Bài: Natsume • Thiết kế: J
Đằng sau vẻ ngoài yên bình của hồ Suigetsu là một “kho lưu trữ” tự nhiên có giá trị đặc biệt đối với khoa học. Những lớp trầm tích dưới đáy hồ đã lưu giữ dấu vết của khí hậu Trái đất qua hàng vạn năm, biến nơi đây thành điểm đến hấp dẫn đối với các nhà khoa học.
Hồ Suigetsu - 水月湖 là hồ nước ở vùng Hokuriku thuộc đảo Honshu và là một trong Ngũ hồ Mikata. Đây là các hồ nước lợ và nước ngọt nằm ở Mihama và Wakasa, Fukui, Nhật Bản, bao gồm các hồ Mikata, Suigetsu, Suga, Kugushi, Hiruga và đều thuộc Vườn quốc gia Wakasa Wan Quasi.
Trong số đó, hồ Suigetsu không chỉ sở hữu cảnh quan đặc trưng mà còn có giá trị khoa học đặc biệt trên phạm vi quốc tế. Các nhà khoa học phát hiện lớp trầm tích dưới đáy hồ tích tụ theo từng năm và gần như không bị xáo trộn trong hàng chục nghìn năm. Những lớp trầm tích này lưu giữ dấu vết của môi trường và khí hậu trong quá khứ, trở thành một “kho lưu trữ” tự nhiên quý giá, được các nhà khoa học trên thế giới sử dụng để nghiên cứu khí hậu cổ đại và khảo cổ học, đồng thời làm cơ sở quan trọng cho việc xác định niên đại.
Tại Hội nghị Radiocarbon Quốc tế lần thứ 21 ở Paris diễn ra tại trụ sở UNESCO trong năm ngày, bắt đầu từ ngày 09/07/2012, một thông báo quan trọng đã được đưa ra. Các lớp trầm tích hàng năm của hồ Suigetsu ở thị trấn Wakasa, tỉnh Fukui, đã được công bố trở thành "chuẩn mực thời gian" cho lịch sử thế giới.
Đây là công trình nghiên cứu được hợp tác chặt chẽ giữa Giáo sư Takeshi Nakagawa (Đại học Ritsumeikan, Nhật Bản) và hai nhà khoa học làm việc tại Trường Khảo cổ học của Đại học Oxford: Giáo sư Victoria C. Smith và Giáo sư Christopher Bronk Ramsey.
Giáo sư Nakagawa lần đầu tiên liên hệ với Giáo sư Bronk Ramsey vào năm 2005 để đề xuất sử dụng trầm tích của hồ Suigetsu để tạo ra bộ dữ liệu hiệu chuẩn phóng xạ cacbon.
Nằm ở vùng Hokuriku của Nhật Bản, hồ Suigetsu có điều kiện đặc biệt thuận lợi cho sự hình thành varves - các lớp trầm tích tạo thành các vệt sọc, cho phép xác định niên đại chính xác.
Vì hồ vẫn tĩnh lặng, không có sông nối liền và không có sự sống dưới đáy hồ, nên các lớp trầm tích theo mùa được hình thành một cách tự nhiên với rất ít sự can thiệp. Những điều kiện này hứa hẹn cơ hội độc đáo tiềm tàng cho nghiên cứu môi trường cổ đại.
Sự hợp tác nghiên cứu bắt đầu vào năm 2006, khi các nhà nghiên cứu cẩn thận lấy mẫu lõi trầm tích từ bốn lỗ khoan dưới đáy hồ. Chuỗi trầm tích tổng hợp thu được kéo dài 76m và trải dài khoảng 150.000 năm, cao hơn đáng kể so với các ví dụ trước đây được tìm thấy trong “cuốn biên niên sử tự nhiên” - vòng sinh trưởng của cây.
Giáo sư Bronk Ramsey và nhóm của ông đã thực hiện hơn 600 phép đo đồng vị carbon phóng xạ bằng cách sử dụng các lõi trầm tích này, kết hợp dữ liệu với số lượng lớp trầm tích để tạo ra một niên đại độc lập.
Sau đó, dữ liệu này được tích hợp vào IntCal13, một bộ dữ liệu hiệu chuẩn được quốc tế công nhận, được sử dụng để chuyển đổi các phép đo carbon phóng xạ thành tuổi theo năm dương lịch. IntCal đã chứng minh là một công cụ vô giá đối với các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp xác định niên đại, bao gồm các nhà địa lý, khảo cổ học và khoa học trái đất. Kể từ khi được công bố vào năm 2013, IntCal13 đã được trích dẫn hơn 10.000 lần.
Trong lịch sử, việc biết thời điểm một sự kiện xảy ra là vô cùng quan trọng. Giả sử một hiện vật lịch sử được khai quật. Một cách hiệu quả để xác định thời điểm hiện vật đó có niên đại là kiểm tra lượng carbon phóng xạ (carbon-14).
Carbon-14 mất đi một nửa lượng của nó sau mỗi 5.568 năm (chu kỳ bán rã). Bất kể nó có mặt trong vật liệu nào, tốc độ phân rã của nó đều như nhau. Do đó, bằng cách kiểm tra lượng carbon-14 rất nhỏ có trong một hiện vật được khai quật, người ta có thể xác định được tuổi của nó. Phương pháp này được gọi là "định tuổi bằng carbon phóng xạ".
