Um vulcão não enviará um convite oficial quando estiver pronto para entrar em erupção, mas uma equipe de pesquisadores sugere que os cientistas que ouvem e observam cuidadosamente podem ser capazes de captar sinais de que uma erupção está prestes a acontecer.

Em um estudo do vulcão Kīlauea do Havaí, os pesquisadores relataram que as mudanças de pressão nos reservatórios do cume do vulcão ajudaram a explicar o número de terremotos - ou sismicidade - na zona alta do Rift Leste. Esta zona é uma região altamente ativa, onde várias erupções ocorreram nas últimas décadas, incluindo um espetacular em 2018.

"Estamos interessados ​​em observar os mecanismos que acionam a sismicidade em um vulcão muito ativo e dinâmico, como o vulcão Kilauea no Havaí, "disse Christelle Wauthier, professor assistente de geociências e co-contratação do Institute for CyberScience, Estado de Penn. “Existem vários processos físicos que podem conduzir à sismicidade e, neste estudo, estávamos tentando descobrir qual era o mais provável. "

De acordo com Wauthier, as mudanças de pressão que ocorrem no reservatório do cume - uma câmara subterrânea que hospeda magma quente - causa tensões nas rochas e no solo que cercam o magma, mesmo não em sua proximidade imediata. Essas mudanças de estresse podem desencadear terremotos vulcanotectônicos de pequena magnitude, na maioria das vezes imperceptíveis aos humanos, mas captados pelos sensíveis equipamentos sísmicos que monitoram o vulcão. Esta atividade sísmica, então, pode prever melhor os movimentos do magma e erupções resultantes.

O trabalho do pesquisador desafia uma teoria anterior que sugeria que a atividade sísmica na zona da fenda estava sendo desencadeada pelo deslizamento gradual do vulcão em direção ao mar. O flanco sul de Kilauea está gradualmente se movendo em direção ao oceano em cerca de seis centímetros por ano.

Enquanto a maioria das pessoas imagina vulcões em erupção violenta em seus picos, Kilauea é diferente porque seu extenso sistema de túneis subterrâneos e câmaras onde o magma flui resulta em erupções que podem acontecer em vários pontos a quilômetros de seu cume. Quando o magma viaja para fora dessas câmaras e para a superfície da Terra, é chamado de lava.

"Por baixo, há um sistema de conduíte que é extremamente longo - estamos falando de 20 milhas ou mais, "disse Wauthier." E é como o encanamento de uma casa. O sistema de encanamento de um vulcão pode ser conectado ou bloqueado e isso pode levar a uma erupção. "

Ao compreender melhor as forças que estão provocando a sismicidade, cientistas que monitoram a atividade sísmica em outros vulcões podem prever erupções futuras com mais precisão, de acordo com os pesquisadores, que relataram suas descobertas em uma edição recente da Geologia . Como Kilauea é um dos sistemas vulcânicos mais monitorados de perto e densamente do mundo, serve como um laboratório vivo para estudar a atividade vulcânica que pode ser aplicada para estudar outros vulcões, adicionado Wauthier, que trabalhou com Diana C. Roman, cientista da equipe, Carnegie Institution for Science, e Michael P. Polônia, cientista encarregado, Laboratório de Vulcão de Yellowstone, U.S. Geological Survey.

"Embora existam apenas alguns vulcões tão altamente instrumentados quanto o Kilauea, que tem uma rede sísmica superdensa e GPS, então é muito bem monitorado, mas outros vulcões não são monitorados assim, "disse Wauthier." No entanto, para vulcões que têm boas redes sísmicas - e há muitos deles - você pode aplicar exatamente a mesma abordagem que este aqui para ver se sua sismicidade vulcão-tectônica - esses pequenos terremotos - é devido ao magma sendo injetado em um reservatório de magma, ou devido a outra coisa. "

A equipe usou dados de imagens sísmicas e de satélite de meados ao final de 2007 para o estudo. A análise sísmica foi conduzida com dados coletados na zona superior do Rift Leste do U.S. Geological Survey Hawaiian Volcano Observatory (HVO). Usando informações de satélites de posicionamento global, também coletado por HVO, os pesquisadores também foram capazes de analisar as mudanças físicas na forma da montanha e prestar atenção especial às deformações da superfície do solo no cume. Eles então examinaram como esses fatores se correlacionavam com os modelos das mudanças de tensão causadas por inflações e deflações do reservatório do cume.

Ao analisar cuidadosamente os movimentos para o reservatório do cume de um vulcão, os pesquisadores podem ser capazes de prever melhor quando e onde as erupções podem ocorrer, então, de acordo com os pesquisadores. Contudo, mais trabalho precisa ser feito, disse Wauthier. Os planos de pesquisas futuras incluem a análise de atividades sísmicas e dados de deformação do solo de outros períodos do vulcão.

"Estivemos olhando para o período de 2007, mas isso é apenas um subconjunto, "disse Wauthier." Poderíamos imaginar apenas olhar para um período de tempo mais longo, onde temos outros eventos de inflação-deflação acontecendo e ver se ainda concluímos a mesma coisa que é a inflação do reservatório de magma que desencadeia a sismicidade. É provável que durante uma erupção de longo prazo como a de 1983-2008, as coisas estão mudando. "