O colapso da caldeira aumenta o tamanho e a duração das erupções vulcânicas

Um fluxo de lava do vulcão Kilauea do Havaí entra no oceano perto do Isaac Hale Beach Park em 5 de agosto de 2018. A erupção do vulcão de 2018 foi a maior em mais de 200 anos. Crédito: USGS

Os cientistas descobriram o que desencadeia erupções vulcânicas em grande escala e que condições provavelmente levam a elas.

O Kilauea do Havaí é um dos vulcões mais ativos do mundo. Por causa disso e de sua relativa facilidade de acessibilidade, também está entre os mais equipados com equipamentos de monitoramento – instrumentos que medem e registram tudo, desde terremotos e movimento do solo até o volume de lava e avanço.

A erupção do Kilauea em 2018, no entanto, foi especialmente massiva. Na verdade, foi a maior erupção do vulcão em mais de 200 anos. Cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia, usaram a abundância de dados coletados neste evento raro para lançar luz sobre a causa de erupções em grande escala como esta e, talvez mais importante, quais os mecanismos que as desencadeiam.

“No final das contas, o que fez com que essa erupção fosse muito maior do que o normal foi o colapso da caldeira do vulcão – a grande depressão em forma de cratera no cume do vulcão”, disse Alberto Roman do JPL, principal autor do novo estudo publicado recentemente na Nature. “Durante o colapso de uma caldeira, um bloco maciço de rocha perto do topo do vulcão desliza para dentro do vulcão. À medida que desliza, fica preso nas paredes irregulares ao redor dele e desliza um pouco mais, o bloco de rocha espreme mais magma do que normalmente seria expulso. ”

Durante uma erupção, a superfície de um vulcão se deforma ou muda de forma. As faixas coloridas na caixa de animação inferior direita mostram as mudanças ocorridas antes e no meio da erupção do Kilauea em 2018. Quanto mais próximas as bandas coloridas estão umas das outras, mais severa é a deformação nessa área – muito parecido com as linhas de contorno em um mapa topográfico denotam altitude em mudança rápida. Crédito: Crédito: NASA / JPL-Caltech

Mas o que a equipe de ciência realmente queria saber era o que causou o colapso da caldeira – e eles encontraram a resposta.

O provável culpado? Aberturas – aberturas pelas quais a lava flui – localizadas a uma distância de, e em uma elevação muito mais baixa do que o cume do vulcão.

“Às vezes, os vulcões entram em erupção no cume, mas uma erupção também pode ocorrer quando a lava rompe as aberturas muito mais abaixo do vulcão”, disse Paul Lundgren do JPL, co-autor do estudo. “A erupção através dessas aberturas de baixa elevação provavelmente levou ao colapso da caldeira.”

Lundgren compara esse tipo de respiradouro à torneira de uma jarra d’água dobrável que você levaria em um acampamento. Conforme o nível da água desce em direção ao local da torneira, o fluxo de água diminui ou para. Da mesma forma, quanto mais abaixo no vulcão estiver uma abertura (ou “torneira”), maior será a probabilidade de a lava fluir antes de chegar a um ponto de parada.

Uma grande quantidade de magma pode ser expelida rapidamente da câmara (ou câmaras) abaixo do vulcão através dessas aberturas, deixando o solo rochoso e as paredes da caldeira acima da câmara sem suporte suficiente. A rocha da caldeira pode então entrar em colapso na câmara magmática.

Conforme a rocha cai, ela pressuriza as câmaras de magma – para Kilauea, a equipe de pesquisa identificou duas delas – aumentando o fluxo de magma para as aberturas distantes, bem como o volume total da erupção. A pressurização é semelhante a apertar o jarro de água para forçar a saída do último pedacinho de água.

Depois de desenvolver seu modelo desses processos de erupção, aproveitando a miríade de dados disponíveis do Kilauea, eles também compararam as previsões do modelo às observações de erupções semelhantes causadas pelo colapso da caldeira em outros vulcões. Os resultados foram consistentes. Mesmo que o modelo não preveja quando um vulcão entrará em erupção, ele pode fornecer informações cruciais sobre a provável gravidade de uma erupção assim que ela começar.

“Se virmos uma erupção em um respiradouro de baixa altitude, isso é uma bandeira vermelha ou um aviso de que o colapso da caldeira é possível”, disse Roman. “Da mesma forma, se detectarmos terremotos consistentes com o deslizamento do bloco de rocha da caldeira, agora sabemos que a erupção provavelmente será muito maior do que o normal.”


Publicado em 12/05/2021 16h10

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