Phương pháp đo này được phát hiện vào năm 1947 bởi Tiến sĩ Willard F. Libby, một nhà hóa học tại Đại học Chicago (nhận giải Nobel Hóa học năm 1960).
Tuy nhiên, dữ liệu thu được từ phép đo này không chính xác và dễ bị sai sót do thời gian trôi qua. Vì vậy, cần có một thước đo có thể sử dụng ở bất cứ đâu trên thế giới và có thời gian liên tục càng dài càng tốt. Đó chính là điều đã được tìm thấy trong các lớp trầm tích hàng năm của hồ Suigetsu ở Nhật Bản.
Nhiều nhà khoa học nhận định rằng điều này có viết lại sách giáo khoa lịch sử thế giới.
Lõi hồ cũng mang đến cơ hội để tìm hiểu thêm về thời gian và sự lan tỏa của các vụ phun trào lớn từ các núi lửa ở Nhật Bản và các nơi khác.
Dựa trên những ghi chép chính xác hiếm có về hồ Suigetsu làm tài liệu tham khảo, Giáo sư Victoria C. Smith sử dụng các mẫu vật từ các núi lửa trên khắp Nhật Bản và các nước lân cận để xác định tần suất phun trào của các núi lửa này trong 150.000 năm qua, cũng như nhịp độ của các vụ phun trào và khoảng cách tro bụi lan rộng trong mỗi trường hợp.
Giáo sư Smith giải thích: “Mỗi ngọn núi lửa một khi đã xác định được, có thể đối chiếu với các lớp tro núi lửa trong lõi Suigetsu. Thông tin chi tiết từ hồ sơ Suigetsu cho phép chúng tôi tìm hiểu rất nhiều về các vụ phun trào của từng ngọn núi lửa riêng lẻ, đặc biệt là quy mô, cường độ và tần suất”.
Nghiên cứu này đã chứng minh tính hữu ích cao đối với chính phủ Nhật Bản, những người rất muốn quản lý rủi ro liên quan đến các vụ phun trào tiềm tàng. Giáo sư Smith cho biết: "Rõ ràng đây là điều không thể dự đoán được, nhưng có thể xây dựng bức tranh về quy mô và phạm vi tiềm tàng của các vụ phun trào." Với dân số đông đúc và một số nhà máy điện hạt nhân nằm trong nước, nghiên cứu này tiếp tục đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với xứ Phù Tang.
Dự án xác định niên đại bằng phương pháp carbon phóng xạ ban đầu đã cung cấp một phiên bản cô đọng của nghiên cứu về hồ Suigetsu, được sử dụng làm ví dụ minh họa trong sách giáo khoa. Ví dụ này được sử dụng rộng rãi trong các trường học trên khắp Nhật Bản, nhiều trường bắt đầu tổ chức các chuyến đi thực tế đến hồ. Việc truyền thông địa phương và quốc tế đưa tin về nghiên cứu này cũng góp phần làm tăng lượng khách du lịch.
Sự gia tăng mối quan tâm của công chúng đã dẫn đến việc Bảo tàng Lớp trầm tích (Varve Museum) được khai trương vào năm 2018. Nơi đây giới thiệu những giá trị khoa học đặc biệt của hồ Suigetsu, thu hút du khách từ khắp Nhật Bản cũng như nhiều quốc gia trên thế giới.
Bảo tàng Lớp trầm tích tỉnh Fukui sau đó đã được trao Giải thưởng của Hiệp hội Bảo tàng Nhật Bản lần thứ 2, ghi nhận những đóng góp nổi bật trong hoạt động bảo tồn, nghiên cứu và trưng bày. Bảo tàng cũng gây ấn tượng với thiết kế triển lãm, nổi bật là màn trưng bày bằng kính màu dài 45 mét, giúp những giá trị khoa học vốn khó hình dung trở nên trực quan và hấp dẫn hơn với khách tham quan.
Bên cạnh hoạt động trưng bày, bảo tàng tiếp tục thúc đẩy nghiên cứu lâu dài về giá trị học thuật và ý nghĩa quốc tế của các lớp trầm tích hồ Suigetsu. Những hoạt động này đồng thời góp phần hồi sinh khu vực địa phương thông qua các chương trình và triển lãm phối hợp với Bảo tàng Jomon.
Đối với các nhà khoa học, hồ Suigetsu là một “kho lưu trữ” tự nhiên quý giá, nơi những lớp trầm tích dưới đáy hồ lưu giữ dấu vết của khí hậu và môi trường qua hàng nghìn năm. Nhưng với du khách, nơi đây lại mang đến một trải nghiệm hoàn toàn khác: không gian yên bình, thơ mộng và tách biệt khỏi nhịp sống thường ngày.
Bao quanh hồ là những ngọn đồi thoai thoải của khu vực Ngũ hồ Mikata, tạo nên khung cảnh thanh tĩnh để du khách chèo thuyền, câu cá hoặc đơn giản là thư giãn bên mặt nước. Nhiều tour tham quan cũng được tổ chức kết hợp thưởng ngoạn thiên nhiên với ghé thăm Bảo tàng Lớp trầm tích, giúp du khách khám phá vẻ đẹp tự nhiên cũng như tìm hiểu câu chuyện khoa học đặc biệt ẩn dưới mặt hồ.
Hồ Suigetsu nằm trong chuỗi bài thuộc Chuyên đề tháng 10. Các bạn có thể đọc thêm nhiều bài viết với những góc nhìn mới về nước trong văn hóa, đời sống người dân Nhật Bản tại đây!