São Jorge nos Açores revela ascensão silenciosa do magma antes dos sinais de erupção

Erupções vulcânicas costumam ser acompanhadas por uma combinação de terremotos, deformação do terreno e sinais de gases. Porém, um novo estudo em São Jorge, nos Açores, indica que esses alertas podem permanecer em grande parte ocultos.

Sob a ilha, um grande pulso de rocha fundida subiu mais de 19 quilómetros e estacionou logo abaixo da superfície. O mais forte abalo só apareceu quando esse deslocamento já tinha desacelerado.

Os resultados apontam para uma etapa “invisível” de perigo vulcânico, com potencial para mudar a forma como cientistas monitorizam crises eruptivas no futuro.

Escapou por pouco em São Jorge

Em São Jorge, o levantamento do solo e milhares de pequenos terremotos assinalaram uma quase erupção que não chegou a romper.

Ao interpretar esses sinais em conjunto, o Dr. Stephen P. Hicks, do University College London (UCL), relacionou a sequência de sismos a magma que já tinha forçado a sua subida em profundidade.

O tremor mais intenso veio depois de a ascensão escondida ter abrandado, transformando o alerta mais “barulhento” do vulcão na ilha em evidência de um risco anterior.

Essa defasagem cria um desafio adicional para quem vigia vulcões: o próximo movimento perigoso também pode começar antes de chegarem os alarmes mais claros.

A subida silenciosa do magma

Abaixo da ilha, o magma - rocha fundida sob pressão - abriu uma fenda vertical longa desde níveis profundos em direção à superfície.

Vulcanólogos chamam esse tipo de corpo em lâmina de dique, e a sua abertura obrigou as rochas próximas a cederem espaço.

Na superfície, dados de satélite registaram que o terreno se elevou cerca de 6,1 centímetros (2,4 polegadas) ao longo de poucos dias, em março de 2022.

Entrou magma suficiente na parte rasa da ilha para encher 32.000 piscinas olímpicas, mas nenhuma lava apareceu.

Os sinais de alerta da erupção chegaram tarde

Com sensores em terra e no fundo do mar, os investigadores reconstruíram 18.049 terremotos de um enxame sísmico - uma série de abalos muito próximos no tempo e no espaço.

Grande parte do deslocamento através da crosta, a camada rochosa mais externa da Terra, quase não gerou tremores até o dique estar praticamente no fim do processo de abertura.

“O magma moveu-se rapidamente pela crosta, mas grande parte do seu percurso foi silenciosa, o que dificultou prever se ocorreria uma erupção”, disse Hicks.

Quando isso aconteceu, moradores e autoridades já observavam um enxame que descrevia mais o “depois” do que a aproximação do evento, com abalos menores a persistirem por meses.

A falha que determinou o desfecho

A ascensão foi condicionada pela Zona de Falha do Pico do Carvão, um grande sistema de fraturas que atravessa o oeste de São Jorge.

Já conhecida por marcas de terremotos antigos, essa falha ofereceu ao magma ascendente um caminho mais fraco através de rocha mais resistente.

Em vez de ocorrer uma erupção, é provável que fluidos quentes tenham escapado lateralmente por fraturas, reduzindo a pressão dentro do dique principal.

Esse “vazamento” para os lados pode explicar por que a mesma estrutura ajudou o magma a subir e, depois, contribuiu para travá-lo.

Alertas vulcânicos que passaram despercebidos

Em muitos vulcões, os terremotos costumam desenhar as margens do magma em movimento, à medida que a rocha se fratura ao redor.

Mapas detalhados em São Jorge mostraram que a maior parte do tremor tardio se concentrou num dos lados do dique, em vez de contornar os dois lados.

Mesmo com localizações de sismos mais precisas obtidas pela UCL, só os terremotos não conseguiram revelar a parte menos visível da subida.

O padrão deixou um aviso prático da equipa da UCL: uma única ferramenta de monitorização pode não captar o evento principal num vulcão quando uma falha desvia fluidos para longe.

Por que o magma ficou preso no subsolo

A pressão empurra a rocha fundida para cima, enquanto as rochas frias ao redor e o peso da própria ilha fazem força contrária.

A libertação de gases recém-formados do magma também pode torná-lo mais viscoso, porque a fuga de gás altera o escoamento da rocha fundida.

Uma erupção que falha - quando o magma estagna no subsolo - ainda modifica rochas, pressões e o risco sísmico, mesmo sem lava.

Como nenhum sinal incomum de gases chegou à superfície, a interrupção do processo pode ter ocorrido quase toda fora do campo de visão.

Os riscos continuam após uma quase erupção

Para os residentes, um dique que estanca pode significar dias de medo, rotinas interrompidas, decisões de evacuação e escolhas difíceis por parte da defesa civil.

Pesquisas históricas identificaram erupções em terra em São Jorge em 1580 e 1808, muito antes da crise de 2022.

Ainda assim, a crise de 2022 não tornou menos provável um grande terremoto futuro ao longo do mesmo sistema de falhas.

Previsões de perigo precisam tratar as falhas como controlos ativos durante a agitação vulcânica, e não como simples fraturas passivas dentro do sistema.

Monitorização reforçada após a agitação

Depois que a crise começou, cientistas instalaram mais estações de escuta em terra e no mar para refinar a localização dos terremotos.

Seis sismômetros de fundo oceânico - instrumentos que ficam no leito marinho - ajudaram a reduzir pontos cegos ao redor da ilha estreita.

O satélite europeu Sentinel-1A usou radar em órbita para acompanhar a deformação do solo através de nuvens e durante a noite.

Estações de GPS, recetores fixos que acompanham sinais de satélite, acrescentaram outra verificação ao medir pequenos movimentos laterais nas proximidades de São Jorge.

Alertas melhores para vulcões em ilhas

Ilhas oceânicas são difíceis de acompanhar porque a água circunda a zona de perigo e limita locais para instalar instrumentos perto da fonte.

Neste caso, a UCL e os parceiros usaram dados offshore para mostrar que o perigo se deslocou por um sistema guiado por falhas.

Em locais como os Açores, alertas futuros podem exigir implantações mais rápidas no fundo do mar quando os terremotos começarem a agrupar-se perto de falhas conhecidas.

Sinais de alerta mais nítidos virão de combinar deformação do terreno, padrões sísmicos e mapas de falhas como um sistema integrado.

Detetar alertas vulcânicos mais silenciosos

O quase desastre em São Jorge mostra que um vulcão pode tornar-se perigoso antes de chegarem os terremotos mais fortes e antes de a lava romper.

Previsões melhores vão depender de sensores offshore instalados com rapidez, dados de deformação do solo mais limpos e atenção redobrada a falhas que tanto podem abrir caminhos para o magma como drená-los.