100 năm qua, nhiều cuộc thám hiểm biển sâu đã diễn ra và không ít mẫu vật được lấy lên từ đáy biển. Tuy nhiên, những nơi sâu nhất của đại dương vẫn chứa đựng vô số bí ẩn với con người.
Có nhiều lý do chính đáng để tìm hiểu thêm về khu vực này. Đa số các trận sóng thần bắt nguồn từ động đất ở dưới hoặc gần đáy biển. Đáy biển cũng cung cấp môi trường sống cho cá, san hô, những cộng đồng vi khuẩn phức tạp, động vật giáp xác và nhiều sinh vật khác. Địa hình nơi này góp phần kiểm soát các dòng hải lưu phân phối nhiệt, giúp điều hòa khí hậu Trái Đất.
Những năm 1950, nhiều nhà khoa học cho rằng đáy biển không có cấu trúc gì. Tuy nhiên, nhà địa chất và hải dương học Marie Tharp chỉ ra rằng đáy biển có những khu vực địa hình gồ ghề và phần lớn được bố trí có hệ thống.
Tharp đã lập ra những bản đồ làm thay đổi cách mọi người hình dung về 2/3 thế giới. Từ năm 1957, bà cùng cộng sự nghiên cứu, Bruce Heezen, đã bắt đầu xuất bản những bản đồ toàn diện đầu tiên thể hiện các đặc điểm chính của đáy đại dương - núi, thung lũng và rãnh.
Công trình của Tharp đóng vai trò quan trọng với sự phát triển của thuyết kiến tạo mảng - học thuyết cho rằng các mảng, hay những mảnh lớn của vỏ Trái Đất, tương tác với nhau tạo ra hoạt động địa chấn và núi lửa. Các nhà nghiên cứu trước đó, đặc biệt là Alfred Wegener, đã nhận thấy đường bờ biển của châu Phi và Nam Mỹ khớp với nhau như thế nào và cho rằng các lục địa này từng nối liền. Tharp giúp xác định các ngọn núi và một thung lũng tách giãn ở trung tâm Đại Tây Dương, nơi hai lục địa có thể đã chia tách.
Sinh ra tại Ypsilanti, bang Michigan, năm 1920, Tharp học tiếng Anh và âm nhạc ở trường đại học. Nhưng đến năm 1943, bà đăng ký một chương trình thạc sĩ của Đại học Michigan nhằm đào tạo phụ nữ thành nhà địa chất dầu khí trong Thế chiến II. "Cần có phụ nữ để làm những công việc bị bỏ trống vì đàn ông ra trận chiến đấu", Tharp kể lại.
Sau khi làm việc cho một công ty dầu ở Oklahoma, Tharp tìm kiếm một công việc về địa chất tại Đại học Columbia vào năm 1948. Phụ nữ không được phép lên tàu nghiên cứu, nhưng Tharp có thể vẽ phác thảo và được thuê để hỗ trợ các nghiên cứu sinh nam.
Tharp làm việc với Bruce Heezen, một sinh viên tốt nghiệp đưa cho bà những biểu đồ về đáy biển để phác thảo. Đó là những cuộn giấy dài thể hiện độ sâu của đáy biển theo một đường thẳng, đo bằng tàu trang bị sonar (công nghệ định vị thủy âm).
Bắt đầu với một tờ giấy trắng lớn, Tharp đánh dấu các đường vĩ độ và kinh độ, sau đó đến nơi tàu đi qua. Tiếp theo, bà đọc độ sâu của mỗi vị trí trên biểu đồ sonar, đánh dấu nó trên đường đi của tàu và tạo ra biểu đồ chắt lọc của riêng mình, cho thấy độ sâu đáy biển so với khoảng cách tàu đã đi.
Một trong những sáng kiến quan trọng của bà là tạo ra các bản phác thảo mô tả hình dạng đáy biển. Chúng giúp người xem dễ dàng hình dung địa hình đáy đại dương và lập bản đồ địa văn học.
Tharp cẩn thận phác họa 6 biểu đồ từ đông sang tây về Bắc Đại Tây Dương, hé lộ cấu trúc chưa ai từng mô tả trước đây: một khe nứt giữa đại dương, rộng hàng km và sâu hàng trăm mét. Tharp cho rằng đó là thung lũng tách giãn - một vệt lõm dài tồn tại trên đất liền.
Heezen gọi ý tưởng này là "lời của con gái", yêu cầu Tharp tính toán lại và phác thảo lại. Nhưng khi bà làm xong, thung lũng tách giãn vẫn ở đó.
Khi đó, một trợ lý nghiên cứu khác đang phác thảo vị trí các tâm chấn động đất trên một bản đồ có cùng kích thước và tỷ lệ. So sánh hai bản đồ, Heezen và Tharp nhận ra các tâm chấn nằm bên trong thung lũng tách giãn. Phát hiện này có ý nghĩa to lớn với sự phát triển của thuyết kiến tạo mảng, chứng minh rằng sự dịch chuyển đang diễn ra trong thung lũng tách giãn và các lục địa thực sự có thể đang trôi ra xa nhau.
Đây là thông tin mang tính cách mạng. Năm 1957, Heezen, khi đó vừa nhận bằng tiến sĩ, phát biểu tại Princeton và miêu tả thung lũng tách giãn và tâm chấn, chủ nhiệm khoa địa chất Harry Hess đáp lại: "Ông vừa làm rung chuyển nền móng ngành địa chất".
Năm 1959, Hiệp hội Địa chất Mỹ xuất bản cuốn The Floors of the Oceans: I. The North Atlantic của Heezen, Tharp và William Maurice Ewing - giám đốc Đài quan sát Lamont, nơi họ làm việc. Cuốn sách có các biểu đồ đại dương, ý tưởng và bản đồ địa văn học của Tharp.
Một số nhà khoa học cho rằng công trình này rất xuất sắc, nhưng phần lớn lại không tin. Nhà thám hiểm biển người Pháp Jacques Cousteau quyết tâm chứng minh Tharp đã sai. Khi đi trên tàu nghiên cứu Calypso của mình, ông cố tình băng qua Sống núi giữa Đại Tây Dương và hạ một máy quay xuống nước. Trước sự kinh ngạc của Cousteau, thước phim cho thấy thung lũng tách giãn thực sự tồn tại.
Vậy điều gì đã tạo ra vết nứt? Hess đưa ra một số ý tưởng trong nghiên cứu năm 1962, ví dụ, magma nóng dâng lên từ sâu bên trong Trái Đất ở vị trí vết nứt, phình ra khi nguội đi và đẩy hai mảng liền kề ra xa nhau hơn.
Những năm tiếp theo, Tharp tiếp tục làm việc với Heezen để khám phá đáy đại dương. Họ lập ra một tấm bản đồ Ấn Độ Dương, được National Geographic xuất bản năm 1967, và một bản đồ đáy biển thế giới năm 1977, hiện được lưu giữ tại Thư viện Quốc hội.
Sau khi Heezen mất năm 1977, Tharp tiếp tục công việc cho đến khi bà mất năm 2006. Tháng 10/1978, Heezen (truy tặng) và Tharp được trao Huân chương Hubbard, danh hiệu cao quý nhất của Hiệp hội Địa lý Quốc gia Mỹ, gia nhập hàng ngũ những nhà thám hiểm nổi tiếng như Ernest Shackleton, Louis và Mary Leakey, Jane Goodall.
Thu Thảo (Theo The Conversation)