Um vulcão é uma abertura na crosta terrestre por onde o magma rompe

A lava irrompendo do vulcão Fagradalsfjall em Grindavik, Islândia. Crédito da imagem: Hafsteinn Karlsson/500px via Getty Images

Um vulcão na Terra é uma abertura ou fissura na crosta do planeta através da qual lava, cinzas, rochas e gases entram em erupção. Um vulcão também é uma montanha formada pelo acúmulo desses produtos eruptivos. 

Os vulcões existem há muito tempo na Terra, provavelmente causando desastres como a extinção em massa do Permiano há cerca de 250 milhões de anos, a maior extinção em massa da história da Terra que eliminou 90% da vida marinha e 75% das espécies terrestres, segundo Seth D. Burgess e Samuel A. Bowring, autores de "Geocronologia de alta precisão confirma magmatismo volumoso antes, durante e depois da extinção mais severa da Terra", um artigo de 2015 na Science Advances. 

Uma das erupções vulcânicas mais famosas da história é a do Monte Vesúvio, que entrou em erupção em 79 d.C., destruindo a cidade de Pompéia com cinzas vulcânicas, enterrando muitos de seus habitantes, de modo que se tornou um sítio arqueológico de grande importância desde então.

Os vulcões podem e existiram em outros mundos também: Embora os vulcões na lua e em Marte estejam adormecidos há muito tempo, os vulcões ainda são muito ativos na lua de Júpiter Io e foram identificados em Mercúrio, Vênus e outra das luas de Júpiter, Europa, de acordo com a Universidade Estadual do Arizona. Atualmente, os pesquisadores estão se esforçando para encontrar maneiras de prever quando erupções vulcânicas podem acontecer na Terra, analisando pistas como cristais e gases ligados a vulcões.

A crosta terrestre tem de 5 a 60 quilômetros de espessura, de acordo com o US Geological Survey. Ela é dividida em sete peças maiores e 152 menores e micropeças chamadas placas tectônicas, de acordo com um artigo de 2016 de Christopher Harrison, da Universidade de Miami. A maior delas é a Placa do Pacífico com 103 milhões de quilômetros quadrados (39.768.522 milhas quadradas), de acordo com a Autoridade de Terremotos da Califórnia. 

Essas placas flutuam em uma camada de magma, rocha semilíquida e gases dissolvidos. Nos limites dessas placas, onde elas passam, são empurradas para baixo ou se afastam umas das outras, o magma, que é mais leve que a rocha sólida circundante, muitas vezes é capaz de forçar seu caminho através de rachaduras e fissuras. O magma pode explodir do respiradouro, ou pode fluir para fora do vulcão como um copo transbordando. O magma que entra em erupção é chamado de lava. 

MONTE ETNA

TIPOS DE VULCÕES

Vulcões de cone de cinzas (também chamados de cones de escória) são o tipo mais comum de vulcão, de acordo com a San Diego State University, e são os vulcões simétricos em forma de cone que normalmente consideramos. Eles podem ocorrer como vulcões únicos ou como vulcões secundários conhecidos como "cones parasitas" nas laterais de estratovulcões ou vulcões em escudo. Fragmentos de lava no ar, chamados tephra (Piroclasto, é a designação dada em geologia aos fragmentos de rocha sólida que são expelidos para o ar pela erupção de um vulcão), são ejetados de uma única abertura. 

A lava esfria rapidamente e cai como cinzas que se acumulam ao redor da abertura, formando uma cratera no cume, de acordo com o US Geological Survey. Os vulcões de cone de cinzas são bastante pequenos, geralmente com apenas 91 metros de altura e não subindo mais de 366 m. Eles podem se acumular em curtos períodos de alguns meses ou anos.

Os estratovulcões também são chamados de vulcões compostos porque são construídos de camadas alternadas de fluxo de lava, cinzas e blocos de pedra não derretida, de acordo com o US Geological Survey. Eles são maiores que os cones de cinzas, subindo até 2.438 m (8.000 pés). Os estratovulcões resultam de um sistema de canais de aberturas que levam de um reservatório de magma abaixo da superfície. Quando dormentes, eles normalmente têm lados côncavos íngremes que se juntam no topo em torno de uma cratera relativamente pequena.

"Os Vulcões Strato compreendem a maior porcentagem (~60%) dos vulcões individuais da Terra e a maioria é caracterizada por erupções de andesito e dacito, lavas mais frias e mais viscosas que o basalto. Essas lavas mais viscosas permitem que as pressões do gás atinjam níveis altos (são "tampões" eficazes na canalização), portanto, esses vulcões costumam sofrer erupções explosivas", segundo a Oregon State University.

