Bể nước ngầm mắc kẹt 6 triệu năm dưới dãy núi khiến các nhà khoa học đau đầu

Một lượng lớn nước ngọt đã thấm qua vỏ Trái Đất cách đây khoảng 6 triệu năm vẫn được giữ nguyên ở tầng sâu dưới dãy núi tại Italy, theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Communications Earth & Environment. Lượng nước ngọt này nhiều khả năng mắc kẹt dưới lòng đất trong suốt cuộc khủng hoảng mặn Messinian, khi biển Địa Trung Hải khô cạn sau sự kiện mát dần toàn cầu tích tụ nước biển bên dưới các thềm băng và sông băng. Sự kiện đó có thể khiến đáy biển tiếp xúc với nước mưa thấm qua vỏ Trái Đất.

Nước mưa tích tụ và hình thành một tầng ngậm nước trải dài giữa độ sâu 700 - 2.500 m bên dưới dãy núi Hyblea ở phía nam Sicily, Italy, và giữ nguyên vẹn kể từ sau đó. Trong nghiên cứu mới, các chuyên gia tìm hiểu nguồn nước ngầm sâu ở bên trong và xung quanh thành hệ Gela. Họ xây dựng mô hình 3D của tầng ngậm nước và ước tính nó chứa 17,5 km3 nước, nhiều gấp hơn hai lần hồ Loch Ness ở Scotland.

Đội ngũ nghiên cứu sau đó đã sử dụng mô hình 3D để quay ngược thời gian và tái tạo lại cấu trúc địa chất của khu vực trải dài qua cao nguyên Hyblaea và Malta ở trung tâm Địa Trung Hải. Trong thời kỳ Messinian (từ 5,3 đến 7,2 triệu năm trước), nước ngọt đã thấm qua vỏ Trái Đất, chạm đến độ sâu vài nghìn mét dưới mực nước biển hiện tại do khủng hoảng mặn. Cuộc khủng hoảng này đã dẫn đến sự giảm mực nước biển xuống 2.400m dưới mực nước hiện tại ở vùng Địa Trung Hải.

Bể nước ngầm "hóa thạch" sau đó tích tụ ở tầng đá carbonate, đóng vai trò như một loại xốp mà chất lỏng tồn tại bên trong những lỗ rỗng giữa các hạt đá, theo trưởng nhóm nghiên cứu Lorenzo Lipparini, nhà khoa học địa chất ở Đại học Malta, Đại học Roma Tre, Viện địa vật lý và núi lửa học quốc gia Italy.

Để cách lý giải này có tính thuyết phục, Lipparini và cộng sự cần tìm ra một đường dẫn nước mưa và nước tuyết từ đáy biển Địa Trung Hải tới thành hệ Gela. Vách Malta, vách đá dưới biển vươn dài 300 km theo hướng nam từ rìa phía đông Sicily có thể là đường kết nối trực tiếp, theo nhóm nghiên cứu. Nói cách khác, đường dẫn thất lạc có khả năng nằm bên trong vách đá.

Cuộc khủng hoảng mặn Messinian kéo dài trong khoảng 700.000 năm và chấm dứt đột ngột khi mực nước biển tăng lên nhanh chóng, tạo ra sự thay đổi về áp suất và kết thúc toàn bộ cơ chế trước đó. Một khả năng khác là trầm tích và quặng khoáng chất có thể đã chặn đứt đường dẫn dọc theo vách Malta trong thời kỳ khủng hoảng mặn, ngăn chặn sự trộn lẫn giữa nước biển và nước ngọt ở hệ Gela trong hàng triệu năm sau. Nhóm nghiên cứu hy vọng có thể bơm hút nguồn nước ngọt mới để giảm bớt tình trạng khan hiếm nước ở Sicily.