Não é todo dia que aprendemos algo que muda fundamentalmente a forma como entendemos nosso mundo. Mas para o cientista da Terra da UC Santa Barbara, Matthew Jackson, e os milhares de vulcanologistas em todo o mundo, tal revelação ocorreu.
Ao colher amostras de magma do vulcão Fagradalsfjall, na Islândia, Jackson e seus colaboradores descobriram um processo muito mais dinâmico do que se supunha nos dois séculos em que os cientistas estudaram os vulcões.

"Quando acho que chegamos perto de descobrir como esses vulcões funcionam, temos uma grande surpresa", disse ele.

As descobertas dos geólogos são publicadas na revista Nature .

10.000 anos em um mês

Foram necessários um período sabático, uma pandemia e 780 anos de derretimento de rochas subterrâneas para colocar Jackson no lugar e na hora certos para testemunhar o nascimento de Fagradalsfjall, uma fissura nas terras baixas do sudoeste da Islândia que se dividiu e explodiu com magma em março de 2021. tempo, disse ele, todos na Península de Reykjanes estavam prontos para algum tipo de erupção.

"O enxame de terremotos foi intenso", disse ele sobre os cerca de 50.000 tremores - alguns de magnitude 4 ou mais - que sacudiram a terra por semanas e mantiveram a maior parte da população da Islândia no limite.

Mas a privação do sono valeu a pena, e o mau humor se transformou em fascinação quando a lava borbulhou e respingou do buraco no chão da região relativamente vazia de Geldingadalur. Cientistas e visitantes se reuniram na área para ver a mais nova seção da crosta terrestre se formar. Eles conseguiram chegar perto o suficiente para amostrar a lava continuamente desde o início, graças aos ventos que sopraram os gases nocivos e ao fluxo lento da lava.

O que os geólogos, liderados por Sæmundur Halldórsson da Universidade da Islândia, estavam tentando descobrir era "quão profundo no manto o magma se originou, quão abaixo da superfície ele foi armazenado antes da erupção e o que estava acontecendo no reservatório antes e durante a erupção." Questões como essas, embora fundamentais, são na verdade alguns dos maiores desafios para quem estuda vulcões, devido à imprevisibilidade das erupções, ao perigo e às condições extremas, e ao afastamento e inacessibilidade de muitos locais ativos.

"A suposição era que uma câmara de magma se enche lentamente ao longo do tempo, e o magma fica bem misturado", explicou Jackson. "E então drena ao longo da erupção." Como resultado desse processo de duas etapas bem definido, ele acrescentou, aqueles que estudam erupções vulcânicas não esperam ver mudanças significativas na composição química do magma à medida que flui para fora da terra.

"Isso é o que vemos no Monte Kīlauea, no Havaí", disse ele. "Você terá erupções que duram anos e haverá pequenas mudanças ao longo do tempo.

"Mas na Islândia, houve mais de um fator de 1.000 taxas mais altas de mudança para os principais indicadores químicos", continuou Jackson. "Em um mês, a erupção de Fagradalsfjall mostrou mais variabilidade composicional do que as erupções de Kīlauea mostraram em décadas. nos últimos 10.000 anos."

Segundo os cientistas, essa variabilidade é resultado de lotes subsequentes de magma que fluem para a câmara das profundezas do manto.

"Imagine uma lâmpada de lava em sua mente", disse Jackson. "Você tem uma lâmpada quente na parte inferior, ela aquece uma bolha e a bolha sobe, esfria e depois afunda. Podemos pensar no manto da Terra - do topo do núcleo até sob as placas tectônicas - operando como uma lava lâmpada." À medida que o calor faz com que as regiões do manto subam e as plumas se formem e se movam flutuando para cima em direção à superfície, explicou ele, a rocha derretida dessas plumas se acumula em câmaras e cristaliza, os gases escapam pela crosta e a pressão aumenta até que o magma encontre um caminho. escapar.

Nas primeiras semanas, conforme descrito no artigo, o que entrou em erupção foi o esperado tipo de magma "esgotado" que vinha se acumulando no reservatório, localizado a cerca de 16 km abaixo da superfície. Mas em abril, as evidências mostraram que a câmara estava sendo recarregada por derretimentos mais profundos e "enriquecidos" com uma composição diferente, provenientes de uma região diferente da pluma do manto de ressurgência sob a Islândia. Esse novo magma tinha uma composição química menos modificada, com maior teor de magnésio e maior proporção de gás dióxido de carbono, indicando que menos gases desse magma mais profundo escaparam. Em maio, o magma que dominava o fluxo era do tipo mais profundo e enriquecido. Essas mudanças rápidas e extremas na composição do magma em um hotspot alimentado por plumas, dizem eles, “nunca foram observadas em tempo quase real”.

Essas mudanças na composição podem não ser tão raras, disse Jackson; é só que as oportunidades de amostra de erupções em um estágio tão inicial não são comuns. Por exemplo, antes da erupção de Fagradalsfjall em 2021, as erupções mais recentes na península de Reykjanes, na Islândia, ocorreram oito séculos atrás. Ele suspeita que essa nova atividade sinalize o início de um novo ciclo vulcânico, possivelmente de séculos, no sudoeste da Islândia.

“Muitas vezes não temos um registro dos primeiros estágios da maioria das erupções porque elas são enterradas por fluxos de lava dos estágios posteriores”, disse ele. Este projeto, segundo os pesquisadores, permitiu-lhes ver pela primeira vez um fenômeno que se pensava ser possível, mas nunca havia sido testemunhado diretamente.

Para os cientistas, esse resultado apresenta uma "restrição fundamental" em como os modelos de vulcões ao redor do mundo serão construídos, embora ainda não esteja claro o quão representativo esse fenômeno é de outros vulcões ou qual o papel que desempenha no desencadeamento de uma erupção. Para Jackson, é um lembrete de que a Terra ainda tem segredos para revelar.

"Então, quando eu sair para provar um antigo fluxo de lava, ou quando eu ler ou escrever artigos no futuro", disse ele, "sempre estará em minha mente:esta pode não ser a história completa da erupção". + Explorar mais

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