p Assim como um adolescente quer ser mais velho, vulcões podem mentir sobre sua idade, ou pelo menos sobre suas atividades. Para crianças, podem ser pequenas mentiras inocentes, mas os vulcões podem contar grandes mentiras com grandes consequências. p Nossa pesquisa, publicado hoje em Nature Communications , descobre uma dessas mentiras vulcânicas.

p A datação precisa de erupções pré-históricas é importante, pois permite que os cientistas as correlacionem com outros registros, como grandes terremotos, Núcleos de gelo antártico, eventos históricos, como marcos da civilização mediterrânea, e eventos climáticos como a Pequena Idade do Gelo. Isso nos dá uma melhor compreensão das ligações entre o vulcanismo e o ambiente natural e cultural.

p Última erupção violenta de Taupo

p Lago Taupo, na Ilha do Norte da Nova Zelândia, é um supervulcão da caldeira de importância global. A caldeira formou-se após o colapso do teto da câmara magmática após uma erupção massiva de mais de 20, 000 anos atrás.

p Agora, parece que a erupção de Taupo que ocorreu no início do primeiro milênio tem mentido sobre sua idade. Mas como muitas mentiras, eventualmente foi descoberto, e revela processos emocionantes que não havíamos entendido antes.

p A erupção de Taupo no primeiro milênio foi datada muitas vezes com radiocarbono, produzindo uma distribuição surpreendentemente grande de idades entre 36CE e 538CE.

p Datação por radiocarbono de erupções

p A datação por radiocarbono de material orgânico é baseada nas concentrações de carbono 14 radioativo em uma amostra remanescente após a morte dos organismos. Nas últimas duas décadas, o método foi bastante refinado, combinando-o com a dendrocronologia, o estudo dos efeitos ambientais na largura dos anéis das árvores ao longo do tempo.

p A datação por radiocarbono de registros de anéis de árvores permitiu aos cientistas construir um registro confiável da concentração de carbono-14 na atmosfera ao longo do tempo.

p Em princípio, este registro composto permite que as erupções sejam datadas combinando o traço ondulado de carbono-14 em uma árvore morta por uma erupção com o traço ondulado de carbono-14 atmosférico da curva de referência (datação "wiggle-match").

p Os cientistas atualmente usam a datação por coincidência como método de escolha para datação de erupção, mas a técnica não é válida se o gás dióxido de carbono do vulcão está afetando a versão da árvore do movimento.

p O efeito do carbono vulcânico nas idades de erupção

p Nosso estudo re-analisou a grande série de datas de radiocarbono para a erupção de Taupo e descobriu que as datas mais antigas eram as mais próximas da abertura do vulcão. As datas eram progressivamente mais novas quanto mais distantes estavam.

p Este padrão geográfico incomum foi documentado muito próximo (ou seja, menos de um quilômetro) de aberturas vulcânicas antes, mas nunca na escala de dezenas de quilômetros. Duas idades de jogo wiggle, tirado da mesma floresta, localizado a cerca de 30 km do lago da caldeira, estavam entre as datas mais antigas da série de datas.

p Essa influência ampliada do vulcão pode ser explicada pela influência das águas subterrâneas sob o lago e seus arredores. A árvore de fósforo-de-balanço Taupo cresceu em uma floresta densa em um vale pantanoso onde dióxido de carbono vulcânico estava vazando do solo e foi incorporado às árvores.

p A proporção de carbono-13 para carbono-12 (os dois isótopos estáveis ​​de carbono) na água moderna do Lago Taupo e do Rio Waikato nos diz que o dióxido de carbono vulcânico está entrando nas águas subterrâneas de um corpo de magma subjacente.

p É possível prever grandes erupções ao longo de décadas?

p Nosso estudo mostra que um grande e crescente volume de gás dióxido de carbono contendo esses isótopos estáveis ​​foi emitido das profundezas do vulcão Taupo pré-histórico. Foi então redistribuído pelo enorme sistema de águas subterrâneas da região, em última análise, tornando-se incorporado à madeira das árvores datadas.

p O aumento foi suficientemente grande ao longo de várias décadas para alterar dramaticamente as proporções dos diferentes isótopos de carbono na madeira das árvores. A floresta foi posteriormente morta pela última parte da série de erupções de Taupo. Mas a diluição do carbono-14 atmosférico pelo carbono vulcânico fez com que as datas de radiocarbono para o material das árvores da erupção de Taupo aparecessem entre 40 e 300 anos a mais.

p A mudança precursora nas taxas de carbono nos dá uma maneira de obter uma visão sobre a previsão de erupções futuras, um objetivo central em vulcanologia. Descobrimos que as datas de radiocarbono e os dados de isótopos que sustentam a idade de "combinação wiggle" atualmente aceita atingiu um platô (isto é, parou de evoluir normalmente). Isso significa que por várias décadas antes da erupção, os anéis de crescimento externos das árvores tinham proporções de carbono "estranhas", prevendo a erupção iminente.

p Nós reanalisamos os dados de outras grandes erupções, inclusive em Rabaul em Papua Nova Guiné e Baitoushan na fronteira da Coréia do Norte com a China e encontraram padrões semelhantes. A química anômala imita, mas excede o efeito Suess, que reverteu a evolução isotópica do carbono da madeira pós-industrial. Isso implica que as medições de isótopos de carbono em 200-300 anéis anuais podem rastrear mudanças na fonte de carbono usada por árvores que crescem perto de um vulcão, fornecendo um método potencial de previsão de grandes erupções futuras.

p Prevemos que isso fornecerá um foco significativo para pesquisas futuras em supervulcões ao redor do globo. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.