Trái đất “cựa mình”, ai sẽ lên tiếng

Những tín hiệu nhỏ trước cơn thịnh nộ

Tại Kimtang, một ngôi làng nhỏ nằm giữa vùng núi Nepal, những biểu hiện bất thường đã xuất hiện từ lâu. Mặt đất nứt nhẹ, bậc thềm nhà bị xô lệch, cây cối mọc nghiêng như thể bị kéo đi bởi một lực vô hình. Với người dân địa phương, đó chỉ là những thay đổi chậm rãi, khó lý giải. Nhưng dưới góc nhìn của khoa học, đó là những dấu hiệu rõ ràng của một thảm họa đang hình thành.

Điều khác biệt nằm ở chỗ: ngày nay, những tín hiệu ấy không còn bị bỏ qua. Thông qua dữ liệu radar từ vệ tinh Sentinel-1 của châu Âu, các nhà khoa học có thể theo dõi từng biến động nhỏ nhất của địa hình. Những xung radar được phát xuống mặt đất với tần suất hàng nghìn lần mỗi giây, phản hồi lại thành những bản đồ chi tiết đến từng milimet. Khi lượng dữ liệu khổng lồ này được đưa vào hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI), một bức tranh hoàn toàn mới xuất hiện.

Trong trường hợp Kimtang, AI đã tô đỏ một khu vực rộng lớn ngay bên dưới ngôi làng - dấu hiệu của sự mất ổn định địa chất nghiêm trọng. Điều đáng nói là sự dịch chuyển này không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Các hạt đất chỉ "nhích" đi từng chút một, nhưng chính sự dịch chuyển âm thầm ấy lại là khởi đầu của một vụ sạt lở có thể xảy ra bất cứ lúc nào.

Sự kiện này phản ánh một thực tế lớn hơn: sạt lở đất, lở tuyết hay lũ băng hà không phải là những hiện tượng hoàn toàn bất ngờ. Chúng có quá trình hình thành, dù rất khó nhận biết. Vấn đề là con người trước đây không có công cụ đủ mạnh để theo dõi chúng. Và đó là khoảng trống mà AI đang lấp đầy.

Không chỉ ở Nepal, những hệ thống tương tự đang được triển khai tại nhiều khu vực có địa hình hiểm trở. Tại Anh, các nhà khoa học đã sử dụng AI để phân tích dữ liệu từ khoảng 300.000 sườn dốc trên khắp đảo quốc này. Kết quả cho thấy có khoảng 3.000 khu vực đang "chuyển động", dù chỉ ở mức vài milimet mỗi năm.

Những con số này không gây ấn tượng nếu nhìn riêng lẻ. Nhưng khi đặt trong bối cảnh hạ tầng, tác động của chúng là rất lớn và có thể trở thành nguyên nhân của một tai nạn lớn trong tương lai. "Chúng ta đang nói về những chuyển động nhỏ chỉ vài milimét mỗi năm - điều mà mắt thường không thể nhận thấy", Alessandro Novellino, nhà địa chất học tại Cơ quan Khảo sát Địa chất Anh (BGS), người sử dụng phương pháp viễn thám để theo dõi sạt lở đất, cho biết. "Tuy nhiên, những chuyển động nhỏ bé này có thể là dấu hiệu của một vụ sạt lở lớn có khả năng xảy ra trong tương lai. Và ngay cả khi chúng không dẫn đến một vụ sạt lở lớn, những chuyển động này theo thời gian sẽ ảnh hưởng đến 8.700 dặm (14.000 km) đường bộ và 220 dặm (360 km) đường sắt".

Từ cảnh báo đến hành động

Tại Kimtang, bản đồ do AI tạo ra không chỉ là một hình ảnh cảnh báo. Nó trở thành cơ sở để các nhà khoa học và chính quyền địa phương thảo luận với người dân về kế hoạch ứng phó. Những khu vực an toàn hơn được xác định, các tuyến sơ tán được tính toán, và các điểm tập kết được lựa chọn. Một chi tiết đáng chú ý là trường trung học trong làng lại nằm trên vùng đất ổn định nhất. Điều này, nếu không có dữ liệu phân tích, khó có thể được nhận ra. Nhưng với AI, nó trở thành một thông tin mang tính sống còn.

Trước đó, người dân Kimtang từng phải di dời sau một vụ sạt lở vào năm 2019. Trớ trêu thay, khu vực tái định cư mới lại nằm trên vùng đất kém ổn định hơn. Đây là minh chứng rõ ràng cho hạn chế của các phương pháp đánh giá truyền thống - nơi quyết định thường dựa vào quan sát bề mặt và kinh nghiệm, thay vì dữ liệu dài hạn. AI không loại bỏ hoàn toàn sai sót, nhưng nó giúp giảm đáng kể rủi ro của những quyết định như vậy.

Ở một quy mô khác, AI cũng đang hỗ trợ các hoạt động ứng phó khẩn cấp. Sau các trận sạt lở lớn tại đảo Sumatra của Indonesia, các nhà nghiên cứu đã sử dụng AI để lập bản đồ hơn 4.000 điểm sạt lở chỉ trong thời gian rất ngắn. Thông tin này được chia sẻ với cơ quan chức năng, giúp xác định khu vực bị ảnh hưởng, tuyến đường còn hoạt động và nơi cần ưu tiên cứu trợ.

Trong bối cảnh thiên tai, thời gian là yếu tố quyết định. Một bản đồ có sớm vài giờ có thể đồng nghĩa với việc cứu thêm nhiều sinh mạng. Tương tự, tại Ấn Độ, Cơ quan Quản lý Thảm họa Quốc gia (NDMA) đã thử nghiệm thành công hệ thống cảnh báo sớm dựa trên vệ tinh do trong nước phát triển dành cho lũ lụt do vỡ hồ băng và có kế hoạch triển khai hệ thống này trên khắp các bang vùng Himalaya sau khi chạy thử nghiệm tại Himachal Pradesh.

