O vulcão Krakatau apresenta um show moderno MUITO menor do que em 1883. © Martin Rietze / Westend61 / Corbis Em 1883, um vulcão indonésio entrou em erupção com a força de vários milhares de bombas atômicas, matando cerca de 36, 000 pessoas e produzindo o que alguns chamam de o som mais alto já ouvido na Terra [fonte:Bhatia]. Krakatau (também conhecido como Krakatoa) ecoou como tiros de canhão distantes em 3, 000 milhas (4, 828 quilômetros) de terra e oceano. Ele expeliu gás e poeira suficientes para o céu para reduzir a temperatura global média em 0,9-1,8 F (0,5-1,0 C) [fontes:Geological Society of London; Tharoor]. Até hoje, seu nome é sinônimo de cataclismo.
Ao lado de um supervulcão, Krakatau é um boné instantâneo. Um pacote de Pop Rocks.
OK, isso é um exagero, e mais adequado para vulcões menores. Mas imagine 50 Krakataus ou 1, 000 Mount St. Helens em erupção em um único local, explodindo em minutos, tanto material ejetado quanto vulcões menores produzem em anos.
Por mais que tenhamos medo de terremotos, tsunamis, incêndios florestais e tempestades assassinas, na realidade, apenas alguns eventos naturais têm o poder de derrubar a civilização global. Um deles é um meteoro que mata planetas. Importa-se de adivinhar o outro?
Aqui está uma dica:74, 000 anos atrás, Ilha vizinha de Cracóvia, Sumatra, viu uma supererupção que alguns dizem que quase exterminou a raça humana. Embora este hipotético gargalo populacional continue a ser objeto de investigação e debate, sabemos que a supererupção de Toba produziu 670 milhas cúbicas (2, 800 quilômetros cúbicos) de material ejetado, deixou para trás uma caldeira medindo 19 por 62 milhas (30 por 100 quilômetros) e possivelmente deu início a um 10, Era do gelo de 000 anos [fontes:Achenbach; Friedman-Rudovsky; Sociedade Geológica de Londres; Marshall; Tyson; USGS].
Os cientistas identificaram cerca de 30-40 supervulcões globalmente, 6-10 dos quais são potencialmente ativos [fontes:Friedman-Rudovsky; Marshall]. O último a entrar em erupção foi perto de Taupo, Nova Zelândia, 26, 000 anos atrás [fontes:WTVY; USGS]. O maior que conhecemos, o evento Fish Canyon Tuff no Colorado cerca de 28 milhões de anos atrás, arrotou 1, 200 milhas cúbicas (5, 000 quilômetros cúbicos) de depósitos - cinco vezes a quantidade normalmente necessária para ingressar na Legião de Boom vulcânica [fonte:Sociedade Geológica de Londres].
Hoje, América do Norte, A América do Sul e a Ásia enfrentam os maiores riscos de supererupções futuras. Único supervulcão conhecido da Europa, a área dos Campos Phlegrean localizada do outro lado da Baía de Nápoles a partir do Vesúvio, última erupção 35, 000 anos atrás [fonte:Geological Society of London].
Ao examinarmos os supervulcões neste artigo, prestaremos atenção especial ao gigante adormecido intermitentemente no quintal dos EUA:o ponto de acesso abaixo do Parque Nacional de Yellowstone, lar de 2-3 supererupções nos últimos 2,1 milhões de anos [fontes:Achenbach; Robinson; Tyson; USGS]. E esperamos que os vulcanologistas tenham estimado corretamente a frequência desses cataclismos em cerca de um a cada 100, 000 anos porque, agora mesmo, não há muito que possamos fazer sobre eles.
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Este pôster antigo de Yellowstone dá poucas pistas sobre as maravilhas geológicas escondidas dentro dos limites do parque. © David Pollack / Corbis Não há critérios universalmente aceitos para supervulcões. Vulcões existem em um continuum, embora logarítmico, portanto, as arestas categóricas tendem a ser confusas [fontes:Achenbach; Sociedade Geológica de Londres; Tyson]. Consequentemente, as estimativas variam em relação ao número de supervulcões, e de quantas vezes eles explodem.
