Da esquerda, Os alunos de pós-graduação em geologia Jiashun Hu e Quan Zhou e o professor Lijun Liu desafiam as teorias tradicionais sobre o vulcanismo ocidental dos Estados Unidos com novas evidências da modelagem de supercomputadores. Crédito:L. Brian Stauffer
Histórias recentes na mídia nacional aumentam os temores de uma erupção catastrófica da área vulcânica de Yellowstone, mas os cientistas permanecem incertos sobre a probabilidade de tal evento. Para entender melhor a geologia de subsuperfície da região, Os geólogos da Universidade de Illinois retrocederam e reproduziram uma parte de sua história geológica, descobrindo que o vulcanismo de Yellowstone é muito mais complexo e dinâmico do que se pensava anteriormente.
"O calor necessário para impulsionar o vulcanismo geralmente ocorre em áreas onde as placas tectônicas se encontram e uma placa de crosta desliza, ou subductos, sob outro. Contudo, Yellowstone e outras áreas vulcânicas do interior do oeste dos EUA estão longe dos limites das placas ativas ao longo da costa oeste, "disse o professor de geologia Lijun Liu, que liderou a nova pesquisa." Nestes casos no interior, suspeita-se que uma fonte de calor profunda conhecida como pluma de manto é responsável pelo derretimento da crosta terrestre e vulcanismo de superfície. "
No novo estudo, relatado no jornal Geociências da Natureza , Liu e os estudantes de graduação Quan Zhou e Jiashun Hu usaram uma técnica chamada tomografia sísmica para perscrutar profundamente a subsuperfície do oeste dos EUA e juntar as peças da história geológica por trás do vulcanismo. Usando supercomputadores, a equipe executou diferentes cenários tectônicos para observar uma gama de possíveis histórias geológicas para o oeste dos EUA nos últimos 20 milhões de anos. O esforço rendeu pouco suporte para a hipótese tradicional da pluma do manto.
"Nosso objetivo é desenvolver um modelo que corresponda ao que vemos hoje, tanto no subsolo quanto na superfície, "Zhou disse." Nós o chamamos de modelo geodinâmico híbrido porque a maioria dos modelos anteriores começa com uma condição inicial e segue em frente, ou comece com as condições atuais e retroceda. Nosso modelo faz ambos, o que nos dá mais controle sobre os processos de manto relevantes. "
Uma das muitas variáveis que a equipe inseriu em seu modelo foi o calor. O material subterrâneo quente - como aquele em uma pluma de manto - deve subir verticalmente em direção à superfície, mas não foi isso que os pesquisadores viram em seus modelos.
"Parece que a pluma do manto sob o oeste dos EUA está afundando cada vez mais na terra com o tempo, o que parece contra-intuitivo, "Disse Liu." Isso sugere que algo mais próximo da superfície - uma placa oceânica originada da fronteira tectônica ocidental - está interferindo na ascensão da pluma. "
A hipótese da pluma do manto tem sido controversa por muitos anos e as novas descobertas adicionam evidências para um cenário tectônico revisado, disseram os pesquisadores.
"Um resultado robusto desses modelos é que a fonte de calor por trás do extenso vulcanismo interior, na verdade, se originou do manto oceânico raso a oeste da costa noroeste do Pacífico, "Liu disse." Isso desafia diretamente a visão tradicional de que a maior parte do calor vem da pluma abaixo de Yellowstone. "
"Eventualmente, esperamos considerar os dados químicos das rochas vulcânicas em nosso modelo, "Disse Zhou." Isso nos ajudará a restringir ainda mais a origem do magma, porque as rochas das plumas profundas do manto e das placas tectônicas próximas à superfície podem ter químicas diferentes. "
Quanto à probabilidade de uma morte violenta de Yellowstone ocorrer em breve, os pesquisadores dizem que ainda é muito cedo para saber.
"Claro, nosso modelo não pode prever supererupções futuras específicas. Contudo, olhando para trás em 20 milhões de anos de história, não vemos nada que torne a região atual de Yellowstone particularmente especial - pelo menos não o suficiente para nos fazer suspeitar que ela pode fazer algo diferente do passado, quando muitas erupções catastróficas ocorreram, "Liu disse." Mais importante, este trabalho nos dará uma melhor compreensão de alguns dos processos misteriosos nas profundezas da terra, que nos ajudará a entender melhor as consequências das placas tectônicas, incluindo o mecanismo de terremotos e vulcões. "