Um novo estudo revela por que as câmaras de magma que alimentam erupções vulcânicas recorrentes e frequentemente explosivas tendem a residir em uma faixa de profundidade muito estreita dentro da crosta terrestre. As evidências, publicado em Nature Geoscience , poderia ajudar os cientistas a compreender melhor os processos vulcânicos em todo o mundo.

A pesquisa faz uso de modelos de computador que capturam a física de como as câmaras magmáticas, reservatórios na crosta que contêm rocha parcialmente derretida, evoluir com o tempo. Os modelos mostraram que dois fatores - a capacidade do vapor de água de borbulhar para fora do magma, e a capacidade da crosta de se expandir para acomodar o crescimento da câmara - são os principais fatores que restringem a profundidade das câmaras de magma, que geralmente são encontrados entre seis e 10 quilômetros de profundidade.

"Sabemos por observações que parece haver um ponto ideal em termos de profundidade para câmaras de magma que explodem repetidamente, "disse Christian Huber, geólogo da Brown University e principal autor do estudo. "Por que esse ponto ideal existe é uma questão em aberto há muito tempo, e este é o primeiro estudo que explica os processos que o controlam. "

Profundidades de seis a 10 quilômetros geralmente correspondem a pressões de cerca de 1,5 kilobars no lado raso e 2,5 kilobars no lado profundo. Os modelos mostraram que em pressões inferiores a 1,5 kilobars, água presa dentro do magma forma bolhas prontamente, levando a violentas explosões vulcânicas que expelem mais magma de uma câmara do que pode ser substituído. Essas câmaras deixam de existir rapidamente. Em pressões de mais de 2,5 kilobars, temperaturas quentes nas profundezas da Terra tornam as rochas ao redor da câmara magmática macias e flexíveis, o que permite que a câmara cresça confortavelmente sem entrar em erupção na superfície. Esses sistemas se resfriam e se solidificam com o tempo, sem nunca entrar em erupção.

"Entre 1,5 e 2,5, os sistemas estão felizes, "Huber disse." Eles podem entrar em erupção, recarregue e continue. "

A chave para os modelos, Huber disse, é que eles capturam a dinâmica da crosta hospedeira e do magma na própria câmara. A capacidade da câmara magmática profunda de crescer sem entrar em erupção foi bastante bem compreendida, mas o limite que o vapor de água exerce em câmaras de magma rasas não foi avaliado.

"Não havia uma boa explicação para o motivo dessa zona habitável terminar em 1,5 quilobares, "Disse Huber." Mostramos que o comportamento do gás é muito importante. Simplesmente faz com que mais massa saia do que pode ser recarregada. "

Huber diz que as descobertas serão úteis para entender o orçamento global de magma.

"A proporção de magma que permanece na crosta versus quanto é erupcionado na superfície é uma grande questão, "Huber disse." Magma fornece CO2 e outros gases para a atmosfera, que influencia o clima. Portanto, é importante ter um guia para entender o que sai e o que fica. "