Estratovulcões podem entrar em erupção com grande violência. A pressão aumenta na câmara de magma à medida que os gases, sob imenso calor e pressão, são dissolvidos na rocha líquida. Quando o magma atinge os condutos, a pressão é liberada e os gases explodem, segundo a San Diego State University. Como eles se formam em um sistema de condutos subterrâneos, os estratovulcões podem explodir os lados do cone, bem como a cratera do cume.

Os estratovulcões são considerados os mais violentos. Mount St. Helens, no estado de Washington, é um estratovulcão que entrou em erupção em 18 de maio de 1980. Aproximadamente 596 quilômetros quadrados de floresta foram completamente destruídos e 57 pessoas foram mortas. Ao longo do dia, ventos sopraram 520 milhões de toneladas de cinzas para o leste nos Estados Unidos e causaram escuridão completa em Spokane, Washington, a 402 km do vulcão, de acordo com o US Geological Survey.

Os vulcões de escudo são vulcões enormes e levemente inclinados, construídos de lava muito fina que se espalha em todas as direções a partir de uma abertura central. Eles têm bases largas com vários quilômetros de diâmetro com declives médios mais íngremes e um cume mais plano. As suaves encostas convexas dão-lhes um contorno como o escudo de um cavaleiro medieval. As erupções desses vulcões geralmente não são explosivas, mas são mais como um líquido transbordando nas bordas de um recipiente. 

O maior vulcão do mundo, Mauna Loa, no Havaí, é um vulcão-escudo, de acordo com o US Geological Survey. Mauna Loa fica a cerca de 17.000 m (55.770 pés) de sua base abaixo do oceano até o cume, que fica a 4.170 m (13.681 pés) acima do nível do mar. É também um dos vulcões mais ativos da Terra e é cuidadosamente monitorado com atualizações regulares publicadas pelo National Park Service. A erupção mais recente foi em 1984.

As cúpulas de lava são construídas quando a lava é muito viscosa para fluir, de acordo com o US Geological Survey. Uma bolha ou tampão de rocha de resfriamento se forma sobre uma fissura. Esta lava mais fria e espessa geralmente sobe perto do final de uma erupção explosiva e cúpulas de lava geralmente se formam dentro das crateras de estratovulcões. O Monte St. Helens tem várias cúpulas de lava bem definidas dentro da cratera, de acordo com a NASA.

OUTROS RELEVOS VULCÂNICOS

Além dos conhecidos vulcões simétricos, como o Monte Fuji no Japão e o Kilimanjaro na Tanzânia, a atividade vulcânica é responsável por várias outras formas de relevo distintas.

Caldeiras: Uma caldeira é uma depressão em forma de tigela formada quando um vulcão colapsa no vazio deixada quando sua câmara de magma é esvaziada. Existem três tipos, de acordo com a San Diego State University. O primeiro tipo é uma caldeira de lago de cratera. Este é o resultado de um estratovulcão em colapso em sua câmara de magma durante uma erupção violenta. As caldeiras basálticas têm um padrão de anel concêntrico resultante de uma série de colapsos graduais, em vez de um único evento. Elas são frequentemente encontradas no cume de vulcões de escudo, como as crateras nos topos de Mauna Loa e Kilauea. As caldeiras ressurgentes são as maiores estruturas vulcânicas da Terra. Eles são o resultado de erupções catastróficas que superam qualquer erupção já registrada por seres humanos. 

Um exemplo é Lago da Cratera em Oregon. "Lago da Cratera, Oregon, é o homônimo deste tipo de caldeira. Com uma profundidade da água de 600 m, Lago da Cratera é o lago de água doce mais profundo da América do Norte. As paredes da caldeira se elevam acima do nível do lago por mais de 600 m. Esta grande depressão formada a partir da violenta erupção e colapso do estratovulcão ancestral Mt. Mazama, cerca de 6.850 anos atrás", segundo a San Diego State University.

Tampões vulcânicos: Quando o magma se solidifica na fissura de um vulcão, a rocha dura e densa pode formar um "gargalo" que permanece quando a rocha circundante mais macia é erodida, de acordo com o US Geological Survey. "Normalmente, tampões e gargalos vulcânicos tendem a ser mais resistentes à erosão do que suas formações rochosas", afirma. Isso pode resultar em marcos dramáticos como a Rocha do Navio no Novo México e a Torre do Diabo em Wyoming, famosamente usada no filme de ficção científica de Steven Spielberg "Contatos Imediatos do Terceiro Grau".

