A história de explosões hidrotermais de Yellowstone nos últimos 14.000 anos

Nascer do sol no Lago Yellowstone. Crédito: Lisa Morgan

Embora grande parte da atenção do público em Yellowstone se concentre em seu potencial de produzir grandes supererupções, os perigos que são muito mais prováveis de ocorrer são explosões hidrotermais menores e violentas. Explosões hidrotermais ocorrem quando a água quase fervendo repentinamente se transforma em vapor, liberando grandes quantidades de energia. A liberação de energia fratura a rocha para baixo, muitas vezes deixando para trás uma cratera. As mesmas fontes que podem produzir essas explosões são o que dá a Yellowstone suas conhecidas fontes termais, gêiseres e fumarolas.

A área do Lago Yellowstone no Parque Nacional de Yellowstone abriga pelo menos oito grandes crateras produzidas por explosões hidrotermais, incluindo três das maiores crateras de explosão hidrotermais conhecidas na Terra. Em comparação com outras áreas de interesse dentro de Yellowstone, as crateras de explosão hidrotermal não foram tão estudadas. Em um novo estudo publicado na terça-feira no GSA Bulletin, os pesquisadores avaliaram a história das explosões hidrotermais no Lago Yellowstone nos últimos 14.000 anos.

“O sistema hidrotermal em Yellowstone é o maior do mundo e é impulsionado pelo alto fluxo de calor em uma grande área, por altas taxas de precipitação e por sismicidade e deformação ativas. Mais de 10.000 feições hidrotermais estão presentes em Yellowstone”, disse Lisa Morgan, autor principal do estudo. “Para este estudo, queríamos saber mais sobre a história geológica recente do Lago Yellowstone e qual o papel da atividade hidrotermal no lago, especialmente o papel das explosões hidrotermais e seus mecanismos de desencadeamento”.

A equipe de pesquisa coletou testemunhos de sedimentos de toda a porção norte do Lago Yellowstone e os correlacionou com testemunhos que foram coletados anteriormente nas proximidades, com o objetivo de caracterizar seus atributos químicos e físicos e identificar depósitos de explosão hidrotermal nos testemunhos.

Plataforma de perfuração em Yellowstone Lake. Os longos tubos de metal são barris de testemunho usados para coletar testemunhos. Crédito: Lisa Morgan

Carregando o núcleo do pistão. Crédito: Lisa Morgan

Núcleos de sedimentos extraídos da bacia central profunda do Lago Yellowstone. Crédito: Lisa Morgan

“Os sedimentos de explosão hidrotérmica depositados debaixo d’água nunca haviam sido descritos na literatura publicada. Ao analisar os núcleos, fizemos muitas descobertas e tivemos várias surpresas. A primeira foi a diferença entre os depósitos de explosão encontrados nos núcleos e os depósitos de explosão em terra. Isso era de se esperar, pois um foi depositado através de uma coluna de água e outro foi depositado em terra”, disse Morgan.

Os pesquisadores encontraram evidências de pelo menos 16 depósitos nos núcleos que foram produzidos por explosões hidrotermais. Enquanto 14 dos depósitos representavam eventos de explosão mais localizados, dois dos depósitos estavam associados a duas das maiores crateras de explosão hidrotermal de Yellowstone: as crateras de Mary Bay e Elliott.

A explosão hidrotermal de Mary Bay ocorreu há 13.000 anos e resultou em uma cratera de 2,5 km de largura, que está parcialmente submersa sob o lago. Embora os depósitos da explosão de Mary Bay expostos em terra tenham sido estudados anteriormente, os núcleos de sedimentos do lago demonstraram que a extensão de seus depósitos era maior do que se pensava anteriormente e que o nível do lago deve ter sido menor no momento da explosão.

Os pesquisadores concluíram que a explosão de Mary Bay foi desencadeada por uma queda repentina de 14 m (46 pés) no nível do lago causada por um evento sísmico e um tsunami que erodiu a via navegável de Yellowstone Lake.

A explosão da cratera de Elliott ocorreu há 8.000 anos e produziu uma cratera de 700 m (2.300 pés) de largura. A cratera está totalmente submersa na água e nenhum depósito da explosão está exposto em terra. Com base em registros nos núcleos, os depósitos da cratera de Elliott também foram distribuídos de forma mais ampla do que se pensava anteriormente.

Diferentemente de como a cratera de Mary Bay provavelmente se formou, os pesquisadores determinaram que a cratera de Elliott se formou quando um evento sísmico fraturou a cúpula do sistema hidrotermal. No Lago Yellowstone, as cúpulas hidrotermais se formam quando bolsões subjacentes de gás ou fluidos carregados de gás fazem com que os sedimentos sobrejacentes se arquem para cima. A ruptura desta cúpula resultaria em uma perda repentina de pressão, desencadeando uma explosão hidrotermal.

Muitos dos depósitos menores nos núcleos de sedimentos eram de explosões hidrotermais mais jovens anteriormente desconhecidas. Como tem sido consistente com estudos anteriores das crateras de explosão, parece não haver relação entre elas e as erupções vulcânicas em Yellowstone.

“Dado o que vemos no Lago Yellowstone e em outros lugares em Yellowstone, explosões hidrotermais de várias escalas continuarão a ocorrer”, disse Morgan.


Publicado em 13/06/2022 01h16

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