Mas existem alguns delineamentos comuns, Incluindo magnitude , o volume ou massa de magma irrompeu, e intensidade , a taxa de erupção do magma [fonte:Geological Society of London]. Magma é quente, material derretido que vem de dentro do manto ou crosta terrestre e é expulso como lava durante erupções vulcânicas. Normalmente contém silicatos, cristais suspensos e gases dissolvidos [fonte:Oxford Dictionary of Science].
Outra categorização comum, Chamou o Índice de explosividade do vulcão (VEI) , classifica vulcões de acordo com a altura da coluna de cinzas e a quantidade de cinzas, pedra-pomes e lava ejetadas [fonte:USGS]. Os supervulcões geralmente ocupam a maior categoria de VEI, magnitude 8, o que significa que eles produzem mais de 240 milhas cúbicas (1, 000 quilômetros cúbicos) de material erupcionado e uma pluma com mais de 25 quilômetros de altura [fontes:Marshall; Rowlett; USGS]. Supervulcões chovem destruição em regiões inteiras e deixam para trás caldeiras do tamanho de Rhode Island [fontes:Achenbach; Sociedade Geológica de Londres; Robinson; Tyson].
Para essas maravilhas enormes e destrutivas, supervulcões são surpreendentemente difíceis de detectar. De fato, seu tamanho e poder são parte do problema. Em vez de construir montanhas, esses gigantes os explodem. Na verdade, o supervulcão do Parque Nacional de Yellowstone foi descoberto em parte devido a uma lacuna que ele criou na paisagem acidentada. Mesmo assim, sua extensão total - 30 por 45 milhas (50 por 70 quilômetros) - compromete a capacidade da mente de absorver tudo em [fontes:Achenbach; Sociedade Geológica de Londres; Tyson].
Adicione a isso a vastidão de tempo - as centenas de milhares a milhões de anos em que uma caldeira pode erodir, encher-se de lava de erupções menores ou se tornar um lago arborizado - e não é difícil entender como os supervulcões podem se esconder à vista de todos. Mas os pesquisadores permanecem bloqueados por outra imensidão, a saber, a escala dos processos que os alimentam - mecanismos que alcançam as profundezas da Terra e se estendem por centenas de quilômetros [fontes:Friedman-Rudovsky; Sociedade Geológica de Londres; Marshall; Tyson; USGS].
Portanto, não pense neles como vulcões em escala crescente. Os supervulcões são um fenômeno próprio, um processo profundo que ainda lutamos para compreender [fontes:Achenbach; Malfait et al.]. Para entender melhor como eles funcionam, pesquisadores se voltam para supervulcões em potencial como Uturuncu, na Bolívia, que cresceu meia polegada (1,3 centímetros) por ano nas últimas duas décadas, e conhecer pontos quentes de magma emergente como aquele abaixo de Yellowstone [fonte:Friedman-Rudovsky].
Tudo quieto (por enquanto) durante um pôr do sol de inverno no Parque Nacional de Yellowstone. © Michael Kittell / Corbis Trace uma linha no mapa do norte de Nevada ao sul de Idaho e até o noroeste de Wyoming, e você seguirá uma cicatriz intermitente de destruição vulcânica que se estende por 350 milhas (560 quilômetros) e remonta a 18 milhões de anos. A cadeia de vulcões fica progressivamente mais jovem à medida que você se move ao longo desta linha de oeste para leste, cada um marcando uma área onde a pressão do magma de um ponto quente solitário irrompeu. A corrente, como o ponto quente, becos sem saída no Parque Nacional de Yellowstone [fontes:Achenbach; Sociedade Geológica de Londres].
