Localizado perto de Nápoles, Itália, o Vesúvio teve uma erupção violenta pela última vez em 1944, no final da Segunda Guerra Mundial. Pode levar algumas centenas de anos até que outra erupção perigosa e explosiva ocorra, segundo um novo estudo realizado por especialistas em vulcões da ETH Zurich.
O Vesúvio é um dos vulcões mais perigosos da Europa. Mais de três milhões de pessoas vivem em suas imediações e, em tempos históricos e pré-históricos, houve erupções explosivas que destruíram assentamentos e cidades inteiras na área.

Então, a questão premente é:quando o Vesúvio entrará em erupção novamente e quão forte pode ser a erupção?

Para responder a esta pergunta, um grupo de pesquisa da ETH Zurique, em colaboração com pesquisadores da Itália, examinou de perto as quatro maiores erupções do Vesúvio nos últimos 10.000 anos para que possam avaliar melhor se um evento perigoso pode ser esperado em o futuro previsível.

As quatro erupções estudadas incluem a erupção de Avellino de 3.950 anos atrás, que é considerada um possível "pior cenário" para futuras erupções, e a erupção de 79 d.C. que enterrou as cidades romanas de Pompéia e Herculano. Este último foi documentado pelo escritor romano Plínio, o Jovem, e assim todas as erupções desse tipo são chamadas de erupções "Plinianas". Além disso, os vulcanologistas estudaram erupções de 472 dC e 8890 aC. A erupção sub-Pliniana de 472 dC é a menor das erupções investigadas, mas ainda semelhante em tamanho em comparação com a recente erupção de Tonga.

Granadas permitem datação precisa

Em seu estudo, que acaba de ser publicado na revista Science Advances , os pesquisadores que trabalham com o autor principal Jörn-Frederik Wotzlaw e o professor da ETH Zurique Olivier Bachmann determinaram a idade dos cristais de granada presentes nos depósitos vulcânicos. Este mineral cresce a partir do magma enquanto é armazenado na câmara de magma na crosta superior abaixo do Vesúvio. Conhecer a idade desses minerais permite inferir quanto tempo o magma residiu nesta câmara antes de ser expelido pelo vulcão.

A granada é uma escolha incomum para determinar a idade do material ejetado vulcânico. Os pesquisadores normalmente usam zircões, que são minúsculos minerais acessórios encontrados em muitas rochas ígneas. O magma do Vesúvio, no entanto, é muito alcalino para cristalizar zircões, mas é rico em granada.

Para determinar a idade das granadas, os pesquisadores usaram os elementos radioativos urânio e tório. A estrutura cristalina da granada incorpora ambos em quantidades pequenas, mas mensuráveis, com preferência pelo urânio. Usando a proporção dos isótopos de urânio-238 para tório-230, os pesquisadores podem calcular a idade de cristalização dos minerais.

As granadas para este estudo vieram de material que a equipe da ETH coletou no local com a ajuda de colegas das Universidades de Milão e Bari. Para isso, eles procuraram os locais correspondentes onde os depósitos vulcânicos das quatro erupções mencionadas acima estão expostos à superfície e são acessíveis para amostragem.

Os intervalos ficam mais curtos

Usando as idades de cristalização das granadas, os pesquisadores agora podem mostrar que o tipo de magma mais explosivo do Vesúvio (o chamado magma "fonolítico") é armazenado em um reservatório na crosta superior por vários milhares de anos antes do influxo de mais primitivos, e mais quente, o magma da crosta inferior desencadeia uma erupção.

Para os dois eventos pré-históricos, os pesquisadores determinaram que o magma fonolítico residiu na câmara por cerca de 5.000 anos. Antes das erupções no período histórico, ficou armazenado neste reservatório por apenas cerca de 1.000 anos.

Para todas as erupções, o tempo de residência do magma fonolítico na câmara crustal superior coincide com os períodos quiescentes do Vesúvio.

"Achamos que é provável que um grande corpo de magma fonolítico na crosta superior tenha bloqueado a ressurgência de magma mais primitivo e mais quente de reservatórios mais profundos", diz Bachmann. "O Vesúvio tem um sistema de encanamento bastante complicado", acrescenta ele com um sorriso.

Abaixo do vulcão estão várias câmaras de magma conectadas por um sistema de tubos. A câmara superior, que é crítica para as erupções, enche-se de magma de uma das câmaras inferiores em pouco tempo. Nesse ambiente mais frio, o magma esfria e cristaliza, levando a alterações químicas do fundido residual (um processo chamado "diferenciação magmática"). Os especialistas chamam o magma "diferenciado" do fonolito do Vesúvio. Em algum ponto (provavelmente em intervalos relativamente regulares), o magma mais primitivo ou "máfico" flui para a câmara superior de profundidades maiores. Essa recarga leva a um aumento de pressão dentro da câmara, o que pode forçar o magma fonolítico para cima, potencialmente até a superfície, iniciando uma erupção.

Um reservatório de magma fonolítico parece ter quase sempre existido sob o Vesúvio nos últimos 10.000 anos. No entanto, a questão é se uma hoje poderia alimentar uma erupção perigosa como a de 3.950 anos atrás ou a de 79 dC.

Acúmulo de magma bastante improvável

Pesquisas sísmicas indicam que há de fato um reservatório a uma profundidade de cerca de seis a oito quilômetros abaixo do Vesúvio. No entanto, a composição do magma que ele contém - ou seja, se é fonolítico ou mais máfico - não pode ser determinada usando tecnologia sísmica. Mas como o Vesúvio produz principalmente magma máfico desde 1631, os pesquisadores acreditam que é improvável que o fonólito diferenciado esteja se acumulando atualmente. "A última grande erupção em 1944 ocorreu há quase 80 anos, o que pode muito bem ser o início de um período de quiescência prolongado durante o qual o magma diferenciado pode se acumular. Ainda assim, uma erupção perigosa comparável à de 79 d. duram muito mais", diz Wotzlaw.

Se o magma predominantemente máfico for ejetado nas próximas décadas, isso pode indicar que o corpo magmático detectado pelas pesquisas sísmicas não é composto por magma diferenciado e que nenhum está presente atualmente sob o Vesúvio. “É por isso que achamos que é mais provável que uma grande e explosiva erupção do Vesúvio ocorra apenas após um período quiescente de séculos”, diz Bachmann. Wotzlaw acrescenta:"No entanto, erupções menores, mas ainda muito perigosas, como a de 1944 ou mesmo a de 1631, podem ocorrer após períodos mais curtos de quiescência. A previsão precisa do tamanho e do estilo das erupções vulcânicas não é possível. dos reservatórios de magma sob os vulcões agora são reconhecíveis pelo monitoramento."

Monitoramento próximo

Para evitar surpresas desagradáveis, o Vesúvio e sua atividade, juntamente com seu irmão mais velho a oeste, os Campos Flegreus, são monitorados 24 horas por dia. Por exemplo, o Instituto Nacional de Geofísica e Vulcanologia da Itália mede todos os terremotos ao redor dos vulcões, analisa os gases emitidos pelas fumarolas e observa a deformação do solo, que são indicadores da atividade subterrânea. Há também um plano de emergência descrevendo como evacuar a área da grande Nápoles caso a vigilância conclua que uma erupção é iminente.