As cinzas vulcânicas são perigosas para muitos aspectos de nossas vidas. Quando no ar, pode danificar aeronaves:suas partículas desgastam as superfícies do avião e podem até causar falha em instrumentos críticos. Assim que a cinza cair, pode prejudicar nossa saúde e danificar a infraestrutura, agricultura e meio ambiente. Para se proteger desses perigos, a sociedade precisa desenvolver métodos eficazes de previsão.

Para este fim, cientistas apoiados pelos projetos financiados pela UE AVAST e SLIM têm pesquisado como as partículas de cinza são afetadas por diferentes erupções vulcânicas. A ideia é que se os pesquisadores podem estimar o tamanho, forma e composição das cinzas vulcânicas, então eles podem prever com mais precisão os perigos de várias erupções, mesmo sem amostrar as cinzas. Para atingir o objetivo, a equipe do projeto usou um novo método analítico para compreender como a atividade eruptiva variada afeta uma série de perigos. Sua nova técnica é baseada na análise mineral quantitativa conduzida sob um microscópio eletrônico de varredura, permitindo-lhes vincular a composição da superfície das partículas de cinza vulcânica à atividade durante as erupções. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista. Relatórios Científicos .

Os pesquisadores obtiveram suas amostras de cinzas do complexo vulcânico da Guatemala Santiaguito, que vem crescendo desde 1922. A mais recente de suas quatro aberturas, Quente, está em erupção ativa há mais de 40 anos, com explosões regulares de cinzas e fragmentos de rocha, e uma descarga de lava quase contínua. As cinzas vulcânicas estudadas foram selecionadas de duas fontes. Uma das fontes foi uma explosão vulcaniana consistindo de nuvens de gás e cinzas ejetadas bem alto no ar. O outro era um fluxo piroclástico - uma corrente rápida de gás quente e matéria vulcânica que varre as laterais de um vulcão - causado pelo colapso de uma cúpula no complexo de Santiaguito.

A atividade vulcânica afeta a fragmentação do magma

As partículas de cinza vulcânica têm menos de 2 mm de diâmetro e geralmente são compostas de cristal e vidro vulcânico formado em magma e, às vezes, também fragmentos de rocha. Em seu estudo, a equipe do projeto introduziu um sistema chamado QEMSCAN (Avaliação Quantitativa de Minerais por Microscopia Eletrônica de Varredura) Análise Mineralógica de Partículas. Eles usaram este novo sistema para examinar suas amostras de cinza de Santiaguito e investigar os mecanismos de fragmentação. "Como os fragmentos de magma dependem do tipo de atividade vulcânica envolvida em sua produção e isso também muda a mineralogia encontrada nas superfícies das partículas de cinza", explicou o autor principal, Dr. Adrian Hornby, em uma notícia publicada no Phys.org.

As amostras de cinzas obtidas na explosão vulcaniana tinham uma distribuição uniforme de plagioclásio - uma forma de feldspato - e vidro, enriquecido com outros minerais nas superfícies das partículas. Contudo, as cinzas geradas a partir do colapso da cúpula tinham mais vidro e menos feldspato nas superfícies. "Nossas descobertas dão uma contribuição significativa para uma melhor compreensão da origem e composição da cinza vulcânica - que é necessária para permitir a avaliação dos riscos associados às erupções, "afirmou o Dr. Hornby.

A pesquisa apoiada por AVAST (Advanced Volcanic Ash caracterização) e SLIM (Strain Localization in Magma) destaca a necessidade de uma investigação mais aprofundada sobre os mecanismos de fragmentação. SLIM terminou em junho de 2018, enquanto o AVAST continua até agosto de 2019.