“Respiração” dos vulcões ajuda a prever erupções mortais

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TANAKA Juuyoh (田中十洋) / Flickr

Kusatsu-Shirane

As zonas próximas aos vulcões são privilegiadas devido aos solos férteis – ideais para o cultivo – e à topografia. Porém, as erupções são difíceis de prever, sendo o diagnóstico precoce crucial.

Embora seja difícil prever quando um vulcão vai entrar em atividade, há indicadores externos que nos ajudam. Terramotos e deformação da crosta terrestre são métodos tradicionais de identificação de uma erupção iminente, mas nem todas fornecem estes sinais de alerta.

“Quando se compara um vulcão a um corpo humano, os métodos geofísicos convencionais representados pelas observações de terramotos e deformação da crosta são semelhantes à audição do peito e à mensuração do tamanho corporal”, disse Hirochika Sumino, do Meio de Investigação de Ciência e Tecnologia Avançada.

“É difícil saber que problema de saúde razão qualquer sonido no peito ou um aumento súbito de peso, sem um controlo médico detalhado. Indagar a constituição química e isotópica dos elementos de gases fumarólicos é porquê uma estudo à respiração ou ao sangue. Isto significa que estamos a olhar para material que deriva diretamente do magma, ficando a saber o que está realmente a ocorrer com o magma”, indicou.

Pesquisas sobre o gás associado às erupções nas Ilhas Canárias, realizado em 2011, já tinham demonstrado que há um aumento na proporção de isótopos mais pesados de hélio, típicos do material do véu.

“Sabíamos que a proporção de isótopos de hélio muda ocasionalmente de um valor plebeu, semelhante ao hélio encontrado na crosta terrestre, para um valor cima, porquê o do véu terrestre, quando a atividade do magma aumenta. Mas não sabíamos porque tínhamos mais hélio derivado do véu durante a alvoroço magmática”, referiu ainda Hirochika Sumino, investigador que liderou o projeto.

Sumino e a equipa procuraram as respostas no gás em volta de Kusatsu-Shirane, um vulcão ativo, a 150 quilómetros a noroeste de Tóquio. Amostras analisadas em laboratório, recolhidas entre 2014 e 2021, permitiram verificar medições precisas dos componentes isotópicos, descobrindo uma relação entre a proporção de argon-40 para hélio-3 (um isótopo de ‘cima valor’ de hélio) e a alvoroço magmática.

“Utilizando modelos informáticos, descobrimos que essa relação reflete o quanto o magma no subsolo é espumoso, fazendo bolhas de gases vulcânicos que se separam do magma líquido”, explicou Hirochika Sumino.

A medida em que o magma é espumante “controla a quantidade de gás magmático fornecido ao sistema hidrotérmico sob um vulcão e o quão flutuante é o magma. O primeiro está relacionado com um risco de erupção freática, em que um aumento da pressão da chuva no sistema hidrotérmico provoca a erupção. O segundo aumentaria a taxa de subida do magma, resultando numa erupção magmática”.

Os investigadores estão agora a desenvolver um espectrómetro portátil, que poderá ser utilizado no terreno para averiguar os gases em tempo real, reduzindo a premência de recolher e transportar amostras para o laboratório.

“O nosso próximo passo é estabelecer um protocolo de estudo de gases nobres com nascente novo instrumento, para que todos os vulcões ativos – pelo menos aqueles que têm o potencial de promover desastres aos residentes locais – sejam monitorizados 24 horas por dia, sete dias por semana”, disse Sumino.

  ZAP //

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