17 de julho 2020 — A elevação dos basaltos do rio Columbia permitiu aos pesquisadores da Universidade de Oregon compreender melhor como o magma 14-16 milhões de anos atrás moldou a região e por que os gases de efeito estufa liberados durante uma série de erupções vulcânicas não desencadearam um evento de extinção global.

Os insights, publicado em Relatórios Científicos , foram retirados de análises de isótopos de oxigênio e hidrogênio em material crustal, uma mistura de magma e rochas originais, que agora está exposta por elevação geológica e erosão.

Os basaltos de inundação do rio Columbia representam a província de basalto de inundação continental mais jovem da Terra e uma das mais bem preservadas. Abrange cerca de 210, 000 quilômetros quadrados, estendendo-se do leste de Oregon e Washington até o oeste de Idaho e parte do norte de Nevada.

Fundamental para a pesquisa foram 27 amostras de 22 diques diferentes - corpos de magma parecidos com paredes que cortam a paisagem de fluxo de lava durante as erupções. Um dique de alimentação de 10 metros de espessura no batólito Wallowa, formado a partir de uma mistura de magma basáltico e granito há 16 milhões de anos, por exemplo, provavelmente atuou como um conduto de magma por até sete anos. Ele formou um dos maiores fluxos de lava de superfície e alterou quimicamente cerca de 100 metros da rocha circundante.

"Descobrimos que quando o magma basáltico quente intrometeu-se na crosta, ele ferveu a água subterrânea e volatilizou tudo dentro e perto de seu caminho, causando mudanças químicas e isotópicas nas rochas e a liberação de gases de efeito estufa, "disse Ilya Bindeman, um professor do Departamento de Ciências da Terra, quem conduziu o estudo.

Coletivamente, os efeitos do aquecimento em toda a região do basalto de inundação podem ter durado cerca de 150 anos depois que o magma parou de fluir, construindo a paisagem que é visível hoje em toda a região, a equipe de pesquisa de sete membros de três países concluiu.

"Os basaltos do rio Columbia, que são tão caros para nós no noroeste do Pacífico, "Bindeman disse." Eles agora são elevados e erodidos a um nível que nos permite amostrar os contatos desses basaltos com as rochas anteriores. O mesmo processo hoje está acontecendo a cada hora e em todos os lugares sob as dorsais meso-oceânicas e também nos continentes. Ao estudar essas rochas não tão antigas, aprendemos o que está acontecendo sob nossos pés. "

A modelagem computacional feita com os dados químicos sugere que o aquecimento hidrotérmico das rochas metassedimentares originais da região - uma rocha metamórfica formada pela deposição e solidificação de sedimentos - e níveis relativamente baixos de matéria orgânica afetados pelas erupções teriam gerado a liberação de cerca de 18 gigatoneladas de dióxido de carbono e metano. Um gigaton equivale a um bilhão de toneladas métricas.

As erupções individuais de basalto do rio Columbia foram 10 a 100 vezes maiores do que as maiores erupções historicamente experimentadas das erupções vulcânicas Eldgja e Laki da Islândia nos anos 934 e 1783, respectivamente, conhecido co-autor do estudo Leif Karlstrom, um professor de ciências da terra, que junto com Bindeman é membro do Oregon Center for Volcanology.

A erupção Laki, que matou milhares de pessoas, liberou gases de efeito estufa derivados de origem vulcânica que geraram um ano sem verão, seguido por um ano quente em toda a Europa e América do Norte, Karlstrom disse.

Enquanto as erupções do rio Columbia lançaram 210, 000 quilômetros cúbicos de magma basáltico ao longo de 1,5 milhão de anos, levando a impactos climáticos globais, os pesquisadores concluíram, eles não causaram extinções em massa, como a desencadeada por erupções em uma escala de tempo semelhante, cerca de 250 milhões de anos atrás, que formaram as Armadilhas Siberianas.

A diferença, a equipe de pesquisa teorizou, está na geologia das regiões. As erupções de basalto do rio Columbia ocorreram na crosta ígnea que continha baixos níveis de matéria orgânica que poderia ser liberada por aquecimento hidrotérmico. As erupções nas armadilhas da Sibéria ocorreram em rochas sedimentares ricas em orgânicos.

Embora as novas descobertas sugiram que a circulação de água subterrânea em escala regional semelhante em torno dos diques é uma assinatura do vulcanismo de basalto de inundação globalmente, os pesquisadores notaram, as consequências podem nem sempre ser catastróficas em larga escala.

Nos basaltos do rio Columbia e no provável ponto de acesso de Yellowstone relacionado, a circulação hidrotérmica se manifesta como sinais isotópicos sutis, um esgotamento dos isótopos de oxigênio, nas rochas, a equipe de pesquisa descobriu.