Os vulcões podem ser alimentados por “reservatórios de papa”

Esteban Biba / EPA

Afinal, os vulcões podem não ser alimentados pelo magma derretido que se forma nas enormes câmaras magmáticas, mas antes por “reservatórios de papa”, áreas quase totalmente repletas cristais, onde o magma flui nos pequenos espaços existentes entre as estruturas cristalinas. 

Até então, a nossa compreensão dos processo vulcânicos dava conta que os processos vulcânicos, incluindo os que levam a enormes e destrutivas erupções, que o magma é armazenado nas chamadas câmaras magmáticas, que são uma espécie de caverna subterrânea repleta de magma no estado líquido.

No entanto, este pressuposto nunca foi observado e uma nova investigação, publicada no início do mês de dezembro na revista científica Nature, sugere que esta suposição fundamental na compreensão dos vulcões precisa de ser repensada.

De acordo com a publicação, os vulcões são alimentados pelos chamados “reservatórios de papa” que, segundo descreveram os cientistas, são áreas compostas por cristais, na sua maioria sólidos, onde o magma flui entre os pequenos espaços existentes.

“Um ‘reservatório de papa’ compreende uma estrutura porosa e permeável de cristais fortemente compactados com o processo de fusão está presente no espaço poroso”, escreveram os cientistas do Imperial College e da Universidade de Bristol, no Reino Unido, que levaram a nova investigação a cabo.

“Devemos agora olhar novamente para como e porquê se produzem as erupções dos reservatórios. Podemos aplicar as nossas descobertas para entender as erupções vulcânicas que têm implicações para a segurança pública, e também para compreender a formação de depósitos de minerais metálicos associados aos sistemas vulcânicos”, disse Matthew Jackson, professor do Imperial College.

A teoria da “papa”

Para entrar em erupção, os vulcões precisam de uma fonte de magma, a rocha líquida, que contém relativamente poucos cristais sólidos. Acreditava-se, até então, que este magma era formado e armazenado numa enorme caverna subterrânea – a câmara magmática.

Estudos publicados recentemente sobre a química do magma já desafiavam este pressuposto, levando ao aparecimento da hipótese do “reservatório de papa”. Porém, este modelo tinha uma lacuna, não sendo capaz de capaz de explicar por que motivo os magmas pobres em cristais são formados e chegam a ser enviados para que o vulcão entre em erupção – até então.

Agora, e recorrendo à modelagem sofisticada de reservatórios, a equipa de investigadores encontrou uma solução. No cenário em causa, o magma é menos denso do que os cristais, o que faz com que a rocha líquida suba pelos espaços vazios entre os cristais.

À medida que sobe, explicaram os cientistas, o magma vai reagindo com os cristais, derretendo-os e conduzindo-os, posteriormente, a áreas locais que contêm magma com relativamente poucos cristais. E são estas mesmas áreas de vida curta de magma que, à medida que vão crescendo, podem conduzir a erupções vulcânicas.

“Um dos grandes mistérios sobre os vulcões é que se acreditava que eram sustentados por grandes câmaras de rocha derretida, mas estas câmaras eram sempre muito difíceis de encontrar”, explicou o co-autor, Stephen Sparks, da Universidade de Bristol.

“A nova ideia defende que as rochas derretidas se formam dentro de rochas quentes em grande parte cristalinas, que passam a maior parte do tempo em pequenos poros no interior da rocha, e não em grandes câmaras de magma [como se acreditava]. No entanto, a fusão ‘espreme-se’ lentamente de modo formar grupos de fusão, que podem depois explodir ou formar câmaras de magma efémeras”, sustentou.

Ao contrário da água, o líquido formado é mais denso do que o seu estado sólido. Neste caso, o magma é mais “flutuante” do que os cristais sólidos, conseguindo ir subir gradualmente, levando consigo pequenas quantidades de cristais mais antigos.

No fundo, a equipa propõe que o armazenamento de magma ocorre por fluxo reativo de fusão dos “reservatórios de papa”, em vez de o processo comummente aceite da cristalização fracionada em câmaras magmáticas.

Além das erupções, o novo modelo de reservatório pode ajudar a explicar outros fenómenos dos sistemas vulcânicos, como a evolução da composição química do magma.