Como funciona um vulcão?

Como funciona um vulcão? Ele é uma abertura na superfície da Terra por onde sai magma, gás e cinzas. Por trás dessa imagem está um processo que começa muito abaixo do solo, com rocha derretida acumulada sob pressão.

A erupção acontece quando a pressão dentro do vulcão vence a resistência da rocha que está por cima. O que faz essa pressão crescer é, principalmente, o gás.

Explicado de forma simples

Pense em um refrigerante agitado. Enquanto a tampa está fechada, o gás fica dissolvido no líquido. Quando a tampa é aberta, as bolhas se formam e sobem com força.

Um vulcão funciona de modo parecido. O gás fica preso no magma em profundidade e, à medida que o magma sobe, as bolhas crescem e empurram tudo para cima.

Segundo o material do USGS, os gases que mais impulsionam erupções explosivas são vapor de água, dióxido de carbono e outros gases em menor quantidade.

De onde vem o magma

Segundo o material do USGS, o magma começa a se formar em regiões onde uma placa tectônica afunda sob outra, chamada de zona de subducção. Nessa região, a placa que afunda aquece e libera água, que migra para o manto mais quente e inicia a fusão da rocha.

A rocha derretida formada desse modo é chamada de magma. Quando ela sai para a superfície, passa a se chamar lava.

A câmara magmática

O magma se acumula em uma zona de rocha derretida e parcialmente derretida, chamada de câmara magmática. Segundo o USGS, no Monte Rainier, nos Estados Unidos, o topo dessa câmara fica a cerca de 8 quilômetros de profundidade.

Com o tempo, o gás se acumula e as bolhas crescem. A pressão aumenta e força as trincas da rocha a se alargarem, muitas vezes na direção da superfície. Para haver erupção, essa pressão precisa superar o peso da rocha que está sobre a câmara.

O conduto: a estrada do magma

Quando a pressão rompe a rocha de cima, se forma um caminho até a superfície. Segundo o USGS, esse canal se chama conduto, ou garganta, e funciona como uma espécie de “superestrada” do vulcão.

No Monte Rainier, o conduto tem apenas de 10 a 15 metros de largura, e atualmente está preenchido por rocha sólida.

Por que a erupção pode ser explosiva

As bolhas de gás sobem pelo conduto, e a pressão diminui. Com isso, elas se expandem muito rapidamente. Segundo o USGS, as bolhas podem chegar a milhares de vezes o tamanho original.

O gás, porém, não é o único fator. Segundo o mesmo material, o tamanho e a explosividade da erupção também dependem da quantidade de magma na câmara, da composição química do magma e da mudança de pressão no conduto.

Essa expansão empurra o magma e o gás para cima. Em minutos, o vulcão pode explodir e lançar lava e fragmentos de rocha ao ar. A lava pode ser lançada a milhares de pés de altura.

Quando a lava apenas escorre

Se o magma for fluido o bastante, as bolhas escapam com facilidade. Nesse caso, em vez de explodir, o magma escorre pelas encostas do vulcão como um fluxo de lava.

Os respiradouros e as fumarolas da rocha ao redor do conduto também deixam o gás escapar. Se uma quantidade suficiente de gás sai dessa forma, a erupção muda de explosiva para não explosiva.

O que se sabe sobre o Yellowstone

No Yellowstone, o USGS descreve duas grandes câmaras de magma.

A mais rasa é formada por riolito, uma rocha rica em sílica, e se estende de 5 a cerca de 17 quilômetros de profundidade. Segundo o órgão, ela é em grande parte sólida, com apenas cerca de 5 a 15% de material fundido.

A câmara mais profunda é formada por basalto, uma rocha pobre em sílica, e se estende de 20 a 50 quilômetros. Ela é cerca de quatro vezes e meia maior que a rasa, mas tem só cerca de 2% de fusão.

Para descobrir isso, os cientistas usam a tomografia sísmica. O método mede a velocidade das ondas sísmicas por meio de centenas a milhares de terremotos registrados por dezenas de estações e gera imagens tridimensionais do interior da Terra.

Magma e lava: a diferença

O termo depende de onde o material está. Segundo o USGS, os cientistas chamam de magma a rocha derretida que fica embaixo da superfície, e de lava a rocha derretida que rompe a superfície da Terra.

Essa diferença explica por que o mesmo material muda de nome durante a erupção.

Como o vulcão dá sinais de que vai entrar em erupção

Segundo o USGS, a maioria dos vulcões dá sinais antes de entrar em erupção. Quando o magma sobe em direção à superfície, normalmente geram-se terremotos detectáveis, e o terreno pode se deformar. A temperatura do fluxo de calor e a química das águas subterrâneas e das fontes também podem mudar.

Há uma exceção. Erupções de vapor podem acontecer com pouco ou nenhum aviso, quando a água superaquecida se transforma em vapor de forma súbita.

Caldeiras: quando o vulcão desaba

Quando uma câmara de magma é esvaziada por uma erupção muito grande, o terreno acima pode desabar. Segundo o USGS, uma caldeira é uma grande depressão vulcânica, geralmente circular, formada quando o magma é retirado ou expelido de um reservatório raso.

Mitos sobre os vulcões

“Magma e lava são a mesma coisa.” Parcialmente verdadeiro, mas enganoso. Segundo o USGS, magma é o nome da rocha derretida embaixo da superfície, e lava é o nome dela depois que sai.

“Todo vulcão explode.” Mito. Algumas erupções escorrem como lava, e outras são explosivas. O tipo depende da quantidade de gás e da fluidez do magma.

“Erupções vulcânicas sempre chegam sem aviso.” Mito. Segundo o USGS, a maioria dos vulcões dá sinais antes, como terremotos e deformação do terreno. As exceções são as erupções de vapor.

Perguntas frequentes

Um vulcão pode ser detido por perfuração?

Segundo o USGS, perfurar para conter uma ameaça vulcânica seria algo muito diferente da perfuração científica, com custos altos, dificuldades técnicas e impactos ambientais graves. A perfuração de pesquisa ajuda a estudar os sistemas de magma, mas não é uma solução para impedir erupções.

Quanto tempo antes um vulcão pode ser previsto?

Segundo o USGS, a previsão evoluiu bastante. Para o Yellowstone, a maioria dos cientistas acredita que o acúmulo que antecede uma erupção catastrófica seria detectável por semanas e talvez meses ou anos.

Resumindo

• Um vulcão é uma abertura por onde sai magma, gás e cinzas, com origem em rocha derretida sob pressão.

• O gás dissolvido no magma forma bolhas que aumentam a pressão na câmara magmática.

• A erupção começa quando essa pressão vence a rocha acima e abre um conduto até a superfície.

• Bolhas que se expandem rapidamente podem tornar a erupção explosiva. Se o gás escapa, o magma escorre como lava.

• A maioria dos vulcões dá sinais antes de entrar em erupção, como terremotos e deformação do terreno.

Veja também como funciona um raio e se formam os terremotos, outros fenômenos da natureza explicados de forma simples.

Fontes

• NPS / USGS, Living with a Volcano in Your Backyard, GIP 19: What Starts an Eruption?: https://www.nps.gov/common/uploads/teachers/lessonplans/Teacher%20Page%20-%20What%20Starts%20an%20Eruption.pdf

• USGS, How big is the magma chamber under Yellowstone?: https://www.usgs.gov/faqs/how-big-magma-chamber-under-yellowstone