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May 31, 2023

Cristais e minérios em vulcões podem levar a um futuro melhor

Lembro-me da minha primeira aula de geologia, numa idade escolar em que não

Lembro-me da minha primeira aula de geologia, em uma idade na escola em que eu nem sabia o que significava a palavra geologia. A professora pediu para todos nós desenharmos um vulcão, então pegamos nossos cadernos e desenhamos uma forma típica de triângulo, com um pouco de lava, o sol, algumas árvores, qualquer coisa. Nosso professor então desenhou a mesma coisa, o triângulo, bem no topo do quadro branco, e disse: "Isso é ótimo, mas observe isso".

Ela então começou a desenhar um vasto labirinto de conduítes e câmaras de magma abaixo da superfície – tudo o que acontecia nas profundezas do vulcão, mostrando como o magma controla o desenvolvimento das erupções.

Compreender o que acontece no fundo de um vulcão é crucial para entender o desenvolvimento de erupções na superfície.

Eu estava totalmente viciado. Desde aquele dia, eu queria ser um vulcanologista.

Compreender o que acontece no fundo de um vulcão é crucial para entender o desenvolvimento de erupções na superfície. Claro, não podemos entrar em vulcões ativos. Mas podemos usar nossa ciência para investigar. Descobrimos que sua complexidade é enorme e a complexidade é diferente dependendo do cenário.

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Normalmente, encontramos vulcões em três regiões tectônicas da Terra. Um é onde duas placas tectônicas se movem uma em direção à outra – isso é chamado de sistema de arco. Outra é onde duas placas tectônicas se afastam uma da outra – é uma cordilheira meso-oceânica. E outro está no meio do nada geologicamente falando, e é onde temos um hotspot, como o Havaí. A arquitetura dos sistemas de alimentação de magma pode ser bastante diferente nessas diferentes configurações geológicas.

Podemos até identificar o processo que desencadeou a erupção como um meio de entender melhor a atividade futura. Desta forma, podemos preparar melhores previsões.

O magma que chega à superfície e gera a lava é uma mistura de líquidos, gases e cristais. Os cristais são muito legais – eles são como pequenos heróis. Eles crescem nas entranhas do vulcão e registram tudo o que está acontecendo que não podemos ver. São um pouco como os anéis das árvores que nos permitem ver as variações climáticas ao longo dos tempos. Esses cristais são minúsculos, como grãos de sal, talvez do tamanho de um grão de bico, se você tiver muita sorte. Mas nesses cristais, você obtém camadas que registram o que está acontecendo no sistema de magma.

Analisamos esses cristais usando um microscópio e algumas técnicas de laboratório sofisticadas. Dessa forma, podemos ver a sequência de processos que ocorreram no vulcão antes da erupção – e, mais importante, podemos ver o último processo, o anel final no cristal antes da erupção.

Temos desenvolvido uma tecnologia que usa lasers, como os que usamos para cirurgias oculares, para remover uma fina camada desses cristais. Em seguida, transportamos esse material para um instrumento que mede a composição química: um espectrômetro de massa. A partir disso, podemos construir uma imagem da química desse recurso, os cristais, à medida que crescem. Podemos até identificar o processo que desencadeou a erupção como um meio de entender melhor a atividade futura. Desta forma, podemos preparar melhores previsões.

O aspecto mais impressionante para mim é o som. Lembro-me de quando vi Stromboli entrar em erupção - o som estrondoso era simplesmente incrível.

Esse anel final no cristal nos diz que o novo magma entrou no reservatório magmático pouco antes da erupção. Esse novo magma pode ter uma composição diferente, com um alto teor de gás que gerou instabilidade suficiente para empurrar o magma para a superfície, um pouco como quando você sacode uma garrafa de champanhe.

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Então queremos saber em que profundidade isso aconteceu. Quantos quilômetros dentro do vulcão estava? Quais foram os prazos? Isso nos diz quanto tempo temos para reagir se no futuro detectarmos movimento de magma naquela profundidade – por meio de terremotos, por exemplo. Esse é o cenário ideal, construindo nossa compreensão de como o vulcão se comportou no passado para que possamos entender melhor sua atividade futura.