Từ cuối tuần trước và trong mấy ngày nay có hiện tượng bất bình thường là liên tiếp hàng trăm chấn động nhỏ xảy ra ở vùng Imperial County, miền Nam California, gần thành phố Brawley.

Cách xa 145 dặm về phía Tây Bắc, tại Yorba Linda, thuộc Orange County, trong Tháng Tám có ba trận động đất từ 4.1 đến 4.5 độ Richter, tuy không gây tổn thất gì, nhưng cũng đủ làm dân chúng lo ngại rằng một trận động đất lớn có thể sắp đến.

Các nhà máy điện địa nhiệt ở gần hồ nước mặn Salton Sea, sử dụng năng lượng là sức nóng dưới lòng đất. (Hình: AP/EnergySource)

Sự lo lắng ấy cũng có phần hợp lý trên căn bản khoa học. Bà Jeanne Hardebeck, chuyên gia địa chất làm việc tại cơ quan theo dõi địa chấn USGS ở Menlo Park, California, nói rằng sau nhiều chấn động cỡ 5.5 độ Richter hoặc hơn, có 5% khả năng một trận động đất lớn tiếp theo. Tuy nhiên, một loạt những địa chấn ở Brawley có nguyên nhân không giống như động đất thông thường và được coi như không phải là một dấu hiệu báo trước chuyện gì.

Thành phố Browley có 25,000 dân, cách San Diego 80 dặm về phía Ðông, nằm trong vùng sa mạc gần biên giới Mexico, phía Nam Salton Sea. Salton Sea rộng 1,000 cây số vuông, lớn nhất California, hình thành từ trận lụt năm 1905 và có nước mặn hơn nước biển Thái Bình Dương. Ðặc điểm về cấu tạo địa chất ở đây là vỏ Trái Ðất tương đối mỏng, lớp choàng nghĩa là lớp đá nóng chảy nằm gần mặt đất, và do đó người ta đã khai thác sức nóng dưới lòng đất làm năng lượng dùng cho các nhà máy phát điện. Thực hiện việc này không dễ dàng vì cần phải nghiên cứu cẩn thận trước khi đào những giếng để đưa nước lạnh xuống rồi bơm nước nóng và hơi lên cho chạy các turbin. Người ta cũng có lo ngại là việc làm này có thể ảnh hưởng, và gây nên động đất nếu đào giếng không đúng chỗ thích hợp.

Khoa học gia Hardebeck giải thích loạt chấn động ở Brawley là do sự chuyển dịch của lớp đá nóng chảy, nghĩa là chuyển động trong lớp choàng, khác với động đất thông thường là sự va chạm giữa các mảng vỏ Trái Ðất trôi trên lớp choàng. Bà cũng nói chuyển động ấy không liên quan gì đến Imperial Fault, một đường nứt ở cách xa khoảng ba dặm, đã được biết từ lâu là nguyên nhân của những trận động đất lớn từng xảy ra tại miền này. Theo bà, chưa hiểu lý do của những chuyển động trong lớp choàng và dự đoán sẽ không có biến động gì trầm trọng, giống như 30 năm trước đã một lần thấy có hiện tượng này ở đây.

Nhưng ba trận động đất nhỏ ở Yorba Linda có thể là dấu hiệu khác, mặc dầu cho đến nay khoa học cũng chưa thể tìm ra cách gì để dự đoán động đất. Trên thế giới đã có nhiều nơi người ta cố gắng dự đoán, dựa theo kinh nghiệm quan sát thấy ở một số động vật có thể có linh tính đặc biệt chưa ai hiểu được, hay những giải thích có tính cách huyền bí. Tại California cũng có một số người cho rằng, nếu trời nóng nực trong nhiều ngày thì sắp có động đất, lập luận này không có cơ sở khoa học vì thời tiết do điều kiện không khí, biến chuyển mau chóng; còn động đất là một hiện tượng trong lòng địa cầu, diễn tiến rất chậm, và không liên hệ gì với nhau.

