Uma super erupção vulcânica e o seu silencioso desenvolvimento

Os geólogos desenvolveram uma técnica que permite estimar a dimensão máxima de uma futura super erupção do vulcão Toba na ilha de Samatra, Indonésia. Contamos-lhe aqui como!

Sumatra; super erupção; vulcão
Imagem de uma erupção na Samatra. Uma super erupção do vulcão localizado debaixo das águas do Lago Toba, Samatra (Indonésia) pode afetar de forma catastrófica o clima à escala global.

Pensa-se que entre 5 a 10 vulcões espalhados pelo mundo inteiro são capazes de produzir uma super erupção, potencialmente capaz de afetar catastroficamente o clima à escala global. Um destes vulcões esconde-se debaixo das águas do Lago Toba, na Samatra (Indonésia), e produziu duas super erupções no último milhão de anos. 

E quando será a próxima? Ocorrerá algum sinal de aviso? Procurando responder a estas questões, uma equipa internacional de geólogos desenvolveu uma análise dos níveis de urânio e chumbo em zircónio - um mineral tipicamente encontrado em erupções vulcânicas explosivas - para determinar quanto tempo o vulcão demorou a preparar-se para as suas super erupções.

O vulcão Toba, na Samatra, produziu duas das maiores erupções conhecidas na Terra: a primeira há 840.000 anos e a segunda há 75.000 anos, cada uma medindo cerca de 2.800 km3, suficientemente grandes para cobrir a Suíça inteira com 7 cm de espessura de cinza, e representando 70.000 vezes a quantidade de magma expelida até agora pela erupção em curso em La Palma.

Porquê estudar o vulcão Toba?

Os geólogos da Universidade de Genève (UNIGE) e da Universidade de Pequim têm interesse no vulcão Toba porque não existem registos históricos de respostas humanas a uma super erupção da dimensão da que este vulcão produziu no passado.

Tal acontecimento afetaria o clima à escala planetária, provocando problemas de abastecimento alimentar ou a migração das populações. Segundo Luca Caricchi, professor no Departamento de Ciências da Terra da Faculdade de Ciências da UNIGE e co-autor do estudo, "O vulcão Toba forma uma caldeira, o que significa que erupções anteriores criaram uma grande depressão que é hoje ocupada por água meteórica".

O estudo do vulcão Toba é interessante dado que não existem registos históricos de respostas humanas a uma super erupção como as que este vulcão produziu no passado. Caso aconteça pode afetar o clima à escala global e ser potencialmente catastrófico.

No centro do lago está uma ilha que emergiu da água devido ao empurrão do magma injetado no reservatório subvulcânico. "Podemos ver que esta ilha está a aumentar gradualmente de altura, indicando que o vulcão está ativo e que o magma se está a acumular por baixo", diz Ping-Ping Liu, professor na Faculdade de Ciências da Terra e do Espaço da Universidade de Pequim e autor principal do artigo. Será que uma super erupção está para breve?

Medindo urânio e chumbo em zircónio

Ao medirem a quantidade de urânio e chumbo em zircónio através de um espectrómetro de massa, a idade do zircónio pode ser determinada. De acordo com as medições realizadas por estes cientistas em zircónios de diferentes erupções, o zircónio mais novo fornece informações sobre a data da erupção e os zircónios mais velhos revelam a história da acumulação de magma que precede as super erupções.

"A primeira super erupção ocorreu há cerca de 840.000 anos depois de 1,4 milhões de anos de entrada de magma, enquanto o magma alimentou a segunda super erupção de há 75.000 anos com apenas 600.000 anos de acumulação", afirma Luca Caricchi. Porque é que o tempo de acumulação do magma foi reduzido para metade se as duas super erupções tiveram o mesmo tamanho?

"Isto está ligado ao aumento progressivo da temperatura da crosta continental em que o reservatório de magma de Toba é montado", explica Ping-Ping Liu. E acrescenta: "Este é um 'círculo vicioso' de erupções: quanto mais o magma aquece a crosta, mais lentamente o magma arrefece e mais rapidamente a taxa de acumulação de magma se torna". O resultado é que as super erupções podem tornar-se mais frequentes com o tempo.

Estimar a taxa de acumulação de magma para antecipar o tamanho da próxima super erupção

Esta técnica, baseada na geocronologia do zircónio, também pode ser utilizada para estimar a taxa de entrada de magma num reservatório de magma. "Hoje, estimamos que cerca de 320 km3 de magma poderiam estar prontos para entrar em erupção dentro do reservatório do vulcão Toba", diz Luca Caricchi. Se acontecesse agora, seria um evento catastrófico que afetaria fortemente não só a ilha altamente povoada de Sumatra, mas também o ambiente global.

vulcão; super erupção; magma
Os géologos estimam que a próxima super erupção do vulcão Toba, com a dimensão das duas últimas, pode ocorrer daqui a 600.000 anos.

Os geólogos estimam que cerca de 4 km3 de magma acumulam-se de forma bastante estável dentro do reservatório de magma de Toba a cada mil anos. Segundo eles, a próxima super erupção do tamanho das duas últimas poderá ocorrer daqui a uns 600.000 anos.

Este método inovador pode ser aplicado a qualquer outro vulcão a nível mundial, e para identificar qual o vulcão mais próximo duma super-erupção. Salienta Caricchi que o estudo levado a cabo também mostra que não há eventos extremos antes de uma super erupção. 

Isto é, os sinais duma super erupção iminente, como o aumento significativo de terramotos ou a rápida elevação do solo, podem não ser tão óbvios como os que existem no imaginário coletivo (filmes de catástrofes, por exemplo). No vulcão Toba, tudo está a acontecer silenciosamente no subsolo e a análise dos zircónios providencia uma ideia sobre o futuro.