ, Nhật Bản và châu Âu, ảnh hưởng tới hàng triệu người. Theo Hutchison, có thể hiện tượng khí hậu lạnh hơn do phun trào núi lửa dẫn tới mất mùa và nạn đói.
An Khang (Theo CNN)