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Quais São as Possíveis Causas de Uma Erupção Vulcânica?

O que faz com que um vulcão entre em erupção e como os cientistas predizem erupções? Bom, infelizmente os vulcanólogos ainda não podem prever uma erupção vulcânica.

O Processo de Uma Erupção

Quando uma parte do manto superior ou da crosta inferior da terra se derrete, o magma se forma. Um vulcão é essencialmente uma abertura ou uma abertura pela qual este magma e os gases dissolvidos que ele contém são descarregados. Embora existam vários fatores desencadeando uma erupção vulcânica, três predominam: a flutuação do magma, a pressão dos gases dissolvidos no magma e a injeção de um novo lote de magma em uma câmara de magma já preenchida. O que segue é uma breve descrição desses processos.

Conforme a rocha dentro da terra se derrete, sua massa permanece a mesma enquanto seu volume aumenta, produzindo um derretimento que é menos denso que a rocha circundante. Este magma mais leve sobe em direção à superfície em virtude de sua flutuabilidade. Se a densidade do magma entre a zona de sua geração e a superfície for menor que a das rochas circundantes e sobrepostas, o magma atinge a superfície e irrompe.

Os magmas das chamadas composições andesíticas e riolíticas também contêm voláteis dissolvidos, tais como água, dióxido de enxofre e dióxido de carbono. Experimentos mostraram que a quantidade de um gás dissolvido no magma (sua solubilidade) na pressão atmosférica é zero, mas aumenta com o aumento da pressão.

Por exemplo, em um magma andesítico saturado com água e seis quilômetros abaixo da superfície, cerca de 5% de seu peso é água dissolvida. À medida que esse magma se move em direção à superfície, a solubilidade da água no magma diminui, e assim o excesso de água se separa do magma na forma de bolhas. À medida que o magma se aproxima da superfície, mais e mais água é expelida do magma, aumentando assim a relação gás / magma no conduto.

Quando o volume de bolhas atinge cerca de 75%, o magma se desintegra em piroclastos (fragmentos parcialmente fundidos e sólidos) e entra em erupção explosiva. O terceiro processo que causa erupções vulcânicas é a injeção de um novo magma em uma câmara que já está cheia de magma de composição semelhante ou diferente. Essa injeção força um pouco do magma na câmara a subir no conduto e entrar em erupção na superfície.

Outros Fatores Determinantes

Embora os vulcanólogos estejam bem cientes desses três processos, eles ainda não podem prever uma erupção vulcânica. Mas eles fizeram avanços significativos na previsão de erupções vulcânicas. A previsão envolve o caráter provável e o tempo de uma erupção em um vulcão monitorado. O caráter de uma erupção é baseado no registro pré-histórico e histórico do vulcão em questão e seus produtos vulcânicos. Por exemplo, um vulcão em erupção violenta que produziu queda de cinzas, fluxo de cinzas e lamaçal vulcânica (ou lahars) provavelmente fará o mesmo no futuro.

Vulcanólogo Fazendo uma Análise Técnica
Vulcanólogo Fazendo uma Análise Técnica

Determinar o momento de uma erupção em um vulcão monitorado depende da medição de vários parâmetros, incluindo, mas não limitado a, atividade sísmica no vulcão (especialmente profundidade e freqüência de terremotos vulcânicos), deformações do solo (determinadas usando um tiltmeter e / ou GPS e interferometria de satélites) e emissões de gases (amostragem da quantidade de gás de dióxido de enxofre emitida pelo espectrômetro de correlação, ou COSPEC).

Um excelente exemplo de previsão bem-sucedida ocorreu em 1991. Vulcanologistas do US Geological Survey previram com precisão a erupção do Vulcão Pinatubo nas Filipinas em 15 de junho, permitindo a evacuação oportuna da Base Aérea de Clark e salvando milhares de vidas.

As Camadas do Planeta Terra

A Terra é formada por três camadas: o núcleo, o manto e a crosta. O núcleo é composto de seções internas e externas. O manto também possui áreas de manto inferior e superior. A crosta, no entanto, consiste em uma camada principal.

O núcleo da Terra é de ferro sólido e a pressão nessa região é muito alta. O manto é feito de rocha sólida e minerais. Devido ao calor emitido pelo manto, as rochas são macias e dúcteis, mas o manto da Terra não pode ser considerado fundido. É um sólido que se move ou se deforma sob pressão. O pequeno movimento, portanto, ocorre no manto da terra.

No topo do manto da Terra está a crosta. A crosta é composta de placas tectônicas que repousam no manto superior. Por causa da natureza dúctil do manto, as placas tectônicas se movem muito lentamente, mas se movem mesmo assim.

Os vulcões são formados quando as bordas das placas tectônicas se encontram. Essas regiões são chamadas limites convergentes. Quando eles colidem, eles são chamados de zonas de subducção. Quando eles se separam, eles são chamados limites divergentes.

Vulcões emergem em zonas de subducção, onde duas placas tectônicas colidem. Uma placa tectônica se move sob a outra placa, empurrando-a para baixo no manto superior. Isso causa uma mudança na temperatura e pressão acima da placa submersa. Magma, em seguida, forma como resultado de menor pressão e aumento da temperatura.

A Formação do Magma

O magma se forma dentro do manto superior da terra quando duas placas tectônicas colidem para criar uma zona de subducção. A pressão mais baixa acima da placa submersa e abaixo da placa superior faz com que as rochas do manto comecem a derreter.

Formação do Magma
Formação do Magma

O magma é menos denso que as rochas, o que significa que também é mais leve. Segue as mesmas regras que o ar: o ar quente sobe e o ar frio cai. Como o magma é quente, ele sobe pela crosta terrestre e, como as rochas são frias e densas, elas caem pela crosta terrestre.

Antes que os vulcões entrem em erupção, o magma se espalha no manto superior. O magma pode esfriar e formar rochas ígneas e cristais abaixo da superfície, mas também pode se mover para as câmaras de magma, que são grandes poças de magma abaixo da crosta terrestre. Quando um vulcão entra em erupção, o que emerge é o magma que continua subindo pela crosta terrestre até finalmente escapar.

Quando a Erupção Irrompe

Quando a pressão dentro da câmara de magma é maior que a força da crosta, ela começa a romper. O magma sobe para a superfície da Terra por uma combinação de razões. Dentro da câmara de magma há vários gases misturados com o magma. Assim como uma bebida carbonatada, as bolhas de gás sobem à superfície da câmara de magma, empurrando a crosta terrestre. Outra razão pela qual uma erupção pode ocorrer é simplesmente uma sobrecarga de magma na câmara de magma. Quando a câmara estiver cheia, uma erupção certamente ocorrerá.

Dentro da câmara de magma há uma mistura volátil de reações ocorrendo. Não há duas amostras de magma idênticas, então o magma em erupção de um vulcão será ligeiramente diferente do outro. O magma espesso e pegajoso resulta em erupções mais fortes, enquanto o magma mais fino causa erupções menos extremas. A espessura do magma é determinada pela temperatura e quantidade de água, sílica e gás que contém.

A sílica é um material de rocha cristalina que faz com que o magma engrosse. O magma mais quente também é mais espesso. Magma espesso torna mais difícil para as bolhas de gás para escapar, então há mais pressão quando o vulcão finalmente entra em erupção. Quanto maior a quantidade de gases dentro do magma, mais força uma erupção terá. Magma magra permite que as bolhas de gás para escapar facilmente, então a erupção é menos violenta.

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