Um mapa do vulcanismo havaiano recente, destacando as trilhas de Loa e Kea. Crédito: Tim Jones, ANU.
Um estudo liderado pela Universidade Nacional Australiana (ANU) resolveu o mistério de 168 anos de como os maiores e mais ativos vulcões do mundo se formaram no Havaí.
O estudo descobriu que os vulcões se formaram ao longo de trilhas gêmeas devido a uma mudança na direção da Placa do Pacífico há três milhões de anos.
O pesquisador-chefe Tim Jones, da ANU, disse que os cientistas sabiam da existência das trilhas vulcânicas gêmeas desde 1849, mas a causa delas permaneceu um mistério até agora.
“A descoberta ajuda a reconstruir melhor a história da Terra e a entender parte do mundo que cativou a imaginação das pessoas”, disse Jones, estudante de doutorado da ANU Research School of Earth Sciences (RSES).
"A análise que fizemos nos movimentos anteriores da Placa do Pacífico é a primeira a revelar que houve uma mudança substancial no movimento há 3 milhões de anos. Isso ajuda a explicar a origem do Havaí, o maior hotspot vulcânico da Terra e um dos destinos turísticos mais populares da o mundo."
Existem trilhas vulcânicas gêmeas em outras partes do Pacífico, incluindo Samoa, e o estudo descobriu que elas também surgiram há três milhões de anos.
Jones disse que esse tipo de atividade vulcânica foi surpreendente porque ocorreu longe dos limites das placas tectônicas, onde a maioria dos vulcões é encontrada.
Dr. Rhodri Davies e o estudante de doutorado Tim Jones da ANU Research School of Earth Sciences. Crédito: Stuart Hay, ANU
“O calor do núcleo da Terra faz com que colunas quentes de rocha, chamadas de plumas do manto , subam sob as placas tectônicas e produzam atividade vulcânica na superfície”, disse ele.
“As plumas do manto desempenharam um papel nas extinções em massa, na criação de diamantes e na fragmentação de continentes”.
O co-pesquisador Dr. Rhodri Davies, da RSES, disse que as trilhas vulcânicas gêmeas surgiram porque a pluma do manto estava desalinhada com a direção do movimento da placa.
"Nossa hipótese prevê que a placa e a pluma se realinharão novamente em algum momento no futuro, e as duas faixas se fundirão para formar uma única faixa novamente", disse Davies.
"Mudanças de placas têm ocorrido constantemente, mas de forma irregular, ao longo da história da Terra. Olhando mais para trás no tempo, descobrimos que as trilhas duplas não são exclusivas do jovem vulcanismo havaiano - na verdade, elas coincidem com outras mudanças passadas no movimento das placas."
O Havaí fica no limite sudeste de uma cadeia de vulcões e montes submarinos submersos que envelhecem progressivamente em direção ao noroeste.
Os pesquisadores trabalharam com a Infraestrutura Computacional Nacional da ANU para modelar a mudança de direção da Placa do Pacífico e a formação das trilhas vulcânicas gêmeas através do Havaí.
Mais informações: TD Jones et al, The concurrent emergentes and cause of double vulcânica hotspot tracks on the Pacific plate, Nature (2017). DOI: 10.1038/natureza22054
Erupção vulcânica em Tonga foi a mais violenta da história do país
Um evento como o da última sexta (14) acontece em intervalos de décadas ou séculos. Entenda como as erupções são classificadas – e quais foram os impactos para comunidades próximas.
PorLetícia Guimarães, Ronaldo Pierosan, Lucas RossettiAtualizado em 24 jan 2022, 17h52 - Publicado em 22 jan 2022, 15h04
./Divulgação
Este é o sétimo texto do blog Deriva Continental, escrito porLetícia Freitas Guimarães, Ronaldo Pierosan, Lucas Rossetti.
De tempos em tempos, erupções vulcânicas nos lembram que o planeta Terra é vivo e dinâmico. No dia 14 de janeiro, esse lembrete veio do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, localizado no arquipélago de Tonga, no Oceano Pacífico. A erupção ocorreu em uma ilha inabitada, mas as cinzas se espalharam por quilômetros de distância, o tremor provocou tsunamis que romperam o cabo de fibra óptica que conecta a internet de Tonga ao resto do mundo.
A erupção já é considerada a mais violenta da história do país. A seguir, entenda o que causou a explosão, como profissionais da Geologia classificam as erupções e quais foram os impactos globais causados pelo Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.
