Do interior da Terra ao caos na superfície: o desafio de prever as erupções vulcânicas

A erupção do vulcão Tajogaite, na ilha espanhola de La Palma, em 2021, marcou um dos episódios vulcânicos mais estudados das últimas décadas.

Durante 85 dias, rios de lava destruíram milhares de edifícios e alteraram profundamente a paisagem das Canárias.

Apesar da intensa monitorização científica antes e durante a erupção, continua a existir uma pergunta sem resposta definitiva: porque é que é tão difícil prever exactamente quando e onde um vulcão vai entrar em erupção?

Os avanços científicos dos últimos anos mostram que os investigadores estão cada vez mais próximos de antecipar sinais de atividade vulcânica.

Porque é que os vulcões continuam imprevisíveis?

No entanto, prever uma erupção com precisão continua a ser um enorme desafio devido à complexidade dos sistemas magmáticos e às limitações da tecnologia disponível.

No caso do Tajogaite, os cientistas detetaram sinais de instabilidade dias antes da erupção. A atividade sísmica começou a intensificar-se em Setembro de 2021, acompanhada por deformações do solo e emissões de gases vulcânicos.

Estes fenómenos indicavam que o magma estava a mover-se no interior da crosta terrestre. Contudo, embora fosse evidente que algo estava prestes a acontecer, ninguém conseguia determinar com exatidão o local exacto da abertura da fissura eruptiva nem o momento preciso da explosão.

Um dos principais problemas está relacionado com o facto de os vulcões funcionarem como sistemas extremamente complexos e dinâmicos.

O magma no interior da Terra

O magma desloca-se através de fraturas subterrâneas invisíveis, interage com diferentes tipos de rocha e pode mudar rapidamente de direção ou velocidade.

Pequenas alterações de pressão no interior do vulcão podem alterar completamente o comportamento da erupção. Por isso, mesmo com milhares de sensores sísmicos, satélites e modelos computacionais, os cientistas trabalham frequentemente com probabilidades, e não com certezas absolutas.

Ainda assim, a investigação recente trouxe avanços importantes. Um estudo publicado na revista Science demonstrou que a combinação de diferentes técnicas de monitorização, como análise sísmica, deformação do solo, composição química das cinzas e estudo dos cristais vulcânicos, permite reconstruir com maior detalhe os movimentos do magma antes da erupção.

No Tajogaite, os investigadores identificaram várias intrusões magmáticas ocorridas entre 2017 e 2021, mostrando que o sistema vulcânico esteve lentamente a “acordar” durante anos.

Padrões sismicos como sinais de alerta

Os cientistas descobriram também que certos padrões sísmicos podem funcionar como sinais de alerta antecipado.

Estudos recentes sobre o Tajogaite indicam que parâmetros como a entropia sísmica, o índice de frequência e a curtose dos sinais sísmicos podem ajudar a prever alterações eruptivas com várias horas de antecedência. Em alguns casos, foi possível detectar sinais cerca de nove horas antes do início da erupção.

Apesar destes progressos, prever erupções vulcânicas continua a ser muito mais difícil do que prever o estado do tempo.

Na meteorologia existem milhares de satélites e estações de observação a recolher dados continuamente sobre a atmosfera.

Já no interior de um vulcão, a maior parte dos processos ocorre a vários quilómetros de profundidade, num ambiente inacessível à observação directa. Os cientistas apenas conseguem inferir o que está a acontecer através de sinais indiretos, como sismos, deformações do terreno ou emissões gasosas.

A inteligência artificial pode ajudar a prever erupções?

Outro obstáculo importante é que cada vulcão possui um comportamento único. Alguns entram em erupção após meses de actividade sísmica; outros podem explodir quase sem aviso prévio.

Além disso, muitos vulcões passam décadas ou séculos adormecidos, dificultando a recolha de dados históricos suficientes para treinar modelos preditivos fiáveis.

A inteligência artificial poderá desempenhar um papel decisivo no futuro da vulcanologia.

Novos sistemas baseados em aprendizagem automática já conseguem analisar enormes quantidades de dados sísmicos e imagens de satélite em tempo real, detetando padrões invisíveis ao olho humano.

Mesmo assim, os especialistas alertam que dificilmente será possível prever erupções com exatidão absoluta num futuro próximo. O objetivo atual da ciência não é indicar o minuto exato de uma explosão, mas sim melhorar os sistemas de alerta precoce para proteger populações em risco.

O caso do Tajogaite mostrou que a ciência já consegue detetar muitos sinais de perigo antes de uma erupção acontecer.

No entanto, também revelou que os vulcões continuam a ser fenómenos naturais profundamente imprevisíveis, lembrando-nos de que o interior da Terra permanece, em grande parte, um território desconhecido.