Monte Etna: magma de um reservatório a 80 km de profundidade

Investigadores concluíram que o Monte Etna, o vulcão da ilha italiana da Sicília, não cria o magma pouco antes de cada erupção: em vez disso, alimenta-se de um reservatório de longa duração situado a cerca de 80 km (50 milhas) de profundidade.

Esta fonte oculta muda a forma como se interpreta a construção de um dos vulcões mais activos do planeta e ajuda a perceber porque é que o seu funcionamento não se encaixa em nenhum sistema vulcânico conhecido.

Pistas na lava

Ao longo de camadas de lava acumuladas durante aproximadamente 500.000 anos no Monte Etna, a alimentação das erupções aponta repetidamente para a mesma origem profunda.

Ao seguir esses depósitos, Sebastien Pilet, da Universidade de Lausana (UNIL), mostrou que o magma provém de um reservatório estável que já existia muito abaixo da superfície.

Mesmo quando o edifício vulcânico cresceu até se tornar um estratovulcão com cerca de 2.987 m de altitude, essa fonte subjacente manteve-se surpreendentemente consistente ao longo do tempo.

Esta continuidade indica que as erupções do Etna dependem menos de magma gerado de novo e mais de como as forças tectónicas libertam material que já está armazenado em profundidade.

Porque o Monte Etna se destaca

Em geral, os vulcões agrupam-se em três famílias bem conhecidas, mas o Etna há muito que resiste a ser colocado de forma clara em apenas uma delas.

Uns formam-se onde as placas se afastam, outros onde uma placa mergulha sob outra, e outros ainda acima de plumas quentes, como no Havai.

O Etna fica próximo de uma zona de subducção - onde uma placa tectónica desce por baixo de outra -, mas a química das suas lavas lembra erupções que ocorrem muito longe dali.

Foi precisamente esta discrepância que levou os investigadores a questionar se o Etna poderá pertencer a uma quarta classe vulcânica, em vez de ser apenas uma excepção difícil de explicar.

Um reservatório oculto

A cerca de 80 km (50 milhas) por baixo do vulcão, a equipa coloca a origem do magma na Zona de Baixa Velocidade, uma camada mais fraca situada no topo do manto.

Estudos geofísicos já identificaram, sob outras placas em subducção, camadas semelhantes ricas em material fundido, o que reforça a ideia de que estas zonas de armazenamento existem mesmo.

Assim, em vez de se formar imediatamente antes de uma erupção, o magma do Etna poderá ficar retido em profundidade até que o movimento das placas o ajude a encontrar uma via de saída.

“Etna may have formed through a mechanism similar to the one that generates petit-spot submarine volcanoes,” disse Pilet.

A flexão liberta o magma

O que permite que esse material fundido profundo seja libertado não é uma coluna de manto quente a subir, mas sim a flexão da crosta terrestre quando a placa Africana empurra por baixo da placa Eurasiática.

À medida que a placa se dobra na zona da Sicília, abrem-se fracturas e alteram-se pressões, criando um caminho para o magma armazenado ascender até à superfície.

O mecanismo faz lembrar os vulcões submarinos petit-spot - pequenas erupções acima de placas oceânicas em flexão -, embora o Etna seja incomparavelmente maior do que esses exemplos no fundo do mar.

A analogia é relevante porque liga o crescimento do Etna ao esforço na crosta e à geometria das placas, e não apenas à existência de um manto invulgarmente quente.

Como o magma evoluiu

No início da história do Etna, erupções menores deram lugar a lava alcalina - um magma invulgarmente rico em sódio e potássio -, que mais tarde passou a dominar o vulcão.

Durante uma reacção entre magma e rocha, o magma altera quimicamente o manto envolvente enquanto sobe, podendo a lava adquirir características químicas semelhantes às da fase mais antiga do Etna.

Estas interacções terão contribuído para abrir percursos mais porosos, permitindo que, posteriormente, novas remessas de magma mais profundo subissem com menos “embaralhamento” químico.

O cenário é compatível com um vulcão que começou com uma produção modesta e depois aumentou de intensidade sem precisar de uma fonte de magma totalmente nova.

O que se manteve estável

Em 85 amostras de rocha do leste da Sicília, a composição química após a fase inicial do Etna permaneceu estável durante a maior parte da sua existência.

O padrão sugere que foi sobretudo o movimento das placas que controlou a quantidade de magma libertada, enquanto a fonte em si pouco se alterou.

Ao longo de cerca de 60.000 anos, o Etna produziu aproximadamente 346 km³ (83 milhas cúbicas) de lava alcalina sem uma alteração correspondente na composição.

É difícil explicar esta combinação se cada aumento de produção resultasse de nova fusão em profundidade por baixo do vulcão.

Indícios sicilianos mais antigos

A sul do Etna, lavas mais antigas do Planalto Hibleu - uma região vulcânica no sudeste da Sicília - sugerem que este processo profundo poderá estar activo desde antes.

Essas erupções dispersas foram muito menores, mas a sua química liga-as ao mesmo reservatório profundo de fusão de baixo grau.

Parte desse magma antigo parece ter ficado retido, arrefecido e alterado o manto circundante, antes de erupções posteriores voltarem a mobilizar material relacionado.

Ao juntar ambos os episódios vulcânicos numa narrativa mais longa, o Etna passa a parecer menos um caso isolado e mais um processo que ficou exposto.

Risco nas encostas do Etna

Este modelo mais profundo poderá tornar a vigilância do vulcão mais activo da Europa mais eficaz - um maciço que entra em erupção várias vezes por ano, perto de localidades habitadas.

Desde 1986, as crateras do cume registaram mais de 240 episódios paroxísticos, explosões súbitas com fontes de lava e cinzas.

Se o esforço tectónico ajuda a determinar quando o material fundido consegue escapar, então acompanhar falhas e deformações do terreno pode ganhar ainda mais importância.

Esse trabalho não permitiria prever erupções exactas, mas pode melhorar a forma como os cientistas identificam os sinais de alerta mais urgentes.

Porque o Etna é diferente

Até hoje, nenhum vulcão com a dimensão do Etna foi associado de forma convincente a este mecanismo, o que torna a proposta particularmente marcante.

Os exemplos anteriores envolviam pequenos cones submarinos com apenas algumas centenas de pés de altura, e não um grande vulcão em cone acima do nível do mar.

Ainda assim, o argumento assenta em química, história tectónica e indícios geofísicos, e não numa observação directa de bolsas de material fundido a 80 km (50 milhas) de profundidade.

Mesmo com essa limitação, o modelo oferece uma explicação simples para um vulcão que parece comum à superfície, mas invulgar em profundidade.

Repensar os sistemas vulcânicos

O Etna passa agora a ser visto como um local onde material fundido armazenado e rico em gases, na base de uma placa, consegue alcançar a superfície numa escala pouco habitual.

Se esta visão se confirmar, a Sicília poderá servir para testar como a fusão profunda lubrifica o movimento das placas e alimenta vulcões noutros pontos do planeta.