Como os cientistas preveem as erupções vulcânicas?

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A previsão de erupções vulcânicas é uma tarefa difícil porque, para ela ter uso prático, a mesma deve ser feita antes das erupções! É muito mais fácil encontrar padrões em dados de monitoramento após uma erupção ocorrer. Porém, um grande progresso foi obtido por causa dos estudos realizados ao longo de muitos anos no vulcão Kilauea, no Havaí, sendo o mesmo aplicado e aprimorado no Monte Santa Helena, antes e durante a sequência de erupções na década de 1980.

Uma previsão significativa requer um monitoramento cuidadoso dos sinais vitais do vulcão. Sismógrafos podem ser utilizados para identificar os terremotos que marcam a ascensão do magma e seu movimento ao longo de fissuras. As medições de inclinação da montanha como um todo fornecem informações adicionais sobre o “respiro” do vulcão, à medida que o magma se move em seu interior. Instrumentos que detectam SO2, CO2 e outros gases também podem sinalizar mudanças dentro do vulcão. Em alguns, a informação sísmica parece ser mais confiável, em outros, a inclinação traz melhores resultados. Entretanto, os melhores prognósticos provêm da combinação de todos esses métodos para originar um sistema de monitoramento e previsão de erupções.

Lembre-se que cada vulcão é único. O padrão de eventos que culmina na erupção de um vulcão pode não ocorrer antes da erupção de um outro. E o mesmo vulcão pode mudar seu comportamento eruptivo a qualquer momento! A boa notícia é que tendências gerais no comportamento que precedem as erupções estão sendo observadas em inúmeros vulcões ao redor do mundo, de modo que os vulcanólogos estão podendo prevê-las melhor.

Imagem captada por uma Câmara em Time Lapse do vulcão Kilauea – Clique na imagem para visitar o USGS e ver muitos outros filmes em Time Lapse.
Vulcanólogos usam diversos tipos diferentes de ferramentas, incluindo instrumentos que detectam e registram terremotos (sismógrafos e sismômetros), instrumentos que medem a deformação do solo (EDM, medidor de nivelamento, GPS, medidor de inclinação), instrumentos que detectam e medem gases vulcânicos (COSPEC), instrumentos que determinam quanto de lava está em movimento no subsolo (VLF, EM-31), gravadores de vídeo e câmeras fotográficas, câmeras infravermelhas, termovisores por satélite, webcams, etc!

Nas últimas décadas, nossa previsão a curto prazo de grandes erupções vulcânicas tem melhorado por tentativa e erro. O sucesso dos cientistas para o vulcão Pinatubo não foi um acaso! Mas no que se refere a um comportamento explosivo de um vulcão, curto prazo geralmente significa horas a dias, raramente uma semana ou mais.

Vulcanólogos e sismólogos que monitoram vulcões ativos têm encontrado relações entre vários métodos para controlar seus estados. Os principais fatores nessa abordagem são: monitoramento sísmico, monitoramento de gás e estudos de deformação.

O monitoramento sísmico consiste em implantar uma rede de sismógrafos portáteis ao redor do vulcão. Os sismógrafos são capazes de detectar movimentos de rochas em relação à crosta terrestre. Alguns desses movimentos podem ser associados com a ascensão de magma quando um vulcão está prestes despertar. Vulcanólogos que monitoram gases costumam usar um espectrômetro de correlação (COSPEC), que mede o dióxido de enxofre (SO2) em chamas que surgem das crateras vulcânicas. Um aumento no SO2 pode indicar um aumento de magma perto da superfície da Terra. Estudos de deformação monitoraram mudanças quase que instantâneas – da ordem de vários mm – na forma de um vulcão. Quando usados em conjunto, esses métodos são capazes de fornecer informações precisas a curto prazo sobre o comportamento vulcânico.

A ciência de monitorar vulcões ainda está evoluindo. Alguns vulcanólogos estão usando satélites para acompanhar vulcões ativos. Por exemplo, o caminho da chama vulcânica que apareceu no Pinatubo foi monitorado usando satélites meteorológicos AVHRR. O Dr. Bill Rose e seus alunos da Universidade Tecnológica do Michigan estão coletando e analisando imagens de chamas vulcânicas de diferentes erupções para compreender sua evolução em sua jornada através da atmosfera. O Dr. Peter Francis (Open University) utiliza imagens do(s) satélite(s) multiespectral(ais) LANDSAT para estudar o tamanho e a distribuição de depósitos de partículas de erupções com formação de caldeira; esta informação fornece pistas importantes sobre a natureza das futuras erupções.

Esta é uma técnica remota para medir gases vulcânicos. O dispositivo no tripé é chamado de COSPEC.
Esta é uma técnica remota para medir gases vulcânicos. O dispositivo no tripé é chamado de COSPEC.
Outros cientistas estão direcionando suas pesquisas para os gases emitidos pelos vulcões. O dióxido de carbono (CO2) é um dos gases que primeiro deixa o magma assim que este atinge a crosta superior da Terra. Se pudéssemos monitorar o CO2 com precisão, poderíamos ter uma ferramenta valiosa para controlar o estado de ativação dos vulcões. A grande quantidade de CO2 na atmosfera foi um empecilho no passado, mas o vulcanólogo Dr. Stanley Williams (Universidade Estadual do Arizona), está trabalhando com os engenheiros que projetaram o COSPEC para desenvolver uma ferramenta semelhante que irá detectar CO2. Em mais alguns anos poderemos estar medindo tanto SO2 quanto CO2.

Ainda neste contexto, outros cientistas estão usando satélites dos Sistemas de Posicionamento Geográfico (sigla em inglês, GPS) para monitorar continuamente a deformação dos vulcões. O Dr. Tim Dixon (Universidade de Miami) tem monitorado pequenas mudanças (de milímetros a centímetros) na base da caldeira vulcânica de Long Valley, na Califórnia.

Resumindo, muitas coisas boas estão por vir em se tratando de previsão de erupções vulcânicas a curto prazo e na maioria dos casos (como no Monte Rainier) a perda de vidas provavelmente poderá ser minimizada. Claro, um fator essencial para mitigar os riscos trazidos por vulcões é a cooperação internacional e a rápida implantação de tecnologia e pessoas treinadas. Os EUA são líderes internacionais em mitigar os riscos vulcânicos e, neste momento, a Equipe de Resposta a Crises Vulcânicas (sigla em inglês, VCAT), da Agência de Pesquisa Geológica dos EUA, está no México, auxiliando vulcanólogos deste país a monitorar o vulcão Popocatepetl nas redondezas da Cidade do México. Membros da VCAT sofreram um bocado no Monte Santa Helena, em 1980, e mais tarde trabalharam com o Instituto Filipino de Vulcanologia e Sismologia para prever a poderosa erupção do Pinatubo.

Uma ressalva: o tamanho da erupção nem sempre é o fator decisivo no número de mortes decorrentes. A erupção de 1985 do vulcão Nevado del Ruiz, na Colômbia, foi, em comparação com a do Pinatubo, pequena e insignificante. Infelizmente, 25.000 pessoas da cidade de Armero morreram quando um lahar, produzido pelo derretimento de uma geleira do pico, atingiu a cidade.

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