Quando você ouve notícias sobre vulcões expelindo lava e cinzas, pode se preocupar com as pessoas próximas. Na verdade, quase uma em cada dez pessoas no mundo vive a menos de 100 quilômetros de um vulcão ativo. Para aqueles que vivem perto de vulcões, cultivam em seus solos férteis ou visitam suas paisagens espetaculares, é crucial entender as causas da erupção.
Por que o vulcão está em erupção? Como a erupção evoluirá? Quando terminará?
Nossa nova pesquisa publicada na Science Advances aplica a tecnologia laser para ler a composição química do magma em erupção ao longo do tempo.
Como a química dos magmas afeta sua fluidez, explosividade e potencial de perigo, nosso trabalho pode ajudar no monitoramento futuro e na previsão da evolução de erupções vulcânicas.
Desvendando a química do degelo em erupção
Magma – rocha fundida – é composto de líquido (conhecido como “derretimento”), gás e cristais que crescem à medida que a temperatura do magma cai durante sua jornada até a superfície da Terra.
Quando o magma entra em erupção para se tornar um fluxo de lava, ele libera o gás (que contém vapor de água, dióxido de carbono, dióxido de enxofre e outros compostos) e esfria em uma rocha vulcânica. Esta rocha contém cristais resfriados lentamente dentro do vulcão, embutidos em uma matriz de rocha mais fina resfriada rapidamente na superfície.
Como resultado, as rochas vulcânicas podem parecer um pouco com o chocolate da “estrada rochosa”. Os cristais formados nas entranhas do vulcão são excelentes arquivos do período que antecedeu a erupção. No entanto, os cristais podem atrapalhar quando queremos focar no derretimento que os leva à superfície e como as propriedades do derretimento variam ao longo da erupção.
Para isolar o sinal de fusão, usamos um laser ultravioleta, semelhante aos usados para cirurgia ocular, para explodir a matriz da rocha entre cristais maiores.
Em seguida, analisamos as partículas geradas por laser por espectrometria de massa para determinar a composição química da matriz vulcânica. O método permite uma análise química rápida.
Isso fornece uma medida mais rápida e detalhada da química de fusão e sua evolução ao longo do tempo, em comparação com a análise tradicional de toda a rocha ou com a separação meticulosa de fragmentos de matriz e cristal de amostras de rocha triturada. Mesmo que chamemos os cristais de “grandes”, eles geralmente são tão pequenos quanto um grão de sal (ou do tamanho de um grão de bico, se você tiver sorte!) E difíceis de remover.
Um desastre destrutivo nas Ilhas Canárias
Nosso estudo se concentrou na erupção de 2021 em La Palma, a erupção vulcânica mais destrutiva já registrada nas Ilhas Canárias.
De setembro a dezembro de 2021, um total de 160 milhões de metros cúbicos de lava cobriu mais de 12 quilômetros quadrados de terra. Destruiu mais de 1.600 casas, forçou a evacuação de mais de 7.000 pessoas e gerou perdas de mais de – 860 milhões (AU$ 1,4 bilhão).
Analisamos amostras de lava coletadas sistematicamente por nossos colaboradores na Espanha ao longo dos três meses de erupção. Estas são amostras preciosas, pois sabemos o dia exato da erupção, e muitos dos locais de amostragem estão agora cobertos por lavas posteriores da erupção.
Usando o método movido a laser, pudemos ver variações na química da lava ligadas a mudanças em terremotos e emissões de dióxido de enxofre, bem como estilo de erupção e os perigos resultantes. Isso incluiu uma mudança de lavas espessas que agiam como uma escavadeira no início da erupção, para lavas escorrendo que criaram rios de lava rápidos e túneis de lava mais tarde na erupção.
…and when a volcano pretends to be a river. #LaPalma, Canary Islands 2021-10-16 pic.twitter.com/7apns5SWhO
– Iban Ameztoy (@i_ameztoy) June 3, 2023
Também encontramos uma mudança importante na química da lava cerca de duas semanas antes do término da erupção, o que sugere o resfriamento do magma devido à queda no suprimento de magma.
Mudanças semelhantes podem ser monitoradas como um sinal de erupção em erupções futuras em todo o mundo.
Previsão de atividade vulcânica
Não podemos impedir que os vulcões entrem em erupção e ainda não podemos viajar dentro deles como o autor de ficção científica francês Júlio Verne uma vez imaginou. Mas o monitoramento de vulcões melhorou enormemente nas últimas décadas para nos permitir “espreitar” indiretamente os vulcões e prever melhor sua atividade.
Nosso trabalho visa fornecer uma ferramenta de laboratório para testar amostras vulcânicas coletadas durante futuras erupções. O objetivo é ler a evolução das erupções, entender por que elas começam e quando terminam.
Com cerca de 50 vulcões em erupção a qualquer momento em todo o mundo, em breve você verá outro vulcão em erupção nos noticiários. Desta vez, você pode considerar a importância da ciência vulcânica para melhorar nossa compreensão de como os vulcões funcionam e o que os leva a entrar em erupção, para proteger as pessoas ao seu redor.
Publicado em 11/07/2023 09h29
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