O que causa o vulcanismo?
Vulcões são aberturas na crosta terrestre de onde lava, fragmentos vulcânicos e gases são expelidos. As erupções podem ocorrer em três ambientes geológicos diferentes: separação de placas tectônicas (como ocorre no meio do Oceano Atlântico, responsável pelo vulcanismo na Islândia); colisão de placas tectônicas (isso ocorre ao longo do denominado “Círculo de Fogo do Pacífico”, que inclui o Hunga Tonga-Hunga Ha’apai); e nas porções internas das placas, onde a geração de magma está relacionada à ocorrência de pontos quentes no manto terrestre (é o caso das ilhas Havaianas e Canárias).
Ilustração representativa dos diferentes ambientes tectônicos onde ocorre vulcanismo. A) Separação de placas tectônicas, onde a geração do magma ocorre devido à rápida perda de pressão do manto, que se funde. B) Colisão de placas tectônicas, onde a geração de magma resulta da redução da temperatura de fusão do manto causada pela interação com a água proveniente da desidratação da placa tectônica que mergulha sob a outra. C) Porções internas de placa, onde a geração de magma está relacionada à ocorrência de regiões anomalamente quentes no manto. CreativeCommons/Reprodução
As ilhas de Hunga Tonga e Hunga Ha’apai são porções emersas (ou seja, acima do nível do mar) de uma caldeira vulcânica submarina de 3 quilômetros de extensão. Todas as erupções por lá são causadas pela colisão entre as placas tectônicas do Pacífico e da Austrália. A primeira mergulha sob a segunda, gerando o chamado arco vulcânico de Tonga-Kermadec.
O magma que chega à superfície não é líquido, e sim um fluido viscoso composto de três fases: uma líquida, uma gasosa (resultante da liberação de gases dissolvidos na fase líquida) e uma sólida (minerais formados a partir da cristalização da fase líquida). As erupções podem ser efusivas (em que predomina o derramamento de lava) ou explosivas (onde há produção de fragmentos vulcânicos que são ejetados na atmosfera, como a famosa erupção do Monte Vesúvio).
As consequências da atividade vulcânica para as comunidades humanas são bastante variadas e o tamanho do impacto causado por elas depende do tipo e da intensidade da erupção. A atividade recente do vulcão Cumbre Vieja, nas Ilhas Canárias é um exemplo de erupções efusivas com dano localizado. Já as erupções fortemente explosivas podem resultar em dano regional ou até mesmo global. Um exemplo são as erupções dos vulcões chilenos Puyehue-Cordón Caulle e Calbuco em 2011 e 2015, respectivamente, que fecharam aeroportos no Chile, Argentina e no sul do Brasil. Outro exemplo é a erupção do vulcão Tambora, na ilha de Sumbawa, em 1815, que reduziu a temperatura do planeta em até 2,5°C, fazendo com que o ano de 1816 ficasse conhecido como “o ano sem verão” na Europa.
Como classificar as erupções vulcânicas
As erupções explosivas são classificadas de acordo com o índice de explosividade vulcânica (VEI, da sigla em inglês paravolcanic explosivity index). Trata-se de uma escala numérica (logarítmica) baseada no volume de material ejetado e na altura da coluna eruptiva – aquela nuvem de cinzas de gases que observamos nas erupções.
Índice de Explosividade Vulcânica (VEI), escala numérica mede a explosividade relativa das erupções vulcânicas. Volume de material expelido, altura da coluna eruptiva e descrições qualitativas (por exemplo “erupção suave”, “erupção colossal”, etc.) são usados como critério de classificação. A escala não tem limite superior, embora o maior valor (VEI=8) seja definido com base nas maiores erupções conhecidas no planeta. VEI 0 corresponde à erupções efusivas ou de baixa explosividade, com volume de material ejetado inferior a 10.000 m³, enquanto que VEI 8 representa erupções mega-colossais, com volume de material ejetado superior a 1.000 km³ e colunas eruptivas mais altas que 25 km. A escala é logarítmica, ou seja, cada intervalo da escala representa um aumento de 10 vezes no volume de material ejetado (com exceção dos intervalos entre VEI 0, 1 e 2). geology.com/Montagem sobre reprodução
O VEI varia de 0 (eventos não explosivos, com volume de material inferior a 10.000 m³) a 8 (eventos extremos, com volume de material ejetado superior a 1.000 km³ e altura da coluna eruptiva acima de 25 km).