Cones de tufo: Também conhecidos como maars (Maar é a designação utilizada em geomorfologia e vulcanologia para descrever uma cratera vulcânica alargada e pouco profunda criada por uma erupção freatomagmática, ou seja uma explosão de vapor causada pelo contacto da água subterrânea com lava ou magma), os cones de tufo são crateras rasas e de piso plano que os cientistas consideram que se formaram como resultado de uma expansão violenta de gás ou vapor magmático, de acordo com o US Geological Survey. Maars variam em tamanho de 60 a 1.980 m (200 a 6.500 pés) de diâmetro e de 9 a 198 m (30 a 650 pés) de profundidade, e a maioria é comumente preenchida com água para formar lagos naturais. Maars ocorrem em regiões vulcânicas geologicamente jovens no mundo, como o oeste dos Estados Unidos e a região de Eifel da Alemanha.

Planaltos de lava: Vulcões de escudo podem entrar em erupção ao longo de linhas de fissuras em vez de uma abertura central derramando lava líquida em camadas sucessivas. Com o tempo, essas camadas formam planaltos amplos, como o Columbia Plateau, de acordo com o US Geological Survey. Esses planaltos são frequentemente cortados por cânions profundos que expõem as camadas de rocha.

Exemplos desse tipo de formação podem ser encontrados na Islândia, sudeste de Washington, leste de Oregon e sul de Idaho.

VULCÕES NA HISTÓRIA

Lava fluindo do vulcão Kilauea, no Havaí. Crédito da imagem: Kris Taeleman via Getty Images

79 dC: Um dos vulcões mais famosos é o Monte Vesúvio, que fica ao longo da Baía de Nápoles, no sul da Itália. Ele entrou em erupção dezenas de vezes nos últimos 2.000 anos, de acordo com o Instituto Smithsonian. A erupção de 79 dC, que enterrou Pompéia, tornou o Vesúvio famoso, mas outra erupção em 1631 matou cerca de 3.000 pessoas e produziu fluxos piroclásticos que atingiram a costa e causaram enormes danos.

1669: Na Sicília, o Monte Etna enviou um rio de lava inundando através de Catania, de acordo com Geology.com, matando cerca de 20.000 pessoas lá e na região circundante, segundo a NASA. 

1783: A erupção do Monte Skaptar na Islândia devastou a agricultura e a pesca, causando uma fome que matou um quarto da população do país, segundo a Oregon State University.

1815: Redemoinhos e tsunamis da erupção do Monte Tambora, na ilha de Sumbawa, na Indonésia, mataram pelo menos 10.000 pessoas, segundo a Smithsonian Magazine. O vulcão enviou uma nuvem ejetada para a atmosfera que foi mais de quatro vezes a quantidade ejetada pelo Monte Pinatubo em 1991, levando ao "Ano sem verão" de 1816 na Europa e na América do Norte, de acordo com um artigo de 2016 na Wiley Interdisciplinary Reviews: Mudanças Climáticas.

1883: Outro vulcão indonésio, Krakatoa, entrou em erupção em uma explosão ouvida a 4.800 km de distância. Pedregulhos de 30 quilos caíram em ilhas a 80 quilômetros de distância, e um tsunami de 39,6 m (130 pés) devastou centenas de vilarejos, incluindo Java e Sumatra, de acordo com a Universidade Estadual de San Diego. Cerca de 36.000 pessoas morreram. A poeira alta na atmosfera fez com que a lua parecesse azul, e às vezes verde, por dois anos, de acordo com a NASA.

1902: O Monte Pelée, na ilha da Martinica, sufocou a cidade de Saint-Pierre em gás mortal e cinzas quentes, matando 29.933, de acordo com o Los Angeles Times.

1980: Mount St. Helens, no estado de Washington, explodiu a 396,2 m (1.300 pés) de altura, matando 57 pessoas e causando uma escuridão ao meio-dia em cidades a 137 km de distância.

1991: Após 600 anos de dormência, o Monte Pinatubo nas Filipinas rugiu por dias antes de entrar em erupção e matar mais de 840 pessoas, de acordo com o US Geological Survey. O cataclísmico ejetou mais de 5 km cúbicos de material e enterrou uma base aérea dos EUA a 24 km de distância, de acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica. Quase todas as pontes em um raio de 30 km do Monte Pinatubo foram destruídas, de acordo com o Serviço Geológico dos EUA.

