Supererupções e o vento do manto: o que o Yellowstone revela

Um vulcão capaz de alterar o clima de todo o planeta parece coisa de ficção. No entanto, as supererupções existem e a Terra já passou por eventos deste tipo.

Para perceber como começam erupções tão gigantescas nas profundezas do subsolo, os cientistas continuam a investigar estes fenómenos extremos.

Porque é que as supererupções são tão perigosas?

As supererupções estão entre os maiores acontecimentos vulcânicos do planeta. Numa única crise eruptiva, libertam mais de 1.000 quilómetros cúbicos de magma, cinzas e rocha.

Um episódio desta escala pode reduzir a luz solar à superfície, arrefecer as temperaturas globais e perturbar a vida durante anos. Por isso, compreender o que acontece debaixo dos supervulcões - e como se organizam no interior da Terra - é crucial para avaliar o risco.

Um modelo 3D para entender o interior do oeste da América do Norte

Uma equipa do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências deu um passo importante nesta linha de investigação.

Os investigadores construíram um modelo tridimensional detalhado do oeste da América do Norte. O objectivo foi representar como as camadas exteriores do planeta se movem e interagem, ajudando a explicar de que forma se gera e se mantém um sistema magmático tão grande.

Uma nova forma de encarar o armazenamento de magma

Durante muito tempo, considerou-se que os supervulcões guardavam magma em grandes câmaras líquidas sob a crosta. Nesta explicação, o magma acumular-se-ia lentamente, a pressão aumentaria e, quando a crosta cedesse, ocorreria a erupção.

Trabalhos mais recentes colocam esta ideia em causa. Em vez de um único reservatório líquido, o magma parece distribuir-se por zonas espessas conhecidas como sistemas de “magma mush”.

Nessas zonas, o material é sobretudo rocha parcialmente fundida, e não magma totalmente líquido. Esta arquitectura altera de forma significativa a forma como se interpreta o desencadear de erupções.

Litosfera e astenosfera: como os “ventos do manto” atravessam as camadas

Para compreender o processo, é útil distinguir as principais camadas envolvidas. A litosfera é a casca externa da Terra e inclui a crosta e uma parte do manto superior. É uma camada sólida e rígida.

Por baixo encontra-se a astenosfera, mais maleável, que flui lentamente ao longo do tempo.

Muitos especialistas defendem que o magma que alimenta os supervulcões tem origem nessa zona mais profunda. À medida que o material fundido ascende, mistura-se com as rochas circundantes e dá origem a um “magma mush” espesso e pegajoso.

Este “magma mush” não se comporta como magma líquido: desloca-se devagar e oferece resistência ao escoamento. Isso dificulta a subida rápida do magma e torna menos simples a passagem para uma erupção.

Yellowstone como pista central para entender supervulcões

O Parque Nacional de Yellowstone, nos Estados Unidos, é um dos supervulcões mais conhecidos. Nos últimos 2,1 milhões de anos, produziu duas supererupções.

Por existir uma grande quantidade de informação disponível, Yellowstone funciona como um laboratório natural para os cientistas.

Os estudos indicam que Yellowstone alberga um sistema amplo de “magma mush” que se estende ao longo da litosfera. Um corpo de magma mais rico em líquido forma-se apenas durante um curto intervalo antes de uma erupção. Isto sugere que as erupções não dependem de uma única e enorme câmara magmática.

Ainda assim, permanecia uma questão essencial: que forças são responsáveis por criar e sustentar, no subsolo, um sistema tão complexo?

O papel do vento do manto

O novo modelo da Academia Chinesa de Ciências propõe uma resposta. Segundo a investigação, o magma de Yellowstone provém da astenosfera pouco profunda, e não de uma pluma profunda do manto.

Em vez de subir em linha recta a partir do interior mais profundo da Terra, o material quente desloca-se lateralmente num fluxo que os cientistas descrevem como vento do manto.

Este movimento está associado à dinâmica das placas tectónicas. Neste caso, o motor do processo é a subducção da Placa de Farallon.

Esse vento do manto empurra material quente na direcção da região de Yellowstone. À medida que o material se desloca, também sobe e funde por diminuição de pressão. Assim, o magma pode formar-se por um mecanismo diferente daquele que, durante muito tempo, se assumiu.

Como a litosfera acaba por rasgar

O vento do manto não se limita a transportar calor: também induz tensões na camada externa da Terra. O escoamento para leste pressiona a litosfera de um lado, enquanto forças vindas do oeste actuam no sentido oposto.

Com o tempo, esta combinação de esforços alonga e enfraquece a litosfera. O resultado é a formação de uma espécie de corredor, em forma de canal, por baixo de Yellowstone.

Esse caminho facilita a subida do magma. Além disso, o efeito de rasgamento ajuda a explicar a geometria particular do sistema magmático de Yellowstone e está de acordo com o que se observa em estudos geológicos e geoquímicos.

O que os ventos do manto revelam sobre supervulcões

Este trabalho oferece uma nova perspectiva para interpretar supervulcões em várias regiões do mundo. Liga a formação de magma nas profundezas da astenosfera à forma como o material magmático se espalha na litosfera.

O estudo também clarifica como sistemas de “magma mush” muito grandes podem persistir durante longos períodos. Para se manterem activos, não precisam de uma única câmara enorme; em vez disso, a movimentação contínua e a pressão vinda de baixo contribuem para os sustentar.

Ao melhorar a compreensão destes mecanismos, este modelo pode ajudar a aperfeiçoar previsões de actividade vulcânica e, consequentemente, o planeamento de segurança.

As supererupções podem ser pouco frequentes, mas os seus efeitos podem sentir-se à escala global. Com investigações como esta, os cientistas aproximam-se de explicar uma das forças naturais mais poderosas da Terra.