Tai biến địa chất là hiện tượng hoặc quá trình địa chất nguy hiểm, đe dọa đến tính mạng con người, tài sản, kinh tế - xã hội hoặc môi trường. Người ta phân biệt các khái niệm "hiểm họa địa chất" (geohazard), rủi ro hiểm họa địa chất (risk of geohazard) và tai biến địa chất (geodisaster). Trong khi hiểm họa địa chất là những hiện tượng hoặc quá trình địa chất có khả năng gây thiệt hại cho con người, tài sản, kinh tế - xã hội, môi trường, thì tai biến địa chất xuất hiện khi hiểm họa địa chất xảy ra trong thực tế và gây thiệt hại thực tế cho con người, tài sản, kinh tế - xã hội, môi trường. Rủi ro tai biến địa chất là khả năng thiệt hại về người, tài sản, kinh tế - xã hội, môi trường mà một hiểm họa địa chất sẽ thật sự gây ra khi nó xảy ra. Tai biến địa chất có thể là các quá trình tự nhiên cũng có thể là hệ quả của các hoạt động của con người hoặc kết hợp cả hai yếu tố này.

Các loại hình tai biến địa chất

Tai biến địa chất tự nhiên được chia thành tai biến địa chất có nguồn gốc nội sinh và ngoại sinh. Các tai biến địa chất nội sinh hình thành do các yếu tố bên trong lòng đất như hoạt động phun trào của núi lửa, động đất, sự phát triển của đứt gãy kiến tạo và khe nứt hiện đại,... Tai biến địa chất ngoại sinh hình thành do các quá trình bề mặt như trượt lở đất đá; lũ quét - lũ bùn đá; xâm thực, xói mòn; sập sụt, lụt karst; xói ngầm; đất chảy; lở tuyết,... Các tai biến địa chất nội sinh và ngoại sinh thường có quan hệ chặt chẽ với nhau, các yếu tố nội sinh, trong nhiều trường hợp, tạo các điều kiện cần cho sự phát triển của tai biến địa chất ngoại sinh. Trong các tai biến địa chất nội sinh, động đất và núi lửa là những tai biến gây thiệt hại nặng nề nhất. Trong giai đoạn lịch sử, trên thế giới đã ghi nhận nhiều thảm họa do hoạt động núi lửa gây ra như trận “mưa” tro bụi núi lửa vào những năm 3450-3400 trước công nguyên đã gây ra “mùa đông Ai Cập”; phun trào của núi lửa Vesuvius vào năm 79 đã hủy diệt hoàn toàn các thành phố Pompei và Herculaneum. Nhiều hoạt động phun trào núi lửa làm chết hàng chục nghìn người đã được ghi nhận như Tambora (năm 1815) và Karatau (1883) ở Indonesia, Katmai (1815) trên bán đảo Alaska (Mỹ), Ruis (1985) ở Columbia, Pinatubo (1991) ở Philipin,... Động đất không chỉ phá hủy các công trình, nhà cửa mà còn đe dọa tính mạng con người. Chỉ tính riêng giai đoạn 2000-2010 đã có hơn 680.000 người thiệt mạng do động đất. Nhiều trận động đất còn kéo theo sóng thần gây thiệt hại nặng nề như trận sóng thần ở Sumatra (Indonesia) năm 2004 làm gần 240.000 người chết và mất tích hay sóng thần Tohoku năm 2011 ở Nhật Bản làm 15.893 người thiệt mạng, 6.152 người bị thương và 2.572 người mất tích, hậu quả của nó cho đến nay vẫn chưa được khắc phục hoàn toàn. Hoạt động của đứt gãy kiến tạo tuy xảy ra từ từ nhưng sau thời gian dài có thể gây ra những hậu quả nặng nề, điển hình là sự hình thành các khe nứt hiện đại đe dọa an toàn của các công trình, đặc biệt là các công trình lớn như hồ đập, nhà cao tầng,... đồng thời cũng là nguyên nhân gián tiếp dẫn đến các tai biến ngoại sinh như trượt lở đất đá.

Trong các tai biến địa chất ngoại sinh, trượt lở đất, đá là tai biến gây nhiều thiệt hại về người nhất, chẳng hạn trượt lở đất Hải Nguyên (Trung Quốc) năm 1920 (hơn 200.000 người chết); Tứ Xuyên năm 1933 (68.000); Revantador ở Ecuado năm 1987 (1.000); lở đá Khait ở Tadzhikistan năm 1949 (khoảng 12.000-20.000); lở đá ở hồ chứa Vaiont (Italy) năm 1963 là nguyên nhân gây ra tràn nước hồ làm chết gần 2.500 người; các vụ trượt lở đất đá ở Hobo Barik năm 2014 (Afganistan) (hơn 2.000). Các trận lũ quét, lũ bùn đá cũng có thể gây thiệt hại nặng nề về người như ở Kanogawa Nhật năm 1958 (1.094 người chết và mất tích); lũ bùn đá do lở tuyết Nevados Huascaran (Peru) năm 1962 (4.000-5.000) và năm 1970 (18.000). Lụt, trượt lở, lũ bùn đá do cơn bão Mitch gây ra ở Honduras, Guatemala, Nicaragua và El Salvador năm 1998 làm 11.000 người chết và khoảng 11.000 người mất tích.

