Os supervulcões são um dos fenômenos mais mortais da Mãe Natureza, e quando eles explodem, eles podem mudar o clima de todo o planeta.

Para ter uma ideia de como futuros eventos vulcânicos catastróficos podem alterar nossas vidas, cientistas da Universidade de Cincinnati cavaram fundo no passado para encontrar novas evidências de mudanças climáticas relacionadas a vulcões.

Os resultados do estudo foram publicados na edição de julho da Nature Scientific Reports intitulado "Anomalias positivas da platina em três eventos vulcânicos de alta magnitude no holoceno tardio em sedimentos do hemisfério ocidental."

"Observamos as partículas de platina como um indicador de quão longe as cinzas vulcânicas viajaram, "diz Kenneth Tankersley, Professor associado de antropologia e geologia da UC e autor principal do estudo.

“A idade do sedimento contendo a platina permitiu à nossa equipe interdisciplinar de antropólogos, geólogos, geógrafos e biólogos para apontar diretamente a mudança radical no clima de oito diferentes sítios arqueológicos do hemisfério ocidental para três grandes vulcões catastróficos desde o início da pequena era do gelo e do aquecimento medieval. O mais recente datava do século XVIII. "

Por que isso é importante? Tankersley diz que os pesquisadores esperam que estudos como este possam ajudar o mundo a se preparar melhor para a próxima grande erupção. Como ele diz, "Não é 'se' esses eventos vulcânicos catastróficos retornarem, é 'quando'. "

Por exemplo, Tankersley explica que a erupção de Eldgjá (CE 934) produziu muita poeira na atmosfera, ele filtrou sol e calor suficientes para reduzir significativamente as temperaturas globais por alguns anos. O que se seguiu foram invernos rigorosos que contribuíram para a fome, epidemias, e perda de muitas vidas. Mais de 900 anos depois, um evento vulcânico na ilha de Krakatoa, no Pacífico, fez com que Cincinnati tivesse um inverno extremamente frio e um verão muito frio no final do século XIX.

Nem todas as erupções vulcânicas explosivas resultam na distribuição global da propagação de partículas, como o vulcão Kilauea mais recente, no Havaí. Contudo, de acordo com Tankersley, existe uma ligação definitiva entre mudanças significativas nas condições climáticas fora dos ciclos regulares do clima e os eventos vulcânicos de alta magnitude explorados nesta pesquisa.

Valor platina

Um jogador-chave nesta investigação é a Platinum. De acordo com os pesquisadores, o elemento raro não ocorre naturalmente na superfície da Terra. Só ocorre após um impacto cósmico como um meteoro, asteróide ou uma fatia de um cometa atinge a Terra.

Ou, como neste caso, platina é revelada quando a cinza vulcânica expele fontes de lava incandescente e bombas de rocha derretida em forma de torta de vaca. As nuvens de cinzas resultantes contêm finas partículas de platina, evidências dos efeitos de longo alcance de grandes erupções vulcânicas.

O estudo analisou amostras de sedimentos de oito sítios arqueológicos do hemisfério ocidental no vale de Ohio, o sudoeste americano, o Caribe e a planície maia na Guatemala.

Os pesquisadores interdisciplinares de todo o campus da UC e da Universidade Nacional de Kongju conseguiram conectar com sucesso os padrões de mudança climática radical de cada um desses locais a um ou mais dos três eventos vulcânicos de alta magnitude, incluindo o vulcão Eldgjá (CE 934) e o vulcão Laki (CE 1783) na Islândia e no vulcão Kuwae na ilha de Vanuatu, na costa da África Oriental (CE 1452).

Todas as três erupções vulcânicas catastróficas aconteceram no último 1, 000 anos ou o Holoceno tardio - o período geológico em que vivemos atualmente.

Sedimento de datação

Entre a equipe de pesquisa da UC está o estudante de antropologia do primeiro ano, Dominique Sparks-Stokes, que recuperou amostras de sedimentos profundos de dois locais do Vale de Ohio e identificou restos botânicos para datação por radiocarbono.

Depois de arrancar plantas carbonizadas das amostras de núcleo profundo, Sparks-Stokes e os pesquisadores foram capazes de contar o número de átomos de carbono - um processo que Tankersley diz que ajuda os geocronologistas a colocar uma data precisa de onde eles estão dentro do núcleo.

No laboratório, Sparks-Stokes trabalha em bandejas cheias de poeira e flocos cor de areia. "Vê aquelas minúsculas partículas cintilantes nesta poeira que parece areia brilhante? Muito desse material brilhante é quartzo, feldspato e mica da poeira vulcânica preservada na cerâmica cozida.

"Temos condições perfeitas nesses ambientes embolsados ​​e protegidos, onde os ventos têm pouco efeito da erosão, "adiciona Sparks-Stokes, referindo-se aos sumidouros em Serpent Mound e ao site Wynema nas áreas do Vale do Ohio.

"Datamos os sedimentos preservados contendo platina e comparamos essas datas com a atividade vulcânica do hemisfério ocidental da mesma época e associamos isso a padrões de mudança climática erráticos durante esse tempo como resultado desses eventos vulcânicos."

Identificar partículas de platina dentro de cinzas vulcânicas antigas é o primeiro passo. Datar o sedimento usando geocronologia é o próximo, que é onde entra o geólogo Lewis Owen da UC.

"Além da datação por radiocarbono, Owen acrescentou sua experiência em luminescência opticamente estimulada a um conjunto de tecnologia científica que chamamos de datação cronométrica, "observa Tankersley." Comparamos essas descobertas com nossos artefatos tipológica e temporalmente distintos, que nos permitiu localizar eventos vulcânicos que já eram conhecidos dessas épocas. "

Entre uma rocha e um lugar "quente"

Vulcões regulares ejetam milhões de pés cúbicos de cinzas e detritos sobre um estado inteiro. Mas, como Tankersley aponta, supervulcões podem devastar um continente inteiro, e metade dos supervulcões da Terra aconteceram na América do Norte.

A última erupção de alta magnitude criou uma mini era do gelo que levou a uma mudança climática dramática. O maior impacto de outro evento catastrófico viria meses após a explosão, Contudo, já que o resultado mais mortal desses eventos não são tanto as cinzas que caem no solo, mas os gases que ficam no ar, adiciona Tankersley.

"Vulcões explosivos explodem materiais na estratosfera, "explica o membro da equipe de pesquisa Warren Huff, Professor emérito de geologia da UC. "A explosão libera gás dióxido de enxofre, que se converte em gotículas de ácido sulfúrico em aerossol que então viajam pela atmosfera terrestre nas correntes de vento.

"Mais de 200 milhões de toneladas de dióxido de enxofre, empurrado para o ar e espalhado por todo o mundo pelos ventos estratosféricos, pode produzir um véu cobrindo a terra cortando grande parte da luz solar. Quando a sombra diminui o calor do sol por longos períodos, a terra esfria. "

Vulcanologistas atualmente encontram um supervulcão ativo fermentando com menos de 3 anos, 400 milhas quadradas de área selvagem protegida no Parque Nacional de Yellowstone, no noroeste do Wyoming. Ele explodiu várias vezes entre 2,1 milhões de anos e 830, 000 anos atrás.