Eventos de VEI 1-2 ocorrem no intervalo de semanas a meses. Já os de VEI 5 ocorrem no intervalo de décadas, os de VEI 6 no intervalo de séculos, e os de VEI 7-8 no intervalo de centenas de milhares de anos.
Magnitude e frequência das erupções ocorridas nos últimos 10 mil anos. O número cumulativo de erupções para cada VEI está normalizado por 1000 anos. Erupções de baixa explosividade (VEI 0 e 1) não incluídas. Escala logarítmica é utilizada a fim de permitir a visualização das baixas frequências relacionadas às maiores erupções. Exemplos de erupções bem conhecidas são indicados para ilustrar cada VEI. Simkin & Siebert/Montagem sobre reprodução
O volume de material ejetado pela erupção em Tonga, na semana passada, ainda não foi bem estimado. Estima-se que a intensidade da erupção é de VEI entre 5 e 6. O Serviço Geológico de Tonga reportou que a altura da coluna eruptiva foi superior a 20 km, enquanto alguns especialistas sugerem, a partir de imagens de satélite, altura superior a 30 km.
Seja como for, esse é o maior evento da história do sistema vulcânico Tonga-Kermadec.
Localização do sistema vulcânico Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (estrela amarela na imagem superior à esquerda). A imagem superior à direita apresenta a batimetria do entorno das ilhas Hunga Tonga e Hunga Ha’apai, medida a partir do navio R/V Falkor em abril de 2016, evidenciando o relevo no vulcão submarino; o volume total estimado do edifício vulcânico acima do piso da caldeira (a -155 m) é de aproximadamente 0,50 km³, dos quais cerca de 11% estão acima do nível médio do mar. O diâmetro basal do edifício é de aproximadamente 1,5 km. As imagens inferiores incluem uma imagem obtida pelo Airbus Pléiades-1A (à esquerda) no final do evento eruptivo de 2015, que representa a expressão inicial do relevo (pré-erosão) da “nova” ilha Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, e o estado da ilha quase 3 anos depois (à direita), em imagem DigitalGlobe WorldView-2 obtida em 19 de setembro de 2017. A evolução costeira é evidenciada pelos contornos coloridos na imagem inferior à esquerda, com cores que variam do vermelho (janeiro de 2015) a azul (setembro de 2017). Garvin et al/Montagem sobre reprodução
Impactos da erupção
A erupção do Hunga Tonga-Hunga Ha’apai começou no dia 14 de janeiro, mas atingiu seu ápice no dia 15. A explosão violenta destruiu grande parte da ilha, gerou umanuvem de fragmentos vulcânicos e gases, além de umaonda de choquecom velocidades da ordem de 300 m/s, percebida por moradores das Ilhas Fiji e outras localidades próximas. Ela chegou a ser detectada por sensores localizados na Nova Zelândia, Estados Unidos, México e Reino Unido.Tsunamistambém atingiram outras ilhas da região.
Imagens da coluna eruptiva produzida pela atividade explosiva do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha’apai em 14-15 de janeiro de 2022 (acima) e da consequente camada de cinzas recobrindo a capital Nuku’alofa (abaixo) Volcano Discovery/Montagem sobre reprodução
A explosão ouvida em todo o Pacífico foi considerada a mais estrondosa desde a erupção do Krakatoa em 1883. Ondas de mais de 1,2 metros atingiram Nuku’alofa (capital de Tonga). Elas chegaram à Nova Zelândia cerca de 5 horas após a erupção, e também aos Estados Unidos, 10 horas após a erupção.
A Cruz Vermelha estima que ao menos 80 mil pessoas foram afetadas pelos tsunamis ao redor do mundo. Eles causaram, inclusive, um vazamento de petróleo no Peru, gerando uma mancha de óleo de quase 20 mil m², causando grande dano ambiental na região.
A nuvem de cinzas e gases vulcânicos que se espalha pelo Pacífico cobriu as ilhas mais próximas ao vulcão. Ela já danificou centenas de edificações, causou cancelamento de vôos, além de interrupções no abastecimento de água e agricultura.
