Khám phá thế giới hang động khổng lồ dưới vùng đồng bằng Australia

Nhìn từ mặt đất, đồng bằng Nullarbor ở Australia gần như không có gì đặc biệt ngoài một vùng đất khô cằn, bằng phẳng kéo dài tới tận đường chân trời. Nơi đây hầu như không có cây cối và đã ít thay đổi trong hàng triệu năm.

Thế nhưng bên dưới bề mặt tưởng như đơn điệu ấy lại tồn tại một thế giới hoàn toàn khác.

Các nhà khoa học vừa phát hiện nhiều rãnh dài trên Nullarbor có liên quan đến những hệ thống hang động khổng lồ nằm sâu dưới lòng đất. Một số hang có thể xuống tới 150 m, với các lối đi dài hàng trăm mét và rộng hàng chục mét.

Manh mối nằm ở những vùng trũng rất khó nhận ra trên bề mặt. Chúng có thể kéo dài hàng chục kilomet, rộng khoảng 100-500 m nhưng thường sâu chưa tới 9 m. Nhìn qua, hình dạng của chúng khá giống những thung lũng nông hoặc rãnh thoát nước được tạo ra khi nước chảy qua.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu do nhà địa lý Matej Lipar tại Đại học Curtin dẫn đầu phát hiện chúng hình thành theo một cách hoàn toàn khác.

Một cửa hang trên đồng bằng Nullarbor hé lộ hệ thống rộng lớn nằm bên dưới vùng đất bằng phẳng. Ảnh: Matej Lipar.

Nullarbor là một vùng đá vôi rộng hơn 200.000 km² và đã tiếp xúc với quá trình phong hóa trong hơn 14 triệu năm. Khu vực này gần như không trải qua những biến động địa chất lớn, không bị băng hà tác động và cũng nhận rất ít trầm tích mới.

Nhưng trong quá khứ, nước ngầm từng chảy xuyên qua các lớp đá vôi. Theo thời gian, nước hòa tan đá, mở rộng những khe nứt thành các đường dẫn và cuối cùng tạo nên những hang động lớn dưới lòng đất.

Sau đó, mực nước ngầm hạ xuống và các hang trở nên khô hơn. Một số phần mái mất đi sự nâng đỡ, bắt đầu nứt vỡ và sụp xuống.

Những vụ sụt lún diễn ra bên dưới kéo theo các lớp đất đá phía trên. Thay vì tạo ra những hố sụt rõ ràng, quá trình này ở nhiều nơi chỉ để lại các vùng trũng dài và nông trên mặt đất.

Các rãnh dài trên Nullarbor có liên quan đến những hệ thống hang động nằm sâu bên dưới. Ảnh: Lipar et al./Communications Earth & Environment.

Thay vì phải đào sâu xuống lòng đất, các nhà khoa học sử dụng các phương pháp địa vật lý để quan sát cấu trúc bên dưới. Kết quả cho thấy dưới những rãnh này tồn tại các vùng đất đá bị nứt vỡ và chứa nhiều trầm tích, kéo dài sâu hơn phạm vi 30-70 m mà thiết bị khảo sát có thể đo được.

Các phép đo địa chấn cũng cho kết quả tương tự, cho thấy lớp đá ngay dưới trục của những rãnh này kém chắc chắn hơn khu vực xung quanh.

Bằng chứng rõ hơn xuất hiện tại hang Clay Dam nằm trong rãnh Koonalda. Một hố sụt tại đây tạo thành “cửa sổ” tự nhiên cho phép các nhà khoa học nhìn trực tiếp vào cấu trúc bên dưới.

Khoảng 20 m đất đá lộ ra cho thấy các lớp đá bị võng xuống cùng lượng lớn trầm tích do sụp đổ, phù hợp với những gì nhóm nghiên cứu nhìn thấy qua các phép đo địa vật lý.

Dọc những vách đá ven biển gần đó, họ còn tìm thấy các khu vực rộng hơn 100 m có những lớp đá bị uốn võng, dấu vết sụp đổ và các hang động.

Hang động thường bảo quản vật chất tốt hơn nhiều so với môi trường bên ngoài. Trầm tích, dấu tích sinh vật hay những hiện vật khảo cổ nằm trong đó ít chịu ảnh hưởng của ánh nắng, nhiệt độ khắc nghiệt và quá trình phong hóa. Vì vậy, chúng có thể lưu giữ thông tin về khí hậu, môi trường và sự sống từ rất lâu trong quá khứ.