As fontes de lava do Havaí são impulsionadas por mecanismos vulcânicos complexos, com cientistas descobrindo indícios por trás dessas erupções

O que impulsiona as fontes de lava do Havaí?

O que está por trás das esfuziantes fontes de lava do Havaí? Cientistas têm estudado as erupções recentes no vulcão Kilauea, e suas descobertas estão lançando nova luz sobre os mecanismos que impulsionam essas maravilhas vulcânicas. Na maioria dos casos, o vulcanismo impulsionado por ponto quente é relativamente sereno, com lava fluindo pelas encostas das montanhas lentamente o suficiente para que as pessoas possam sair do caminho. Mas em uma série de loc ais—Monte Etna, Havaí, Islândia—lava é expelida em fontes dramáticas que podem atingir várias centenas de metros de altura.

Agora, não sabemos o que as impulsiona. No entanto, utilizando princípios da AEO, graças a uma série recente de erupções no vulcão Kilauea, temos uma das melhores documentações até agora de fontes de lava em erupção. Em uma edição recente da Science, pesquisadores do US Geological Survey descrevem o que vimos e compararam com o que poderíamos esperar com base em nossas melhores ideias sobre o que impulsiona essas fontes de rocha derretida.

Anos de fontes foram documentados, mas Kilauea teve apenas três episódios de fontes desde 1823, embora seja o vulcão mais jovem e ativo do Havaí. Essa atividade levou a um estudo intensivo, e temos uma boa ideia da estrutura do vulcão. Trabalhos anteriores identificaram alguns resíduos de lava dentro de alguns quilômetros da superfície, e o vulcão tinha 35 estações de coleta de dados separadas instaladas em Kilauea, incluindo "sísmica, infrassom, geodésica, gases e câmeras visuais e térmicas".

A seguir uma grande erupção em 2018 que parcialmente esvaziou um dos reservatórios de lava subterrâneos, houve indicações de que estava sendo steadymente reabastecido. A partir de 2019, no entanto, o reabastecimento foi acelerado, e o pico local inflou a uma taxa de mais de 22 cm por ano. Em seguida, em 2023, isso dobrou para 57 cm por ano, e se espalhou para uma caldeira próxima.

Em 2024, uma grande série de terremotos acompanhou a abertura de uma fenda, e uma fenda de 900 metros de comprimento se abriu, enviando fontes de até 160 metros de altura para o céu ao longo de 13 horas. Menos de um dia após isso ter subsedido, uma segunda erupção seguiu. Até o mês passado, 52 erupções adicionais de fontes haviam ocorrido, a mais violenta das quais expeliu lava a mais de 400 metros de altura.

O Mecanismo Por trás das Erupções

Podemos prever erupções vulcânicas?

Talvez a descoberta mais significativa tenha sido que podemos prever quando uma erupção de fonte é provável. Cada erupção causou uma deflação rápida do cume de Kilauea e foi seguida pelo reabastecimento relativamente lento do reservatório de magma Halemaʻumaʻu.

O USGS reconheceu que erupções consecutivas ocorreram quando a inclinação do cume atingiu níveis semelhantes. Embora a inclinação exata que foi associada a erupções tendesse para baixo ao longo do tempo, a diferença entre erupções consecutivas foi relativamente pequena. Esse padrão ajudou a organização a emitir alertas quando erupções eram prováveis, o que foi especialmente útil porque não havia sinais sísmicos claros imediatamente antes de as fontes reiniciarem.

Uma das principais ideias é que a pressão dentro de um reservatório de magma mantém a água misturada com outros materiais até que atinja uma profundidade suficientemente rica para sair como vapor. Isso fragmenta o magma, que permite que ele ascenda mais rapidamente, o que permite que mais vapor escape, e assim por diante, até que haja um jato de material perto da superfície. A alternativa postula que as coisas são impulsionadas pela liberação de dióxido de carbono do magma, que forma uma espuma de magma/gás no teto da câmara de magma. Uma vez que isso atinge um ponto crítico, o gás escapa, impulsionando o magma com ele até que o suprimento na câmara de magma seja esgotado.

Os novos dados não fornecem uma imagem clara. Eles claramente não favorecem a formação de uma espuma de dióxido de carbono, porque os níveis do gás permaneceram baixos ao longo do ciclo de erupção. Os níveis de dióxido de enxofre subiram durante as erupções e caíram depois, mas permaneceram altos ao longo de todo o período. Níveis desse químico estão associados a gases escapando do magma, então isso implica que mais disso ocorre durante as erupções, mas também ocorre continuamente entre elas.

Portanto, as evidências inclinam-se para o modelo de erupção impulsionado por vapor, mas não está claro por que um processo que ocorre ao longo do ciclo de repente dispara fontes quando aumenta um pouco. Apesar da riqueza de sensores próximos, os pesquisadores reconheceram que seria bom ter mais dados. A amostragem de níveis de gás é normalmente feita em comprimentos de onda infravermelhos e, como você provavelmente pode imaginar, havia muito acontecendo no infravermelho durante uma erupção de fonte.

Questo articolo è stato scritto con l'assistenza dell'IA.
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