Como os vulcões funcionam sob suas superfícies rochosas? O que provoca as vibrações rumulantes, chamadas de tremor, que ocorrem quando o magma ou os gases viajam para cima através de canais subterrâneos? A Professora Dr. Miriam Christina Reiss, sismóloga de vulcões na Universidade Johannes Gutenberg Mainz (JGU), e seu grupo de pesquisa rastrearam esses sinais de tremor sob o vulcão Oldoinyo Lengai, na Tanzânia.
“Não só conseguimos detectar o tremor, mas também determinar sua posição exata em três dimensões – sua localização e profundidade abaixo da superfície”, disse Reiss. “O que foi particularmente impressionante foi a diversidade de diferentes sinais de tremor que detectamos.”
O trabalho da equipe oferece novas perspectivas sobre como o magma e os gases se movem dentro do planeta e pode ajudar os cientistas a compreender melhor o comportamento vulcânico. A pesquisa também apresenta importância prática, pois pode um dia tornar as previsões de erupções vulcânicas mais precisas. Os resultados foram publicados na Communications Earth & Environment.
Tremor como uma Janela para a Atividade Vulcânica
Quando o magma ascende de profundidades no interior da Terra, ele pode fazer o chão tremer. Sob alta pressão, o magma pode fissurar a rocha circundante, produzindo terremotos. Outros movimentos criam vibrações contínuas e mais fracas conhecidas como tremor. Essas ocorrem quando o magma empurra através de condutos existentes, quando bolhas de gás escapam ou quando a pressão flutua dentro dos canais vulcânicos.
“Para a sismologia vulcânica, é extremamente interessante estudar esses sinais e tipos de ondas que surgem quando o magma se move abaixo da superfície”, explicou Reiss. Sua pesquisa se concentra em duas questões principais: Onde exatamente o tremor começa, e o que causa sua formação? As respostas revelam pistas importantes sobre o estado interno e o nível de atividade de um vulcão.
Reiss e seus colegas monitoraram o Oldoinyo Lengai por 18 meses usando uma rede de sismômetros posicionados ao redor do vulcão para registrar as vibrações do solo. Uma vez de volta a Mainz, analisaram em detalhe um segmento de dados de nove semanas. “Pela primeira vez, conseguimos determinar a localização precisa onde o tremor ocorre”, disse Reiss. “Descobrimos que dois tipos de tremor parecem estar ligados: um se originou a cerca de cinco quilômetros de profundidade e o outro perto da base do vulcão – com um atraso entre eles. Está claro que esses sinais estão conectados, portanto, vemos um sistema diretamente interligado aqui.” A variedade de sinais de tremor que observaram era inesperadamente ampla, sugerindo que as vibrações vêm de diferentes partes do vulcão com condições e processos físicos distintos em ação.
Oldoinyo Lengai é diferente de qualquer outro vulcão no planeta. É o único vulcão carbonatítico ativo do mundo, produzindo lava que é incomumente fluida e relativamente fria, a cerca de 550 graus Celsius, em comparação com os 650 a 1.200 graus típicos da maioria dos magmas. “Os resultados foram particularmente surpreendentes porque o magma é tão fluido. Esperávamos poucos ou nenhum tremor, pois a interação com a rocha circundante provavelmente seria mais fraca”, observou Reiss.
Avançando a Ciência da Sismologia Vulcânica
Os resultados da equipe marcam um passo importante na compreensão de como o magma se move dentro dos vulcões. “O tremor ocorre sempre que o magma está se movendo – incluindo antes das erupções”, explicou Reiss. “Mas quais sinais de tremor são verdadeiros precursores de uma erupção, e quais são apenas ‘gurgulhos’ de fundo? Nossos resultados estabelecem a base para melhorar as previsões de erupções no futuro.”