Ðộng đất do sự va chạm của hai mảng tạo sơn, nghĩa là hai khối đất, di chuyển ngược chiều nhau, tại một đường nứt gãy trong vỏ Trái Ðất được gọi là “phay” (từ tiếng Pháp “faille,” tiếng Anh là “fault”). Khi hai mảng xô đẩy nhau tới một mức vượt quá sự chịu đựng (ứng suất) thì sẽ xảy ra sụp vỡ và năng lượng được lan truyền dưới hình thức sóng rung động.

California nằm trên một hệ thống chằng chịt nhiều phay, phay lớn nhất là San Andreas Fault cùng với những nhánh của nó, chạy dài 810 dặm Nam-Bắc từ Salton Sea lên tới vùng vịnh San Francisco. Hai mảng đất hai bên phay San Andreas di chuyển ngược chiều nhau, mảng phía Ðông tiến về phía Nam và mảng phía Tây tiến lên phía Bắc, rất chậm với vận tốc khoảng 1.5 inch một năm. Trong quá trình có thể có những chỗ vướng mắc và di chuyển tạm dừng, sức dồn nén tăng dần cho tới lúc vượt quá ứng suất thì sự sụp vỡ xảy ra gây nên động đất. Khi nào sự dồn nén vượt quá ứng suất là điều không thể tính trước được cho nên không thể dự đoán khi nào có động đất. Trong thực tế những chuyển động ấy rất phức tạp vì phay San Andreas gồm ít nhất là ba đoạn có những tính chất khác nhau và tác động phối hợp với các nhánh cùng các phay nhỏ khác.

Các khoa học gia tin rằng một trận động đất lớn ở phay San Andreas có thể mạnh tới 7.0 độ Richter hay hơn nữa, và “Cú Lớn” (The Big One) như thế mà California vẫn lo sợ sẽ gây nhiều tàn phá nặng nề. Trong quá khứ những trận động đất mạnh ở phay San Andreas đã từng xảy ra năm 1857 ở Fort Tejon, 1906 và 1989 ở San Francisco. Một dự đoán gần đây nhất hồi năm 2008 nói rằng trong vòng 30 năm nữa sẽ có một trận động đất mạnh trên 6.7 Richter ở đoạn phía Bắc và phía Nam phay San Andreas, nhưng dự đoán này cũng chỉ có xác suất đúng từ 21% đến 59%. Như vậy có hay không và bao giờ có vẫn là một ẩn số chẳng cách gì xác định được. Ngoài ra đừng quên là những động đất nhỏ hơn, nhưng không có nghĩa là yếu, có thể xảy ra ở các phay khác vào bất cứ lúc nào.

Tuy nhiên, có một điều an ủi cho California là San Andreas thuộc loại phay trượt, hai mảng cọ vào bên nhau chứ không đi ngược đến nhau, do đó động đất chỉ tới mức khoảng trên dưới 7.0 độ Richter. Nếu hai mảng tạo sơn di chuyển ngược chiều, đẩy nhau và mảng này chui xuống dưới mảng kia, thuật ngữ địa chất gọi là hút chìm (subduction), động đất xảy ra sẽ rất mạnh. Ðộng đất mạnh nhất được biết cho đến nay là 9.1 độ Richter ở Nhật năm 2011 gây sóng thần tiếp theo.

Tại Hoa Kỳ, không kể Alaska, khu vực duy nhất có tình trạng hút chìm là ngoài khơi Oregon, nơi mảng “Juan de Fuca” di chuyển chui xuống dưới mảng đại lục Bắc Mỹ và động đất cũng như sóng thần có thể xảy ra tại đây. Bờ biển Nam California theo hướng Tây Bắc-Ðông Nam nên sẽ ít bị ảnh hưởng nặng trong trường hợp sóng thần phát xuất từ duyên hải Oregon.