Na realidade, não é o ponto quente que se move. Em vez, a chapa norte-americana tritura no alto a cerca de 1,8 polegadas (4,6 centímetros) por ano. De vez em quando, o ponto quente irrompe. Durante seus mais de 2 milhões de anos abaixo de Yellowstone, produziu três eventos gigantescos [fontes:Achenbach; Robinson; Tyson; USGS]:
Hoje, o ponto quente de Yellowstone assumiu uma aparência mais suave, até onde sabemos. Aquece os famosos gêiseres do parque, fontes termais, saídas de vapor e lamaçais, e tira um pouco do frio do Lago Yellowstone - ele próprio parcialmente formado a partir de uma caldeira de supervulcão destruída. Mas também ocasionalmente faz com que o solo acima se curve de forma perturbadora e nos lembre que um dragão adormecido está imóvel, Afinal, um dragão [fontes:Achenbach; Enciclopédia Britânica; USGS].
Embora os pesquisadores monitorem Yellowstone em busca de terremotos, deformação do solo, fluxo e temperatura da corrente, quanto aviso um supervulcão pode fornecer antes de entrar em erupção permanece obscuro [fontes:Geological Society of London; Tyson; USGS]. Terremotos, dos quais Yellowstone tem 1, 000-3, 000 anualmente, pode alertar sobre um evento vulcânico, mas também podem aliviar a pressão e, assim, ajudar a prevenir um [fontes:Achenbach; USGS].
Os supervulcões também liberam pressão periodicamente por meio de erupções menores. Na década de 640, 000 anos desde Lava Creek, Yellowstone experimentou cerca de 80 não explosivos, erupções produtoras de lava, e a próxima erupção do Yellowstone será mais provavelmente da escala do Pinatubo - longe de ser insignificante, mas não um supervulcão [fontes:Achenbach; USGS].
Mas e se os dados não rolarem em nossa direção? Como pode ser uma erupção supervulcânica em Yellowstone?
Ponto de ViradaO tamanho dos supervulcões, combinado com a nossa falta de dados sobre os tipos e quantidades de gases que eles produzem, tornam difícil prever seus impactos climáticos - especialmente quando você considera a complexidade do sistema climático da Terra. Mas sabemos de pontos de inflexão na natureza que podem causar rápido, alterações climáticas irreversíveis (ou lentas para reverter). O crescimento da geleira e o derretimento da calota de gelo, por exemplo, ambos funcionam por meio de loops de feedback que podem ser acelerados com o tempo. O supervulcão Toba apressou a era do gelo ao colocar o polegar na escala de um desses equilíbrios [fontes:Achenbach; Friedman-Rudovsky; Sociedade Geológica de Londres; Marshall; Tyson].
Uma estátua da Virgem Maria domina uma vila na Ilha de Luzon cinco meses após a erupção do Monte Pinatubo em 1991. Embora consideravelmente menor em escala do que um supervulcão, A erupção do Pinatubo em 1991 reduziu as temperaturas no hemisfério norte. © Les Stone / Sygma / Corbis A maioria das supererupções ocorrem em áreas que permanecem ativas por milhões de anos, mas desfrutam de um longo período de repouso , portanto, não coloque muita confiança na aparente calma do Yellowstone. Em termos gerais, quanto mais longo o dormência , quanto maior o boom [fonte:Geological Society of London].
Como outras áreas supervulcânicas, Yellowstone fica em uma zona tectônica de longa atividade, uma crosta enfraquecida e fina sobreposta a 2, 500 F (1, 370 C) cúpula de magma elevando-se do manto superior. Esta cúpula derreteu e quebrou na crosta para criar duas câmaras de magma a cerca de 5-7 milhas (8-11 quilômetros) subterrâneas, cada um medindo mais de 30 milhas (48 quilômetros) de extensão [fonte:Encyclopedia Britannica]. Essas câmaras de magma são preenchidas com um amálgama de magma, rocha semissólida e gases dissolvidos como vapor d'água e dióxido de carbono.
Ao longo dos séculos e milênios, magma adicional se acumula, entregando mais calor e pressão, empurrando o solo sobreposto para cima, pouco a pouco. Se a câmara receber um suprimento constante e substancial de magma quente, a pressão aumenta em um processo muitas vezes cíclico chamado incubação . Se não, então algum material se solidifica e afunda, removendo pressão. O grande volume da câmara de magma de um supervulcão significa que a incubação requer uma taxa de entrega de calor 2 a 3 ordens de magnitude maior do que a de um vulcão tradicional [fontes:Achenbach; Klemetti].