A comunicação nas ilhas, feita majoritariamente por cabos submarinos, foi interrompida devido aos danos causados pelos tsunamis. A comunicação via satélites está prejudicada pelas cinzas e gases vulcânicos – o que atrasou o início da ajuda às populações afetadas. O monitoramento do sistema vulcânico também está comprometido e segue sendo feito via imagens de satélite.
Ao menos 3 mortes foram notificadas pelo governo local, além de pessoas desaparecidas (os números ainda não foram divulgados). A análise detalhada e uma estimativa precisa dos danos causados devem ser atualizadas e divulgadas pelas instituições locais ao longo dos próximos dias.
Histórico do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha’apai
As primeiras erupções observadas na caldeira datam de 1912 (VEI 2). Outros eventos eruptivos foram registrados em 1938 (VEI 2), 1988 (VEI 0), 2009 (VEI 2) e 2014-2015 (VEI 2). A atividade eruptiva é do tipo surtseyana, uma erupção explosiva subaquática rasa, onde a fragmentação do magma que gera a explosão é resultado da interação entre magma e água (neste caso, do mar).
A erupção de 17 a 21 de março de 2009 produziu uma nuvem de vapor e cinzas que atingiu 7,6 km de altura, gerando problemas para o tráfego aéreo local, e resultou em dois cones vulcânicos na porção noroeste e sul da ilha Hunga Ha’apai.
A atividade que se estendeu de 19 de setembro de 2014 a 24 de janeiro de 2015 produziu uma nuvem de vapor que atingiu 10 km de altura e gerou jatos de fragmentos vulcânicos de dispersão localizada (ainda assim suficientes para causar o cancelamento de vôos internacionais na região) que resultaram em um cone vulcânico de 120 metros de altura e 2 km de comprimento que uniu as duas ilhas pré-existentes.
Estudos sobre os vulcões
As erupções vulcânicas sempre despertaram o interesse e a curiosidade da humanidade. Desde o período dos grandes filósofos, de Plínio o Velho (79 A.C) a René Descartes (1650), existem relatos sobre estes eventos. Com o advento da Geologia Moderna, a partir das teorias de James Hutton (1785) e seus adeptos, foi possível compreender melhor estes fenômenos.
Os avanços tecnológicos do último século – principalmente sobre ondas sísmicas, imagens de satélite e modelos computacionais – permitiram aprofundar o conhecimento sobre as atividades vulcânicas. Atualmente, cientistas de todo o mundo acompanham e estudam as erupções vulcânicas, publicam seus resultados em artigos e livros e debatem suas teorias em eventos científicos.
Desde 1999, o Brasil possui um evento científico específico para discutir este tema: oSimpósio de Vulcanismo e Ambientes Associados. Em outubro de 2022, o evento, que é promovido pela Sociedade Brasileira de Geologia, será organizado pela Universidade Federal de Mato Grosso e realizado em Cuiabá, e contará com especialistas de diversas regiões do país e de outras nações, discutindo os diferentes aspectos relacionados às atividades vulcânicas atuais e antigas.
sábado, 23 de julho de 2016
Os antigos vulcões de Minas
Há 600 milhões de anos erupções vulcânicas banhavam de lava o que hoje é a bacia do rio Doce.
Pão de açúcar no interior de Minas: hoje exposto, bloco rochoso foi parte da raiz do Arco Rio Doce.
Quem observa a paisagem montanhosa do Sudeste brasileiro não tem como
desconfiar de que nessa região, há cerca de 600 milhões de anos, havia
uma longa e alta cadeia de vulcões ativos. Naquela época, a forma e a
posição dos continentes eram distintas das atuais e essa cordilheira
ficava à beira de um golfo, no extremo de um mar estreito, e se estendia
por quase 550 quilômetros, indo de onde hoje fica Teófilo Otoni, em
Minas Gerais, até quase o Paraná. No auge de sua existência, seus picos
podem ter sido tão impressionantes quanto os dos Andes.
Mas talvez nunca se saiba ao certo suas dimensões. Assim como o mar
estreito e o antigo continente, essa cordilheira desapareceu, consumida
pela erosão. O que resta são fragmentos do leito desse mar e das rochas
que formavam a raiz profunda da cadeia de vulcões e hoje afloram em
Minas. Esses registros estão ajudando os geólogos a entender a origem e a
história evolutiva do chamado Arco Vulcânico do Rio Doce. “Nosso
trabalho buscou reconstituir a história e o relevo desse conjunto de
montanhas”, conta o geólogo Antônio Carlos Pedrosa Soares, da
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Ele e outros 14
pesquisadores descrevem como surgiu e se moldou o Arco Rio Doce em um
artigo publicado em novembro no Journal of South American Earth Sciences.