A nuvem de ácido sulfúrico de Pinatubo, cerca de 20 milhões de toneladas, subiu para mais de 19 km na estratosfera. Nas semanas seguintes, a nuvem circulou o equador e se espalhou para os polos, cobrindo todo o planeta. As partículas refletiram a luz solar e esfriaram a Terra em quase um grau Fahrenheit completo.

VULCÕES NOS EUA

Lassen Peak, Califórnia: Eentrou em erupção entre 1914 e 1917, não causando mortes, de acordo com o National Park Service. Lassen é considerado um dos mais prováveis na Cordilheira Cascade a entrar em erupção novamente.

Long Valley, Califórnia: A Caldeira de Long Valley é uma depressão de 16 por 32 quilômetros nas montanhas de Sierra Nevada causada por uma erupção há 700.000 anos, de acordo com o US Geological Survey. Uma tremenda explosão cuspiu rocha derretida de 6 km (4 milhas) abaixo da superfície; depois, toda a confusão se acomodou a mais de um quilômetro e meio na depressão onde o magma estivera.

Magma ainda alimenta fontes termais na caldeira. Os terremotos em 1980 marcaram o início de uma nova atividade que incluiu mudanças na posição de fontes termais e enxames de outros pequenos terremotos. Os geólogos dizem que isso provavelmente indica que o magma está subindo novamente e suspeitam que a área entrará em erupção novamente.

Monte Shasta, Califórnia: A última erupção conhecida foi em 1786. Acredita-se que ocorra a cada 600 a 800 anos, de acordo com o US Geological Survey. A montanha é significativa como o elemento visual incrivelmente dominante na paisagem do norte da Califórnia.

Kilauea e Mauna Loa, Havaí: Cada um tende a entrar em erupção a cada dois ou três anos; as erupções não são explosivas, permitindo que esses dois vulcões estejam entre os vulcões ativos mais estudados do mundo, de acordo com o US Geological Survey e a Universidade do Havaí. 

RECURSOS ADICIONAIS E LEITURA

• Se você acha que essas histórias de vulcões foram impressionantes, então você deve ler sobre as 10 vezes que os vulcões nos surpreenderam em 2021.
• E você sabia que o Monte Vesúvio não matou todos em Pompéia? Descubra o que aconteceu com os sobreviventes.

BIBLIOGRAFIA

• "Geocronologia de alta precisão confirma magmatismo volumoso antes, durante e depois da extinção mais severa da Terra" Science Advances
• "Vulcões em outros planetas" Arizona State University
• "O Interior da Terra" US Geological Survey
• "Compreendendo a Teoria Tectônica de Placas" Autoridade de Terremotos da Califórnia
• "Estratovulcões" Oregon State University
• "Monte St. Helens - Da erupção de 1980 a 2000" US Geological Survey
• "Atualização semanal do Observatório do Vulcão do Havaí" US Geological Survey
• Serviço Nacional de Parques "Atualização da Erupção do Vulcão Mauna Loa"
• "Lava Dome no Monte St. Helens" NASA
• "Como funcionam os vulcões" San Diego State University
• "Outras estruturas vulcânicas" US Geological Survey
• "Principais tipos de vulcões" US Geological Survey
• "Monte Etna - Itália" Geology.com
• "Monte Etna entra em erupção" NASA
• "Laki, Islândia - 1783" Oregon State University
• "Explosão do Passado" Revista Smithsonian
• "Tambora 1815 como um caso de teste para erupções vulcânicas de alto impacto: Efeitos do sistema terrestre" Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change
• "Observe a Lua Azul" NASA
• "A erupção cataclísmica de 1991 do Monte Pinatubo, Filipinas" US Geological Survey
• "Mt. Pinatubo, Filipinas" Administração Nacional Oceânica e Atmosférica
• "Lembrando o Monte Pinatubo há 25 anos" US Geological Survey
• Serviço Nacional de Parques "A Erupção do Pico Lassen"
• Pesquisa Geológica dos EUA "Long Valley Caldera"
• "Monte Shasta: Perigos" Serviço Geológico dos EUA
• Serviço Geológico dos EUA "Kilauea"
• "Vulcão Mauna Loa" Universidade do Havaí

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Referência:

BAGLEY, Mary; GORDON, Jonathan. Volcano facts and types of volcanoes. Live Science, Nova York, 03, mar. 2022. References. Disponível em: <https://www.livescience.com/27295-volcanoes.html>. Acesso em: 12, mai. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.