Nguyên nhân tạo ra tai biến địa chất

Tai biến địa chất tự nhiên phát sinh có quy luật trong một môi trường địa chất với những đặc thù nhất định (cấu trúc kiến tạo, thành phần vật chất, địa mạo,...). Việc nghiên cứu, xác định các quy luật này là cơ sở khoa học cho công tác dự báo. Tai biến địa chất tự nhiên thường có tần suất, xác suất xuất hiện tỷ lệ nghịch với cường độ và chù kỳ lặp lại của chúng. Tai biến địa chất tự nhiên có thể xuất hiện đơn lẻ hoặc kết hợp hoặc kế tiếp nhau của nhiểu loại hình khác nhau, trong đó tai biến này có thể là động lực kích hoạt tai biến kia. Nhiều tai biến địa chất tự nhiên được kích hoạt mạnh mẽ bởi các yếu tố khí tượng thủy văn hoặc hoạt động của con người, chẳng hạn như hiện tượng động đất kích thích do các hồ nước nhân tạo lớn gây ra.

Các hoạt động của con người, ngoài tác động kích hoạt các tai biến địa chất tự nhiên, còn là nguyên nhân trực tiếp gây ra các tai biến địa chất. Chẳng hạn, hoạt động khai thác khoáng sản (mở moong, hầm lò,...) có thể gây ra sập sụt moong, lò khai thác; nổ khí, sập-bục nước hầm lò; trượt lở đất đá bãi thải; lún sụt đất; phát tán chất phóng xạ,… Việc khai thác cát, sỏi lòng sông gây sạt lở bờ hay việc khai thác quá mức nước ngầm dẫn đến sụt lún, hạ thấp địa hình gây tác động xấu đến các công trình phía trên.

Tai biến địa chất có thể xảy ra ở quy mô nhỏ (cục bộ), cũng có thể ở quy mô địa phương, khu vực thậm chí mang tính toàn cầu chẳng hạn như sự kiện tuyệt chủng của khủng long vào khoảng 65 triệu năm trước được cho là do va chạm của Trái đất với một tiểu hành tinh làm thay đổi căn bản nhiệt độ của Trái đất.

Tại Việt Nam

Ở Việt Nam, một số trận động đất mạnh đã xảy ra và cũng đã gây những thiệt hại nhất định như ở Điện Biên năm 1935 (6,9 độ Richter), Tuần Giáo 1983 (6,7 độ Richter) và Điện Biên Phủ 2001 (5,3 độ Richter). Nhiều vụ trượt lở đất, lũ quét - lũ bùn đá đã từng xảy ra như trận lũ bùn đá năm 1996 ở thị trấn Mường Lay (Lai Châu) làm 55 người chết và toàn bộ thị trấn phải di dời đi nơi khác gây thiệt hại rất lớn về kinh tế - xã hội. Trận lũ quét - lũ bùn đá ở xã Du Già (Hà Giang) năm 2004 làm 45 người chết và mất tích. Năm 2020, một trận lũ quét kết hợp với trượt lở đất đã làm 22 người chết và mất tích ở Trà Leng (Nam Trà My, Quảng Nam). Từ đầu những năm 90 của thế kỷ trước, việc nghiên cứu, đánh giá các tai biến địa chất đã phát triển khá mạnh mẽ, có hệ thống, hình thành một lĩnh vực khoa học liên ngành, tổng hợp. Các nghiên cứu tập trung vào việc xác định nguyên nhân, cơ chế và quy luật hình thành tai biến, các phương pháp dự báo và cảnh báo và các giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại do tai biến địa chất gây ra.

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Xuân Khiển (chủ biên), Tai biến địa chất và biện pháp phòng ngừa, giảm nhẹ thiệt hại, Nxb. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội, 324tr., 2020.
2. В.И. Осипов, С.К. Шойгу, В.А. Владимиров, Ю.Л. Воробьев и др, Природные опасности и общество, КРУК, Москва, 2002.
3. C.J.van Westen(ed.), D.Alkema, M.C.J.Damen, N.Kerle, N.C.Kingma, Multi-hazard risk assessment. UNU-ITC DGIM, 2011.
4. UNISDR, Sendai Framework for Disaster Risk Reduction 2015-2030, 2015, www.unisdr.org.