Topografia de alta resolução do fundo do mar da caldeira do Havre mapeada pelo veículo subaquático autônomo (AUV) Sentry mostra as novas lavas em erupção de 2012 em vermelho. O vulcão tem quase uma milha de profundidade (1, 519 metros). O topo do vulcão está a 650 metros abaixo do nível do mar. Crédito:Rebecca Carey, Universidade da Tasmânia, Adam Soule, WHOI, © Woods Hole Oceanographic Institution
Em 18 de julho, 2012, os passageiros de um vôo sobre o sudoeste do Oceano Pacífico vislumbraram algo incomum - uma jangada de rocha flutuante conhecida como pedra-pomes, que indicava que uma erupção vulcânica subaquática havia ocorrido no fundo do mar a nordeste da Nova Zelândia. A balsa acabou crescendo para mais de 150 milhas quadradas (aproximadamente o tamanho da Filadélfia), um sinal de que a erupção foi extraordinariamente grande.
Um novo artigo publicado em 10 de janeiro, 2018, no jornal Avanços da Ciência descreve a primeira investigação de perto da maior erupção vulcânica subaquática do século passado. A equipe de pesquisa internacional liderada pela Universidade da Tasmânia e a Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) usou o veículo subaquático autônomo (AUV) Sentry e o veículo operado remotamente (ROV) Jason para explorar, mapa, e coletar materiais erupcionados do vulcão Havre durante uma expedição de 2015. Eles descobriram que a erupção foi surpreendente de várias maneiras.
"Sabíamos que era uma erupção em grande escala, aproximadamente equivalente à maior erupção que vimos em terra no século 20, "disse Rebecca Carey, um vulcanologista da University of Tasmania e Co-Chief Scientist na expedição.
"Indo para o site, estávamos totalmente preparados para investigar uma erupção explosiva típica em alto mar, "acrescentou Adam Soule, Cientista associado da WHOI e cientista-chefe do National Deep Submergence Facility. "Quando olhamos os mapas detalhados do AUV, vimos todos esses solavancos no fundo do mar e pensei que o sonar do veículo estava com defeito. Descobriu-se que cada protuberância era um bloco gigante de pedra-pomes, alguns deles do tamanho de uma van. Eu nunca tinha visto nada parecido no fundo do mar. "
O veículo operado remotamente (ROV) Jason pousa no fundo do mar no vulcão submarino Havre para recuperar um monitor de fluxo de calor. Crédito:Instalação Multidisciplinar de Instrumentação em Apoio à Oceanografia (MISO), © Woods Hole Oceanographic Institution
Mais de 70 por cento de toda a atividade vulcânica na Terra ocorre no fundo do mar, mas os detalhes desses eventos estão em grande parte ocultos da vista pela água do mar. Com base no tamanho da jangada de pedra-pomes de 2012, a erupção do Vulcão Havre foi estimada como a maior erupção subaquática de silício documentada - um tipo particular de erupção que produz viscosidade, lava cheia de gás que geralmente ocorre de forma explosiva. Apesar de sua violência, muito pouco se sabe sobre erupções de sílica e a maior parte do conhecimento sobre elas vem de registros de rochas antigas, que carecem de detalhes como o tempo, duração, fonte, e profundidade da água dos eventos. Os cientistas nunca foram capazes de estudar uma grande erupção subaquática de silício logo após sua ocorrência, a fim de entender melhor como acontecem e o que produzem.
Havre faz parte do Arco Kermadec, uma cadeia de vulcões, alguns dos quais chegam à superfície para formar as Ilhas Kermadec, entre a Nova Zelândia e a Samoa Americana. Os vulcões são formados por condições na zona de subducção, onde uma das maiores placas tectônicas da Terra, a placa do Pacífico, mergulha sob o Australian Plate. Cientistas da Nova Zelândia mapearam o vulcão Havre, uma caldeira com quase 4,5 quilômetros de diâmetro no fundo do mar a nordeste da Ilha do Norte da Nova Zelândia, usando instrumentos de sonar a bordo em 2002 e novamente imediatamente após a erupção em 2012, revelando a presença de novo material vulcânico no fundo do mar.
Em 2015, cientistas da Universidade da Tasmânia, WHOI, a Universidade da Califórnia em Berkeley, a Universidade de Otago na Nova Zelândia, e outros viajaram para a região a bordo do navio de pesquisas Roger Revelle operado pelo Scripps Institution of Oceanography. Eles implantaram o AUV Sentry em uma série de 11 mergulhos que mapearam mais de 19 milhas quadradas (50 quilômetros quadrados) do fundo do mar. Eles também conduziram 12 mergulhos com ROV Jason, totalizando 250 horas para coletar amostras do material erupcionado e capturar imagens de alta resolução do fundo do mar dentro da cratera.
O vulcão Havre está localizado na costa da Nova Zelândia, na região de Kermadec, um sistema de limite de placa vulcanicamente ativo e tectonicamente complexo. Os pesquisadores usaram o veículo operado remotamente Jason e o veículo subaquático autônomo Sentry, ambos operados pela WHOI, para investigar a maior erupção explosiva submarina registrada na história. Crédito:Rebecca Carey, Universidade da Tasmânia, Adam Soule, WHOI, Woods Hole Oceanographic Institution
A equipe descobriu que a história da erupção do vulcão Havre era muito mais complicada do que eles pensavam, com a erupção mais recente consistindo apenas de lava de 14 locais de ventilação vulcânica entre 900 e 1220 metros (3000 e 4000 pés) abaixo da superfície. Eles também descobriram que, o que eles pensaram ser inicialmente uma erupção explosiva que produziria principalmente pedra-pomes, também criou cinzas, domos de lava, e fluxos de lava do fundo do mar. O mapeamento e as observações do fundo do mar revelaram que, do material que entrou em erupção, que foi quase 1,5 vezes maior do que a erupção do Monte Santa Helena em 1980, cerca de 75 por cento flutuou para a superfície e se afastou com ventos e correntes. O resto estava espalhado pelo fundo do mar a vários quilômetros de distância.
"Em última análise, acreditamos que nada do magma foi erupcionado da maneira que supomos que uma erupção explosiva ocorra em terra, "disse Soule.
O material coletado usando ROV Jason confirmou a natureza diversa da erupção, trazendo amostras de lava densa, cinza, pedra-pomes, e pedra-pomes gigante à superfície, incluindo uma peça medindo 5 pés (1,5 metros) de diâmetro que é a primeira de seu tipo já coletada e está atualmente em exibição no Museu Nacional de Ciência e Natureza em Tóquio. A composição física e química dessas amostras está ajudando os cientistas a aprender como a erupção ocorreu, o que o fez agir da maneira que agiu, e como o material muda ao longo do tempo.