Um novo estudo mostrou que o monitoramento de baixas frequências inaudíveis chamadas infra-som produzidas por um tipo de vulcão ativo poderia melhorar a previsão de erupções potencialmente mortais.

Cientistas da Universidade Estadual de Stanford e Boise analisaram o infra-som detectado por estações de monitoramento nas encostas do vulcão Villarrica, no sul do Chile, um dos vulcões mais ativos do mundo. O som distinto emana da turbulência de um lago de lava dentro de uma cratera no pico do vulcão e muda dependendo da atividade do vulcão.

O estudo demonstrou como as mudanças neste som sinalizaram um aumento repentino no nível do lago, junto com movimentos rápidos para cima e para baixo do lago ondulante próximo à borda da cratera, pouco antes de uma grande erupção em 2015. Rastreando infra-som em tempo real e integrando-o com outros dados, como leituras sísmicas e emissão de gás, pode ajudar a alertar os residentes e turistas que um vulcão está prestes a explodir, disseram os pesquisadores.

"Nossos resultados apontam para como o infra-som pode ajudar na previsão de erupções vulcânicas, "disse o co-autor do estudo Leighton Watson, um estudante de graduação no laboratório de Eric Dunham, professor associado do Departamento de Geofísica da Stanford School of Earth, Energia e Ciências Ambientais e também coautor. "O infra-som é potencialmente uma peça chave de informação disponível para vulcanologistas para avaliar a probabilidade de uma erupção com horas ou dias de antecedência."

O estudo, publicado em 14 de fevereiro na revista Cartas de pesquisa geofísica , é liderado por Jeffrey Johnson, um Professor Associado de Geofísica na Boise State University em Idaho.

Gigante adormecido ruge acordado

Villarrica é uma montanha pitoresca com altitude de 9, 300 pés. O vulcão coberto de neve assoma sobre um lago e em frente à cidade de Pucón, que aumenta para um quarto de milhão de pessoas na temporada turística de verão. À noite, os residentes de Pucón muitas vezes podem ver um brilho escarlate do lago de lava de Villarrica, normalmente escondido bem abaixo da borda do vulcão.

A serenidade sinistra que se manteve em Villarrica desde sua última erupção em meados da década de 1980 terminou nas primeiras horas da manhã em 3 de março, 2015. Uma fonte incandescente de lava disparou do topo da montanha quase uma milha no céu, vomitando cinzas e destroços e disparando raios das nuvens espessas geradas pelo calor que envolvem o cume. Por volta das 4, 000 pessoas evacuaram a área imediata. A erupção teve vida curta, Contudo, e com riscos de deslizamentos de lama e inundações de neve derretida mínima, os desabrigados logo voltaram para suas casas.

As estações de monitoramento de infra-som estabelecidas em Villarrica apenas dois meses antes do evento de 2015 e mantidas pelo co-autor Jose Palma, da Universidade de Concepcion, no Chile, capturaram sua atividade sônica antes e depois. Estudando esses dados, a equipe de pesquisa viu que no período de preparação para a erupção, o tom do infra-som aumentou, enquanto a duração do sinal diminuiu. Os sobrevôos em aeronaves documentaram as mudanças no lago de lava de Villarrica, permitindo aos pesquisadores explorar as conexões entre sua altura e a geração de som.

Watson ofereceu uma analogia musical para explicar essa relação. Semelhante a uma pessoa soprando em um trombone, explosões de bolhas de gás subindo e explodindo na superfície do lago de lava criam ondas sonoras. Assim como a forma de um trombone pode alterar o tom das notas que produz, a geometria da cratera que contém o lago de lava modula seus sons. Quando o lago de lava está nas profundezas da cratera do vulcão, o som é registrado em um tom ou frequência mais baixo - "assim como quando um trombone é estendido, "disse Watson. Quando o lago de lava sobe na cratera, potencialmente anunciando uma erupção, o tom ou frequência do som aumenta, "assim como quando o trombone é retraído, "disse Watson.

Sinais de aviso

Pesquisas futuras buscarão vincular a geração de infra-sons a outras variáveis ​​críticas no monitoramento de vulcões e previsão de erupções, como a sismicidade. Antes de uma erupção, a atividade sísmica na forma de pequenos terremotos e tremores quase sempre aumenta. Essa sismicidade emana de vários quilômetros abaixo do solo, conforme o magma se move através do "sistema de encanamento" do vulcão, de fraturas e condutos que conectam a abertura do vulcão às câmaras de magma na crosta do nosso planeta. Os vulcanologistas pensam que as mudanças nos níveis do lago de lava - e seu infra-som associado - resultam da injeção de novo magma através do encanamento vulcânico, aumentando as chances de uma explosão violenta.

Desta maneira, a coleta de infra-som deve ser benéfica para fins de previsão em vulcões de "abertura aberta" como Villarrica, onde um lago ou canais de lava expostos conectam as entranhas do vulcão à atmosfera. Vulcões fechados, Contudo, onde o magma acumulado permanece preso sob a rocha até que ocorra uma erupção explosiva, não geram o mesmo tipo de infra-som e, portanto, representam desafios adicionais de previsão. Um exemplo de vulcão fechado é o Monte Santa Helena, no sudoeste do estado de Washington, cuja erupção em 1980 continua a ser a erupção mais letal e destrutiva da história dos Estados Unidos.

"Vulcões são complicados e atualmente não há meios universalmente aplicáveis ​​de prever erupções. Com toda a probabilidade, nunca haverá, "Dunham disse." Em vez disso, podemos olhar para os muitos indicadores de aumento da atividade vulcânica, como sismicidade, Emissão de gases, deformação do solo, e - como demonstramos neste estudo - infra-som, para fazer previsões robustas de erupções. "