Acha que o vulcão está adormecido? Pense novamente: segredos explosivos revelados

Mesmo numa fase tranquila e dormente, um vulcão pode rapidamente tornar-se ativo e a sua erupção pode representar uma ameaça até então desconhecida para a área circundante.

Um vulcão pode entrar em erupção após dezenas de milhares de anos de dormência? Em caso afirmativo, como pode isto ser explicado e o que torna as erupções vulcânicas mais perigosas, ou seja, explosivas? Estas são questões-chave na avaliação do perigo vulcânico e também podem chamar a atenção para vulcões que parecem estar inativos. Mesmo numa fase tranquila e dormente, um vulcão pode rapidamente tornar-se ativo e a sua erupção pode representar uma ameaça até então desconhecida para a área circundante. Novas pesquisas realizadas por cientistas húngaros estão ajudando a revelar os sinais antes da erupção de tal vulcão.

Uma equipe da Universidade ELTE Eötvös Loránd, Instituto de Geografia e Ciências da Terra, e do Grupo de Pesquisa em Vulcanologia HUN-REN-ELTE, em cooperação com outros cientistas da Europa, estudou Ciomadul, o vulcão mais jovem da região dos Cárpatos-Panônias.

Usando dados integrados de textura mineral e composição química de alta resolução, eles quantificaram as condições de evolução do magma, reconstruíram a arquitetura do reservatório de magma subvulcânico, identificaram as características da massa cristalina residente e dos magmas de recarga, que desencadearam as erupções, e explicaram por que a atividade vulcânica no último período ativo tornou-se predominantemente explosiva.

Ciomadul: um típico vulcão adormecido há muito tempo

A história eruptiva do Ciomadul foi previamente revelada pela equipe de pesquisa usando a geocronologia U-Th-Pb-He de um minúsculo cristal, o zircão. Szabolcs Harangi, professor e líder do projeto de pesquisa, enfatizou que “houve vários longos períodos de dormência nos quase milhões de anos de vida do vulcão, mas mesmo depois de dezenas de milhares, às vezes até mais de 100.000 anos de inatividade, vulcânica as erupções começaram de novo!”

O vulcanismo mais significativo ocorreu nos últimos 160 mil anos, com extrusões de cúpulas de lava entre 160 e 95 mil anos atrás, e então, após mais de 30 mil anos de dormência, as erupções recomeçaram há 56 mil anos.

Barbara Cserép, estudante de doutoramento na ELTE, está a estudar os produtos de erupção mais jovens: “Foram formados por erupções explosivas mais perigosas em comparação com o episódio ativo anterior. Então, é importante saber qual foi o motivo dessa mudança no estilo da erupção!” As últimas erupções vulcânicas ocorreram há 30.000 anos e, desde então, o vulcão está novamente adormecido.

Um Trabalho Petrodetetive

A causa do início da erupção vulcânica e os processos que controlam o estilo da erupção estão ocultos nas rochas formadas durante a atividade vulcânica. Isto pode ser revelado pelo estudo detalhado dos minerais formadores de rocha. A equipe de pesquisa determinou a composição química de todas as fases minerais, muitas vezes em alta resolução do núcleo do cristal até a borda, nas pedras-pomes formadas durante o vulcanismo explosivo de 56 a 30.000 anos atrás.

Eles então avaliaram criticamente os resultados de vários métodos para calcular a temperatura de cristalização, pressão, estado redox, composição do fundido e teor de água do fundido para quantificar as condições do magma e também para restringir como esses cristais foram incorporados ao magma em erupção. Isto ajudou a desvendar a arquitetura do sistema de reservatórios de magma, os processos que levam às erupções e a explicar as erupções explosivas.

A chave para erupções explosivas

O principal ator neste estudo petrodetectivo foi um mineral chamado anfibólio. “Muitos elementos podem entrar na rede cristalina do anfibólio, mas as substituições dos elementos são fortemente controladas pelas condições do magma”, explica Barbara Cserép. A composição química do anfibólio nas pedras-pomes Ciomadul apresenta uma grande variação mesmo em uma única amostra. Alguns anfibólios representam um reservatório de magma altamente cristalino e de baixa temperatura em profundidades de 8 a 12 quilômetros, mas a maioria deles foi transportada para esse armazenamento raso de magma por magmas de recarga de alta temperatura vindos de maiores profundidades.

“Em comparação com o período eruptivo anterior, de formação de cúpulas de lava, estes magmas de recarga frescos transportavam anfibólios com uma composição distinta, ou seja, estes magmas eram ligeiramente diferentes, e isto pode desempenhar um papel importante na razão pela qual a erupção se tornou explosiva”, salienta Harangi.

“Identificamos vários anfibólios com composição química não relatada em rochas vulcânicas de outros vulcões”, acrescenta Cserép, como importante resultado da pesquisa. Eles interpretaram esse anfibólio como uma fase inicial de cristalização em magmas ultra-hidratados, e esses magmas de recarga ricos em água podem ter desempenhado um papel fundamental no desencadeamento das erupções explosivas.

A composição da borda mais externa dos cristais e dos óxidos de ferro-titânio forneceu informações sobre a condição do magma imediatamente antes das erupções. O pesquisador de pós-doutorado Máté Szemerédi, outro autor principal do estudo, disse: “A composição dos óxidos de ferro-titânio se equilibra em poucos dias, quando a condição do magma muda; eles indicam que o magma em erupção estava entre 800-830 graus Celsius e foi oxidado.”

A Importância do Vulcão Ciomadul

Actualmente, o vulcão Ciomadul não mostra sinais de despertar. No entanto, este estudo também aponta que a reativação pode ocorrer rapidamente, dentro de semanas ou meses, em caso de recarga por magma quente e hidratado. Estudos quantitativos de petrologia vulcânica são importantes para reconstruir a estrutura do reservatório de magma subvulcânico e as condições de armazenamento do magma, o que também pode nos ajudar na previsão de erupções para melhor compreender os sinais pré-erupção.

“Esta investigação é inovadora no sentido de que é realizada num vulcão há muito adormecido e, como resultado, o vulcão Ciomadul está a receber uma atenção internacional crescente”, salienta Szabolcs Harangi. Isto ajuda a destacar que, além dos cerca de 1.500 vulcões potencialmente ativos na Terra, vulcões há muito adormecidos também podem representar um perigo anteriormente não reconhecido, especialmente se ainda houver magma derretido abaixo deles.