Eventualmente, a sobrepressão cria fraturas ao longo da periferia da cúpula, ventilação da pressão da câmara. O magma cheio de gás explode em direção ao céu, chovendo cinzas e detritos ao longo de centenas de quilômetros e liberando fluxos piroclásticos -- movendo rápido, espessas nuvens de gás, cinzas e rochas fervendo com a erupção em 1, 470 F (800 C) - em dezenas de milhares de milhas quadradas [fontes:Achenbach; Sociedade Geológica de Londres].
Explosões adicionais explodem periodicamente por semanas. As cinzas caem em escala regional, enchendo o céu com poluentes e cobrindo dezenas de milhões de milhas quadradas em centímetros de cinzas mortíferas [fontes:Geological Society of London; Klemetti]. Até que se assente, qualquer um em um raio de milhares de quilômetros corre o risco de respirar pequenas agulhas de vidro, vasos sanguíneos pulmonares rompidos e afogamento em uma lama de cinzas e umidade pulmonar [fontes:Achenbach; Sociedade Geológica de Londres; Tyson]. As cinzas derrubam telhados, polui fontes de água vitais e obstrui os motores dos veículos, desencadeando uma crise de produção de alimentos, transporte, comunicação e economia durando meses a anos [fontes:Geological Society of London; Klemetti].
Dentro de semanas, poeira e aerossóis de sulfato circundam o globo, filtrando a luz solar e resfriando as temperaturas médias globais em cerca de 5-9 F (3-5 C) por vários anos depois [fontes:Geological Society of London; Klemetti; Marshall]. Um terço dos EUA, particularmente os estados de Montana, Idaho e Wyoming, permanecer inabitável por meses, possivelmente anos [fontes:Tyson; USGS].
Agradecidamente, as probabilidades argumentam contra que isso aconteça em breve. Mas outra supererupção, algum dia, algum lugar do mundo, é inevitável. Talvez seja hora de começarmos naquela colônia de Marte, afinal.
Não é preciso muitoEmbora 50 vezes menor que um supervulcão, Pinatubo (1991), na ilha filipina de Luzon, diminuíram as temperaturas da superfície no hemisfério norte em até 0,9-1,1 F (0,5-0,6 C). Tambora (1815) amorteceu as temperaturas do verão no hemisfério norte por dois anos consecutivos. Krakatau (1883) causou uma queda média de 0,9-1,8 F (0,5-1,0 C) nas temperaturas da baixa atmosfera que durou anos. Essas médias provavelmente escondem efeitos locais mais graves [fontes:Geological Society of London; Self et al.].
Os supervulcões apresentam um assunto fascinante, mas difícil de escrever. Por um lado, ficamos maravilhados com a tremenda escala revelada por meio de suas vastas caldeiras e depósitos de grandes pilhas, e podemos intuir sua capacidade de mudança climática por meio de núcleos de gelo, anéis de árvores e micróbios que alteram sua estrutura em resposta às mudanças climáticas. No outro, há tanta coisa que não sabemos sobre o conteúdo de seus magmas e a dinâmica que conduz suas plumas de profundidade. Mesmo produtos químicos e materiais aparentemente inofensivos podem causar perturbações incalculáveis no clima, se despejados na atmosfera em quantidades suficientes. Nós simplesmente não sabemos.
E isso é o que é assustador sobre esses gigantes. Apesar de todo o nosso conhecimento sobre eventos vulcânicos e tectônicos, e embora existam supervulcões aqui mesmo na Terra, de certa forma, eles também podem ser meteoros em nível de extinção vindos do espaço sideral. Nossa capacidade de predizê-los, ou fazer qualquer coisa sobre eles, é igualmente pequeno, e, em ambos os casos, somos deixados apegados ao frio conforto das grandes probabilidades.