Nesse trabalho, Soares e seus colaboradores coletaram rochas que
afloram nos arredores dos municípios mineiros de Governador Valadares e
Teófilo Otoni, próximos à divisa com o Espírito Santo, analisaram a sua
composição química e a idade dos minerais que as formam. A esses dados,
eles uniram informações de estudos anteriores sobre a geologia dos
blocos remanescentes dessa cadeia vulcânica para recompor a região,
cujos primeiros indícios foram identificados nos anos 1960 pelo geólogo
Fernando de Almeida, da Universidade de São Paulo (USP).
Os dados compilados agora confirmam que existe uma variação na idade
das rochas do arco: as rochas mais a leste, próximo à divisa de Minas
Gerais com o Espírito Santo, são mais antigas que as mais a oeste, na
região entre Teófilo Otoni e Governador Valadares. Essas idades foram
determinadas por análises do decaimento de elementos químicos
radioativos do mineral zircão feitas em laboratórios da UFMG, da USP, da
Universidade Federal de Ouro Preto (Ufop), da Universidade de Brasília
(UnB) e da Universidade Estadual do Rio de Janeiro (Uerj). “É um
conjunto de dados muito consistente”, afirma o geólogo. “Análises de
laboratórios diferentes, usando métodos diferentes, chegaram às mesmas
conclusões.”
Da
determinação das idades das rochas, aliada ao estudo da composição
química e da estrutura de seus minerais, emergiu uma história dividida
em três capítulos. O Arco Rio Doce teria começado a se formar há 630
milhões de anos, quando os pedaços de continentes que existiam estavam
reunidos em um supercontinente próximo ao polo Sul.
De acordo com as análises, em um desses continentes havia uma longa
península, formada por um embrião continental muito antigo, envolvendo
partes do que hoje é o leste do Brasil e o oeste da África. No interior
dessa região, que os geólogos chamam de cráton São Francisco-Congo,
havia um mar estreito chamado oceano Adamastor, que era semelhante ao
mar Vermelho e se estendia de onde hoje é o estado de São Paulo até a
Bahia.
Entre 630 milhões e 605 milhões de anos atrás, o movimento das placas
tectônicas teria feito a crosta oceânica na região do Adamastor
mergulhar sob o cráton do Congo e iniciar a formação dos vulcões,
fenômeno semelhante ao que hoje contribui para a formação dos Andes e a
ativação de vulcões no Chile (ver infográfico).
Nos 20 milhões de anos seguintes, à medida que o Adamastor fechava,
novas montanhas se formavam e o vulcanismo se expandia em direção ao
litoral daquele oceano primitivo. Por fim, entre 585 milhões e 575
milhões de anos atrás, quando esse oceano havia praticamente
desaparecido, um grande bloco da crosta oceânica que afundava sob a
placa continental teria se desprendido e afundado no manto terrestre.
Como provável consequência, houve um aquecimento maior da crosta
continental e um último episódio de vulcanismo, mais intenso que os
anteriores. “Esse teria sido o momento derradeiro da evolução do Arco
Rio Doce ”, explica Pedrosa Soares, “quando o mar se fechou e as margens
dos crátons de São Francisco e do Congo Ocidental se tocaram”.
Outros grupos já identificaram remanescentes de cadeias vulcânicas do
mesmo período no Brasil e em outros países. Nenhuma delas, porém,
apresentava história tão fascinante como a do Arco Rio Doce, formado
entre dois con-tinentes, à margem de um mar interior. Por causa dessa
configuração única, as rochas no extremo norte do arco têm uma
composição incomum. Essas rochas são formadas a partir de magma contendo
mais crosta continental derretida do que crosta oceânica e foram
descritas pelo geólogo Leonardo Gonçalves, da Ufop, um dos colaboradores
de Soares, em um artigo recente na revista Gondwana Research.
Segundo a geóloga Mahyra Tedeschi, aluna de doutorado de Pedrosa Soares e primeira autora do artigo no Journal of South American Earth Sciences,
falta esclarecer muitos detalhes da história do Arco Rio Doce. “Existem
várias formações rochosas que podem integrar o arco, mas ainda precisam
ser mais bem estudadas”, ela diz.