Dự án thí điểm đã được thực hiện tại một hồ trên cao ở Sissu, bang Himachal Pradesh, nơi hệ thống tích hợp các công cụ giám sát thời gian thực như phao trang bị cảm biến, trạm thời tiết tự động, liên lạc vệ tinh dựa trên INSAT và công nghệ không gian địa lý dựa trên phân tích của AI để theo dõi những thay đổi trong các hồ băng và đưa ra cảnh báo.

Tại dãy Alps, nơi mỗi mùa đông ghi nhận hàng trăm vụ lở tuyết, các nhà nghiên cứu châu Âu đã tận dụng mạng lưới webcam dày đặc để xây dựng hệ thống nhận diện tự động. Sau khi được huấn luyện với hàng nghìn hình ảnh, AI có thể phát hiện các vụ lở tuyết gần như theo thời gian thực. Dù vẫn cần sự kiểm chứng của con người để tránh báo động giả, hệ thống này mở ra khả năng cảnh báo nhanh hơn, giúp lực lượng cứu hộ phản ứng kịp thời.

Quản trị rủi ro trong kỷ nguyên biến đổi khí hậu

Sự xuất hiện của AI trong lĩnh vực này không phải là ngẫu nhiên. Nó gắn liền với một xu hướng lớn hơn: biến đổi khí hậu đang làm gia tăng tần suất và mức độ của các hiện tượng địa chất nguy hiểm.

Nhiệt độ tăng khiến băng vĩnh cửu tan chảy, làm mất đi "chất keo" giữ các khối đá trên sườn núi. Lượng mưa cực đoan gia tăng khiến đất đá dễ bị bão hòa nước, giảm độ ổn định. Các hoạt động của con người như xây dựng, khai thác cũng góp phần làm suy yếu cấu trúc địa hình. Kết quả là những hiện tượng như sạt lở đất, lở tuyết hay lũ băng hà đang trở nên phổ biến hơn.

Trong bối cảnh đó, nhu cầu giám sát và dự báo trở nên cấp thiết. Nhưng đồng thời, khối lượng dữ liệu cũng tăng lên nhanh chóng. Các vệ tinh quan sát Trái Đất liên tục cung cấp thông tin với độ phân giải cao hơn, tần suất dày hơn. Các cảm biến mặt đất, drone, camera… tạo ra một "biển dữ liệu" khổng lồ. Đây chính là môi trường mà AI phát huy thế mạnh.

Không chỉ dừng lại ở những khối đất đá dịch chuyển trên bề mặt, "tầm nhìn" của AI còn đang đi sâu hơn, xuống lớp đất đóng băng vĩnh cửu tại Bắc Cực - nơi những biến động âm thầm có thể tạo ra hệ quả toàn cầu.

Permafrost - tức lớp đất đóng băng ít nhất hai năm liên tiếp - chiếm tới khoảng một phần tư diện tích Bắc bán cầu. Trong nhiều thập kỷ, nó được xem là nền móng ổn định cho hệ sinh thái và cả các công trình hạ tầng tại vùng cực. Nhưng khi nhiệt độ toàn cầu tăng lên, lớp đất này đang bắt đầu tan chảy, kéo theo hàng loạt biến đổi khó lường.

Vấn đề nằm ở chỗ: những thay đổi này diễn ra dưới bề mặt, rải rác trên một không gian rộng lớn và gần như không thể theo dõi bằng các phương pháp truyền thống. Các khu vực đất có thể sụt lún, nứt vỡ hoặc biến dạng mà không để lại dấu hiệu rõ ràng ngay lập tức, cho đến khi cơ sở hạ tầng bị hư hại hoặc hệ sinh thái bị đảo lộn. Nhưng với AI, bài toán này đã có lời giải.

Thông qua việc tổng hợp dữ liệu từ vệ tinh, cảm biến mặt đất và các nghiên cứu thực địa, các nền tảng như Permafrost Discovery Gateway do Trung tâm Phân tích và Tổng hợp Sinh thái Quốc gia Mỹ (NCEAS) phát triển đang cho phép các nhà khoa học xây dựng bản đồ chi tiết về tình trạng, phạm vi và mức độ ổn định của permafrost trên toàn Bắc Cực.

Không chỉ dừng lại ở việc quan sát, các công cụ này còn giúp dự báo xu hướng tan băng và những khu vực có nguy cơ cao trong tương lai, từ đó hỗ trợ các chính phủ và cộng đồng địa phương đưa ra quyết định về quy hoạch, xây dựng hay thậm chí là di dời dân cư.

Tác động của những thay đổi này không chỉ dừng ở phạm vi địa phương. Permafrost lưu trữ một lượng lớn carbon dưới dạng vật chất hữu cơ bị "đóng băng" qua hàng nghìn năm. Khi tan chảy, lượng carbon này có thể được giải phóng vào khí quyển dưới dạng CO# và methane, tạo ra một vòng phản hồi làm gia tăng tốc độ biến đổi khí hậu.

Rõ ràng, những gì AI làm được đang tạo ra một cuộc cách mạng đối với công tác ứng phó thiên tai và mở ra một cách nhìn mới về Trái Đất, giúp chúng ta hiểu rõ hơn và cảm nhận sớm hơn những cú cựa mình của hành tinh. Nhờ đó, nhân loại có thể lường trước, chuẩn bị, và lựa chọn phản ứng khôn ngoan hơn trước những biến động không thể tránh khỏi của thiên nhiên.