Em janeiro de 2022, a explosão mais potente já registrada por instrumentos modernos sacudiu o Pacífico Sul. Agora, cientistas identificaram um sinal enigmático que ocorreu antes desse estrondo.
O que aconteceu no Hunga Tonga-Hunga Ha'apai em janeiro de 2022
O Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, um vulcão submarino no arquipélago de Tonga, entrou em erupção de forma violenta em 15 de janeiro de 2022. Um estudo recente, porém, relata que duas estações de monitoramento distantes registraram uma onda sísmica cerca de 15 minutos antes.
Antes do ápice, o vulcão já vinha dando sinais: houve tremores mais modestos em dezembro de 2021 e no começo de janeiro de 2022, seguidos por uma erupção maior em 14 de janeiro - e, no dia seguinte, um evento que quebrou recordes.
A erupção de 15 de janeiro recebeu uma classificação no Índice de Explosividade Vulcânica (VEI) de pelo menos VEI-5, aproximadamente equivalente a erupções históricas como a do Monte Vesúvio em 79 d.C. e a do Monte St. Helens em 1980.
Foram liberados 10 km³ (2,4 milhas cúbicas) de material vulcânico, além de 146 milhões de toneladas métricas de vapor de água lançadas na estratosfera - volume suficiente para encher 58.000 piscinas olímpicas.
A explosão, comparável a centenas de bombas atômicas, também gerou as correntes submarinas mais rápidas já conhecidas pela ciência.
Embora o Hunga Tonga-Hunga Ha'apai fique longe de grandes centros populacionais, a erupção disparou tsunamis expressivos que mataram pelo menos quatro pessoas em Tonga, além de duas no Peru, a cerca de 10.000 km (6.200 milhas) de distância.
Apesar disso, o potencial de mortes e destruição poderia ter sido muito maior - e uma próxima explosão desse vulcão, ou de outro semelhante, pode ser consideravelmente pior.
O “precursor sísmico” e a onda de Rayleigh detectada a distância
No estudo, os autores chamam a onda registrada antes do evento principal de um "precursor sísmico" da erupção subsequente. Segundo eles, tanto o precursor quanto a grande explosão foram provocados pelo colapso de uma parte frágil da crosta oceânica sob a parede da caldeira do vulcão.
A fratura, explicam os pesquisadores, permitiu que tanto a água do mar quanto o magma invadissem em jatos a zona entre o fundo do oceano e a câmara magmática subterrânea do vulcão, o que acabou desencadeando uma erupção explosiva.
Esse rompimento também gerou uma onda de Rayleigh, um tipo de onda acústica que se propaga ao longo de uma superfície sólida - neste caso, a superfície da Terra. Ela foi detectada 15 minutos antes da erupção principal de 15 de janeiro de 2022, a aproximadamente 750 km (466 milhas) de distância.
"Alertas antecipados são muito importantes para a mitigação de desastres", diz a coautora Mie Ichihara, vulcanóloga da Universidade de Tóquio. "Vulcões em ilhas podem gerar tsunamis, que são um risco significativo."
Por que o sinal chamou atenção dos pesquisadores
De acordo com os autores, ondas de Rayleigh costumam ser disparadas por erupções vulcânicas e terremotos - mas, neste caso, o registro se destacou. O trabalho sugere que a onda foi um precursor e pode ter sido um indício do gatilho da erupção que aconteceria 15 minutos depois.
"Muitas erupções são precedidas por atividade sísmica", afirma o autor principal Takuro Horiuchi, pós-graduando em vulcanologia na Universidade de Tóquio. "No entanto, esses sinais sísmicos são sutis e só são detectados a poucos quilômetros do vulcão."
Aqui, a onda de Rayleigh alcançou rapidamente instrumentos instalados em ilhas a centenas de quilômetros, algo que aponta para um evento sísmico especialmente colossal.
"Acreditamos que movimentos incomumente grandes começaram no momento do precursor", diz Horiuchi.
Implicações para alertas e monitoramento de tsunamis
Os mecanismos subterrâneos que dão origem às erupções vulcânicas por muito tempo ficaram ocultos para os humanos, mas estudos desse tipo ajudam a revelar o que acontece - e isso pode, no fim, salvar vidas, observam os pesquisadores.
Cada minuto é crucial para emitir alertas de emergência e, embora essa onda de Rayleigh anterior não pudesse ser percebida por pessoas em terra, o fato de instrumentos distantes terem conseguido registrá-la é visto pelos autores como um bom sinal para previsões futuras.
"Na época da erupção, não pensamos em usar esse tipo de análise em tempo real", afirma Ichihara. "Mas talvez, na próxima vez que houver uma erupção submarina significativa, observatórios locais consigam reconhecê-la a partir de seus dados."
O estudo foi publicado em Cartas de Pesquisa Geofísica.
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