Vulcões que parecem tranquilos ainda podem guardar grandes volumes de magma derretido perto da superfície da Terra, mesmo muito tempo depois de uma erupção sair da lembrança coletiva.
Novas evidências indicam que esse magma enterrado pode permanecer por anos. Em outras palavras, longos intervalos sem sinais visíveis de atividade não significam, necessariamente, que o risco sob o vulcão diminuiu.
Magma que não vai embora
Ao longo da Cordilheira das Cascatas, no noroeste dos Estados Unidos, cientistas encontraram grandes reservatórios de magma sob vários vulcões importantes que tiveram pouca ou nenhuma atividade eruptiva recente.
O estudo foi liderado por Guanning Pang, Ph.D., da Universidade Cornell, que investiga como sismos ajudam a revelar magma oculto no subsolo.
Para isso, ele trabalhou em parceria com o Serviço Geológico dos EUA (USGS), aproveitando estações de monitorização já instaladas em torno de vários picos relevantes.
Em conjunto, os autores colocaram em xeque a ideia simplificada de que, após uma erupção, o magma “escoa”, some, e o vulcão simplesmente entra num estado dormente sem armazenamento significativo.
Ameaças vulcânicas no Noroeste
Entre Washington e o norte da Califórnia, há comunidades instaladas perto de vulcões que o USGS classifica como de ameaça muito alta na sua atualização de avaliação.
Essa zona de subducção - em que uma placa tectónica mergulha sob outra - alimenta a ascensão do magma e sustenta a formação de vulcões ao longo da cadeia.
E a preocupação não se limita a erupções: cinzas e fluxos rápidos de lama podem descer por vales fluviais quando neve e gelo derretem.
Por isso, entender se o magma realmente diminui entre erupções é crucial para alertas, planeamento do uso do solo e decisões caras sobre onde posicionar sensores.
Detectando magma no subsolo
Sismos distantes enviam vibrações através da crosta. A presença de magma altera essas vibrações ao tornar a rocha mais “macia” e ao reduzir a velocidade de propagação.
No estudo, os investigadores acompanharam ondas sísmicas ao atravessarem os centros dos vulcões depois de terremotos longínquos.
O objetivo foi localizar áreas em que as ondas perdiam velocidade de forma acentuada - um indício de fusão parcial, ou seja, rocha que ainda contém uma fração de magma líquido.
Como rocha sólida transmite vibrações mais rapidamente do que material líquido, essa desaceleração apontou para armazenamento de magma mesmo quando a superfície não apresentava novidades.
Profundidades que mudam a história
Os sinais situaram esses corpos de magma entre cerca de 4,8 e 14,5 quilómetros (3 a 9 milhas) abaixo dos picos - uma faixa que ainda fica dentro da crosta.
Nos vulcões com melhor amostragem, o reservatório típico tinha aproximadamente 4,8 a 9,7 quilómetros (3 a 6 milhas) de largura, dimensão suficiente para influenciar pressão e circulação de gases.
Considerando oito alvos, os autores observaram as assinaturas mais claras de fusão sob seis picos; em dois casos, a quantidade de estações de monitorização não permitiu confiança semelhante.
Esse contraste sugere que a ausência de sinal pode resultar de monitorização insuficiente, e não necessariamente da falta de magma na crosta.
Armazenamento de magma fora do centro
Em alguns vulcões, o magma estava armazenado logo abaixo do cume. Porém, houve uma exceção importante: em vez de ficar centrado, o reservatório apareceu deslocado alguns quilómetros para um dos lados.
No caso do Monte Santa Helena, por exemplo, o estudo indicou um reservatório deslocado para sudoeste da cratera, em linha com indícios anteriores obtidos por outros métodos geofísicos.
Esses deslocamentos podem surgir quando o magma segue zonas preferenciais na crosta, o que significa que a rocha quente nem sempre fica diretamente sob o topo.
Para quem vive nas encostas e em áreas a jusante, essa geometria ajuda a definir quais vales podem enfrentar maiores perigos em futuras erupções ou colapsos.
Estimando a fração de fusão
As reduções de velocidade das ondas foram tão expressivas que o calor, sozinho, não as explicaria; assim, parte da rocha precisava estar derretida.
Para converter a desaceleração em uma estimativa quantitativa, a equipa calculou a fração de fusão - a porção da rocha que corresponde a magma líquido.
O intervalo mais provável ficou entre 13 e 32 por cento, mantendo o reservatório abaixo de níveis que, em geral, são considerados suficientemente fluidos para escoar livremente e entrar em erupção.
Esse quadro é compatível com um “mush” (massa pastosa), um magma rico em cristais e de movimento lento. Ou seja, um reservatório grande pode existir sem necessariamente romper a superfície.
Repensando o significado dos sinais
Durante décadas, muita gente interpretou a presença de um grande corpo de magma como sinal de erupção próxima, porque se imaginava que tais volumes seriam raros entre eventos eruptivos.
Em declarações públicas, os autores sublinharam que magma de longa duração pode ser algo normal - e não, por si só, um gatilho repentino de desastre.
“Parece que esses corpos de magma existem sob os vulcões ao longo de toda a sua vida, e não apenas durante um estado ativo”, disse Pang.
Com essa visão, a monitorização passa a enfatizar mudanças ao longo do tempo, em vez de tratar uma única “fotografia” do magma como prova de erupção iminente.
Monitorização vulcânica mais inteligente
O USGS estruturou o Sistema Nacional de Alerta Precoce de Vulcões, um plano para adequar níveis de monitorização ao grau de ameaça em vulcões dos EUA.
Nas Cascatas, o Observatório Vulcanológico das Cascatas recorre a sismómetros, sensores de movimento do solo e instrumentos de gás para acompanhar sinais de agitação.
Mapas mais precisos de onde o magma está podem orientar melhor a instalação desses sensores, reduzindo custos e aumentando a probabilidade de alertas antecipados.
“Se tivéssemos uma compreensão geral melhor de onde o magma está, poderíamos fazer um trabalho muito melhor ao direcionar e otimizar a monitorização”, afirmou Geoffrey A. Abers, Ph.D., professor da Universidade Cornell.
Imagem de vulcões com menor custo
Em abordagens mais antigas, a “imagem” do interior do vulcão frequentemente exigia redes densas; assim, antes de obter qualquer resultado útil, os cientistas enfrentavam anos de planeamento e despesas elevadas.
Em campanhas anteriores, por vezes era necessário instalar dezenas a centenas de sensores, o que limitava fortemente quais vulcões poderiam ser estudados.
Nesta estratégia, foi possível trabalhar com apenas três sismómetros de banda larga - instrumentos que registam frequências baixas e altas - ao redor de um vulcão.
Com uma linha de base estabelecida, medições repetidas podem revelar alterações nos padrões das ondas, acompanhando aumento de fusão ou variações de pressão.
O que os resultados mudam
Os achados descrevem uma crosta em que o magma pode permanecer silencioso por longos períodos, obrigando a distinguir entre a simples presença e o perigo imediato.
Daqui em diante, os estudos podem concentrar-se em observar mudanças reais na fusão e no fluxo de gases, reconhecendo ao mesmo tempo que esses mapas, por si só, não conseguem marcar a data de erupções.
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