A quebra, saliente e tremendo da erupção de um vulcão de um quilômetro de altura, onde duas placas tectônicas se separam, foi capturado com mais detalhes do que nunca. Um estudo da Universidade de Washington publicado esta semana mostra como o vulcão se comportou durante sua erupção na primavera de 2015, revelando novas pistas sobre o comportamento dos vulcões onde duas placas oceânicas estão se afastando.

"A nova rede nos permitiu ver com detalhes incríveis onde estão as falhas, e que estavam ativos durante a erupção, "disse o autor principal William Wilcock, um professor de oceanografia da UW. O novo papel em Ciência é um dos três estudos publicados juntos que fornecem as primeiras análises formais das vibrações sísmicas, movimentos do fundo do mar e rochas criadas durante uma erupção de abril de 2015 na costa de Oregon. "Temos uma nova compreensão do comportamento da dinâmica da caldeira que pode ser aplicada a outros vulcões em todo o mundo."

Os estudos são baseados em dados coletados pelo Cabled Array, um projeto financiado pela National Science Foundation que leva energia elétrica e internet ao fundo do mar. O observatório, completado poucos meses antes da erupção, fornece novas ferramentas para entender um dos locais de teste para a compreensão do vulcanismo da Terra.

"Vulcão axial teve pelo menos três erupções, que conhecemos, nos últimos 20 anos, "disse Rick Murray, diretor da Divisão de Ciências Oceânicas da NSF, que também financiou a pesquisa. "Os instrumentos usados ​​pelos cientistas da Ocean Observatories Initiative estão nos dando novas oportunidades de entender o funcionamento interno deste vulcão, e dos mecanismos que desencadeiam erupções vulcânicas em muitos ambientes.

"As informações nos ajudarão a prever o comportamento de vulcões ativos ao redor do globo, "Murray disse.

É um fato pouco conhecido que a maior parte do vulcanismo da Terra ocorre debaixo d'água. O vulcão axial se ergue a 0,7 milhas do fundo do mar, a cerca de 300 milhas da costa noroeste do Pacífico, e seu pico fica a cerca de 0,85 milhas abaixo da superfície do oceano. Assim como em terra, aprendemos sobre vulcões oceânicos estudando vibrações para ver o que está acontecendo lá no fundo, à medida que as placas se separam e o magma sobe para formar uma nova crosta.

A localização do submarino tem algumas vantagens. A crosta oceânica típica tem apenas 6 km de espessura, aproximadamente cinco vezes mais fina do que a crosta que fica abaixo dos vulcões terrestres. A câmara magmática não está enterrada tão profundamente, e a rocha dura da crosta oceânica gera imagens sísmicas mais nítidas.

"Uma das vantagens que temos com os vulcões do fundo do mar é que realmente sabemos muito bem onde fica a câmara magmática, "Wilcock disse.

"O desafio nos oceanos sempre foi obter boas observações da própria erupção."

Tudo isso mudou quando o Cabled Array foi instalado e os instrumentos ligados. A análise das vibrações que antecederam e durante o evento mostram um número crescente de pequenos terremotos, até milhares por dia, nos meses anteriores. As vibrações também mostram forte ativação das marés, com seis vezes mais terremotos durante as marés baixas do que nas marés altas, enquanto o vulcão se aproximava da erupção.

Uma vez que a lava emergiu, movimento começou ao longo de uma fenda recém-formada, ou dique, que se inclinava para baixo e para fora dentro da caldeira de 2 milhas de largura por 5 milhas de comprimento.

"Tem havido um debate de longa data entre os vulcanologistas sobre a orientação das falhas em anel abaixo das caldeiras:elas se inclinam em direção ou se afastam do centro da caldeira?" Wilcock disse. "Conseguimos detectar pequenos terremotos e localizá-los com muita precisão, e ver se eles estavam ativos enquanto o vulcão estava inflando. "

As duas erupções anteriores enviaram lava ao sul da cratera retangular do vulcão. Esta erupção produziu lava ao norte. A análise sísmica mostra que antes da erupção, o movimento foi na falha do anel de mergulho para fora. Em seguida, uma nova fenda ou dique se formou, inicialmente ao longo da mesma falha de mergulho para fora abaixo da parede leste da caldeira. A falha inclinada para fora foi prevista pelos chamados "modelos sandbox, "mas essas são as observações mais detalhadas para confirmar que acontecem na natureza. Essa rachadura se moveu para o sul ao longo deste plano até atingir o limite norte da erupção anterior de 2011.

"Em áreas que entraram em erupção recentemente, o estresse foi aliviado, "Wilcock disse." Então a rachadura parou de ir para o sul e começou a ir para o norte. "Evidências sísmicas mostram que a rachadura foi para o norte ao longo da borda leste da caldeira, então a lava perfurou a superfície da crosta e explodiu dentro e fora da borda nordeste da caldeira.

O dique, ou crack, em seguida, deu um passo para o oeste e seguiu uma linha ao norte da caldeira até cerca de 9 milhas (15 km) ao norte do vulcão, com milhares de pequenas explosões no caminho.

"No extremo norte, ocorreram duas grandes erupções e aquelas duraram quase um mês, com base em quando as explosões estavam acontecendo e quando a câmara magmática estava desinflando, "Wilcock disse.

A atividade continuou ao longo de maio, então a lava parou de fluir e as vibrações sísmicas pararam. Um mês depois, os terremotos caíram para apenas 20 por dia.

O vulcão ainda não começou a produzir mais terremotos à medida que se reconstrói gradualmente em direção a outra erupção, o que normalmente acontece a cada década ou assim. O observatório centrado no Vulcão Axial foi projetado para operar por pelo menos 25 anos. "O conjunto de cabos oferece novas oportunidades para estudar vulcanismo e realmente aprender como esses sistemas funcionam, "Wilcock disse." Este é apenas o começo.