Nghiên cứu cơ bản ngành địa chất trong kỷ nguyên số

Theo Tiến sĩ Nguyễn Đức Phong, Trưởng phòng Cổ sinh và Địa tầng (Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản), việc ứng dụng công nghệ hiện đại sẽ là yếu tố then chốt giúp ngành địa chất thoát khỏi vai trò “hậu phương”, vươn lên đóng vai trò dẫn dắt trong phát triển bền vững.

Dữ liệu số - nền tảng cho nghiên cứu, quy hoạch và phát triển bền vững

Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị nhấn mạnh vai trò của khoa học, công nghệ và chuyển đổi số như một động lực chiến lược trong phát triển kinh tế - xã hội. Trong đó, ngành địa chất, đặc biệt là lĩnh vực nghiên cứu cơ bản chính là nền tảng phục vụ điều tra tài nguyên khoáng sản, dự báo tai biến địa chất và bảo tồn di sản. Dù vậy, đầu tư cho nghiên cứu cơ bản trong ngành này vẫn còn dàn trải, thiếu tính kết nối với thực tiễn sản xuất và quản lý.

Hiện Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản đang triển khai nhiều chương trình trọng điểm như xây dựng bản đồ địa tầng ẩn, mô hình địa mạo số, đặc biệt là gắn kết nghiên cứu cơ bản - ứng dụng - chuyển giao công nghệ để phục vụ nhiệm vụ quốc gia. Tuy nhiên, để tạo ra cú hích thực sự, ngành địa chất buộc phải thay đổi tư duy: từ quan sát thủ công sang tích hợp số, từ tiếp cận đơn ngành sang liên ngành, từ mô hình truyền thống sang khai thác dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo.

Chẳng hạn, có thể ứng dụng trí tuệ nhân tạo, học máy trong phân tích cổ sinh và địa tầng; xây dựng mô hình 3D, 4D mô phỏng quá trình kiến tạo, trầm tích; sử dụng ảnh viễn thám, công nghệ LiDAR để thu thập và xử lý dữ liệu địa hình.

Trong kỷ nguyên số, dữ liệu không chỉ là “tư liệu sản xuất mới” mà còn là tài nguyên chiến lược, như Nghị quyết 57-NQ/TW đã xác định. Do đó, việc xây dựng cơ sở dữ liệu số chuyên sâu cho các chuyên ngành địa chất như cổ sinh, địa tầng, địa mạo không chỉ là yêu cầu tất yếu, mà còn là nền tảng để thúc đẩy nghiên cứu, quản lý và phát triển bền vững.

Ở lĩnh vực cổ sinh, việc số hóa dữ liệu hóa thạch không chỉ hỗ trợ xác định chính xác niên đại địa chất của các tầng đất đá mà còn góp phần nghiên cứu lịch sử tiến hóa sinh giới. Những mẫu hóa thạch quý như Trilobite hay Ammonite nếu được số hóa và đưa vào hệ thống dữ liệu mở còn có thể phục vụ giáo dục, du lịch và bảo tồn di sản địa chất. 

Với địa tầng, việc số hóa hồ sơ khoan và bản đồ địa chất như các bản đồ tỉ lệ 1:50.000 do Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam (nay là Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam) thực hiện giúp tích hợp thông tin vào hệ thống thông tin địa lý (GIS). Từ đó, các cơ quan quản lý dễ dàng tra cứu, phân tích và ra quyết định về quy hoạch tài nguyên, cấp phép khai thác mỏ hoặc phòng chống thiên tai.

Riêng trong lĩnh vực địa mạo, dữ liệu số về đứt gãy, địa hình, quá trình bào mòn sẽ giúp đánh giá nguy cơ sạt lở ở các vùng đồi núi như Tây Bắc, miền Trung, những khu vực dễ tổn thương trước tác động của biến đổi khí hậu. Đây chính là cơ sở để xây dựng kịch bản phát triển hạ tầng thích ứng và bền vững.

Đặc biệt, nếu toàn bộ dữ liệu về cổ sinh, địa tầng, địa mạo được chuẩn hóa và tích hợp vào hệ thống cơ sở dữ liệu địa chất - khoáng sản quốc gia, ngành địa chất sẽ có thể đóng vai trò chủ lực trong xây dựng nền tảng “Chính phủ số” của lĩnh vực tài nguyên và môi trường.

Từ nghiên cứu đến ứng dụng, mở ra cơ hội bứt phá

Không chỉ dừng lại ở việc số hóa dữ liệu, ngành địa chất đang đứng trước nhiều cơ hội phát triển các hướng nghiên cứu mới gắn với công nghệ cao. Một trong những ứng dụng tiềm năng là mô hình cổ địa lý, cổ môi trường - công cụ tái hiện lại điều kiện tự nhiên của Trái Đất trong quá khứ, dựa trên dữ liệu địa chất. Khi kết hợp với công nghệ thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR), mô hình này trở thành phương tiện trực quan, sống động trong giáo dục và truyền thông khoa học.

Trong lĩnh vực bảo tồn, mô hình cổ địa lý, cổ môi trường giúp đánh giá và gìn giữ các di sản địa chất, phục vụ quy hoạch công viên địa chất. Trong du lịch, đây có thể là công cụ phát triển “du lịch địa chất thông minh” với bản đồ 3D, ứng dụng tham quan thực tế ảo, thu hút du khách bằng trải nghiệm mới lạ.

Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản đang đề xuất xây dựng các dự án kết hợp giữa chuyên gia địa chất và chuyên gia công nghệ để phát triển mô hình 3D/4D cổ địa lý, đồng thời tìm kiếm nguồn tài trợ, phối hợp với bảo tàng, công viên địa chất UNESCO và các đơn vị du lịch để ứng dụng vào thực tiễn.

Tiến sĩ Nguyễn Đức Phong cho rằng, để thực hiện được những định hướng này, ngành địa chất cần một cuộc đổi mới toàn diện về tư duy: coi đầu tư cho nghiên cứu cơ bản là đầu tư cho tri thức nền, một loại tài nguyên chiến lược không thể thay thế. Đồng thời, cần mở rộng kết nối quốc tế, khai thác cơ sở dữ liệu toàn cầu, thúc đẩy sự gắn kết giữa nghiên cứu cơ bản với nghiên cứu ứng dụng, phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

Nếu làm được điều đó, ngành địa chất Việt Nam không chỉ thoát khỏi vai trò “thầm lặng” mà còn vươn lên dẫn dắt các lĩnh vực quan trọng trong nhiều lĩnh vực then chốt như năng lượng, tài nguyên, môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu và bảo tồn di sản địa chất.