Há cerca de 7,300 anos, um vulcão ao largo da ilha japonesa de Kyushu provocou aquilo que ainda é considerado a maior erupção conhecida do Holocénico, a época geológica em que vivemos.
Um novo estudo descreve como a enorme câmara magmática desse vulcão está, hoje, a encher-se novamente de forma lenta. Ao esclarecer os ciclos eruptivos do próprio sistema e de outros vulcões semelhantes, este trabalho poderá ajudar os esforços de monitorização e a previsão de futuras erupções com maior antecedência e precisão.
A erupção Akahoya e o vulcão Kikai Caldera
Durante a erupção Akahoya, há 7,300 anos, o vulcão Kikai Caldera expeliu cerca de 160 quilómetros cúbicos (38 milhas cúbicas) de equivalente de rocha densa. Este volume foi mais de 11 vezes superior ao libertado pelo Novarupta em 1912 e 32 vezes o do Pinatubo em 1991.
A explosão violenta dispersou materiais por 4,500 quilómetros quadrados, uma área muitas vezes maior do que Londres, e gerou fluxos piroclásticos que alcançaram até 150 km (93 miles) a partir do epicentro. A tefra caiu sobre extensas zonas do Japão e da península da Coreia.
Desde então, o vulcão não voltou a produzir nada com esta magnitude, mas continua activo e, nas últimas décadas, registou um conjunto disperso de pequenas erupções.
Trabalhos anteriores já tinham identificado sinais de nova actividade vulcânica sob a Kikai Caldera, apontando para a formação de um domo de lava e alimentando preocupações sobre a possibilidade de ocorrer uma nova erupção.
Embora as evidências sejam limitadas e não existam registos escritos, acredita-se que a erupção Akahoya tenha devastado o povo Jōmon, que habitou o território do actual Japão entre cerca de 14,000 a.C. e 300 a.C.
Muita coisa mudou ao longo destes sete milénios e, devido à densidade populacional actual na região, uma nova erupção - mesmo relativamente modesta - poderia revelar-se muito mais destrutiva.
Para além de Kikai, outras caldeiras famosas (as grandes crateras rasas deixadas após erupções gigantes) incluem Yellowstone, na América do Norte, onde a última erupção formadora de caldeira ocorreu há cerca de 640,000 anos, e Toba, na Indonésia, responsável pela maior erupção vulcânica na história registada, há aproximadamente 74,000 anos.
Sabe-se que estes vulcões extremamente poderosos podem “acordar” e entrar em erupção após longos intervalos. No entanto, os mecanismos destes ciclos de longo prazo continuam, em grande medida, por explicar - o que limita a nossa capacidade de antecipar o próximo episódio catastrófico.
"We must understand how such large quantities of magma can accumulate to understand how giant caldera eruptions occur," diz o co-autor Seama Nobukazu, geofísico da Universidade de Kobe, no Japão.
Como os cientistas mapearam a câmara magmática
A Kikai Caldera encontra-se actualmente maioritariamente submersa, o que restringe o acesso. Em contrapartida, esta condição ajuda a preservar vestígios de erupções passadas e facilita estudos modernos.
"The underwater location allows us to implement systematic, large-scale surveys," afirma Seama.
Seama e colegas da Universidade de Kobe e da Agência Japonesa para a Ciência e Tecnologia Marinha-Terrestre utilizaram embarcações de investigação para analisar a área, recorrendo a um conjunto de canhões de ar e a várias dezenas de sismómetros de fundo oceânico.
Com os canhões de ar, os investigadores geraram impulsos sísmicos; em seguida, os sismómetros registaram a forma como essas ondas atravessavam a crosta terrestre. A partir desse comportamento, foi possível inferir informações relevantes sobre o que existe em profundidade.
Dessa forma, foi identificada uma grande câmara magmática que parece ter alimentado a erupção Akahoya.
"Due to its extent and location it is clear that this is in fact the same magma reservoir as in the previous eruption," diz Seama.
O que o modelo de reinjecção de magma pode explicar
Ainda assim, o magma presente não parece ser apenas remanescente do evento antigo: análises químicas indicam que a sua composição difere do material associado à Akahoya. Além disso, estudos anteriores sugerem que, ao longo dos últimos 3,900 anos, se tem formado um novo domo de lava na caldeira.
"This means that the magma that is now present in the magma reservoir under the lava dome is likely newly injected magma," afirma Seama.
Com base nestes resultados, a equipa propõe um novo modelo geral para o reenchimento de câmaras magmáticas sob caldeiras gigantes, com implicações tanto para Kikai como para outros vulcões em várias regiões do mundo.
"This magma re-injection model is consistent with the existence of large shallow magma reservoirs beneath other giant calderas like Yellowstone and Toba," diz Seama.
"We want to refine the methods that have proved to be so useful in this study to more deeply understand the re-injection processes," acrescenta Seama. "Our ultimate goal is to become better able to monitor the crucial indicators of future giant eruptions."
O estudo foi publicado na revista Communications Terra e Ambiente.
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