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Som gerado por vulcão poderia ajudar cientistas a monitorar erupções

Um vulcão com uma profunda cratera cilíndrica, localizado no Equador, pode ser o maior instrumento musical da Terra

Novas gravações de infrassom do vulcão Cotopaxi, que fica no centro do Equador, mostram que, após uma sequência de erupções em 2015, a cratera do vulcão mudou de forma. A cratera profunda e estreita força o ar a reverberar contra suas paredes quando o vulcão ressoa. Isso cria ondas sonoras como as feitas por um órgão de tubos, onde o ar pressurizado é forçado através de tubos metálicos.

“É o maior órgão de tubos já encontrado”, disse Jeff Johnson, vulcanólogo da Universidade Estadual de Boise, em Idaho, e principal autor de um novo estudo que detalha essas descobertas na Geophysical Research Letters, uma revista da American Geophysical Union.

As novas descobertas mostram que a geometria da cratera de um vulcão tem um grande impacto nos sons que ele produz. Entender a “peculiaridade da voz” de cada vulcão pode ajudar os cientistas a monitorar melhor essas ameaças naturais e alertar os cientistas sobre as mudanças ocorridas dentro deles que podem sinalizar uma erupção iminente, segundo os autores do estudo.

“Entender como cada vulcão ‘fala’ é vital para compreender o que está acontecendo”, disse Johnson. “Uma vez que se percebe como um vulcão soa, se há uma alteração nesse som, podemos crer que transformações ocorrem na cratera, e prestamos atenção.”

A erupção contínua do vulcão Kilauea, no Havaí, pode se tornar um local de testes para estudar como as mudanças no formato de uma cratera influenciam os sons que ela produz, de acordo com Johnson.

O lago de lava no cume do Kilauea foi drenado enquanto o magma que o abastecia fluía para baixo, o que deveria alterar os tons dos infrassons emitidos pela cratera.

Ouvir o infrassom do Kilauea pode ajudar os cientistas a monitorar a profundidade do magma à distância e prever seus possíveis riscos eruptivos, de acordo com David Fee, um vulcanólogo da Universidade de Alasca em Fairbanks que não fez parte do estudo.

Quando os níveis de magma no pico do Kilauea caem, ele pode aquecer a água subterrânea e causar erupções explosivas. É o que se acredita ter acontecido com o vulcão nas últimas semanas. Isso pode mudar o infrassom que é emitido pelo vulcão.

“É muito importante que os cientistas saibam quão profunda é a cratera, se o nível do magma está nessa mesma profundidade e se ele está interagindo com o lençol freático, o que gera uma indicação de risco significativo”, disse Fee.

Detectando um novo tipo de som

O Cotopaxi ficou adormecido durante a maior parte do século 20, mas entrou em erupção várias vezes em agosto de 2015. As erupções lançaram ao ar cinzas e gás, colocando em risco mais de 300 mil pessoas que vivem próximas ao vulcão. Uma erupção maciça pode derreter a imensa cobertura de neve do Cotopaxi, o que provocaria enchentes e fluxos de lama que seriam capazes de atingir as cidades e vilarejos vizinhos.

As erupções de 2015 foram relativamente pequenas, mas provocaram uma explosão que fez com que o chão da cratera desaparecesse. Foi nessa época que os pesquisadores equatorianos que monitoravam o vulcão notaram sons estranhos vindos da cratera. A freqüência das ondas sonoras era baixa demais para a audição humana, mas elas foram registradas pelos instrumentos científicos.

Os pesquisadores apelidaram os sons de tornillos, uma palavra espanhola que significa parafusos, porque as ondas sonoras emitiam um som parecido com o de aparafusamento. O ruído oscilava aparecendo e sumindo por cerca de 90 segundos, durando menos tempo a cada vez antes de desaparecer.

Johnson compara o som com a “antiga porta de bar de faroeste” que, uma vez aberta, oscila várias vezes antes de parar seu movimento. Mas devido ao tamanho da cratera – que tem mais de 100 metros de largura e 300 metros de profundidade – leva cinco segundos para que as ondas sonoras passem por uma oscilação completa.

“É como abrir uma porta de bar que vai e volta por um minuto e meio”, disse Johnson. “É algo bonito e  é surpreendente que a natureza seja capaz de produzir esse tipo de oscilação.”

Os músicos que tocam órgãos de tubos criam sons com características semelhantes usando um teclado para forçar o ar através de tubos de diferentes comprimentos. Esta é a primeira vez que vulcanólogos gravam sons de baixa freqüência com essa dramática reverberação vindos de um vulcão, segundo Johnson.

A cratera produziu sons de tornillo uma vez por dia no primeiro semestre de 2016, até parar. Johnson e seus colegas não sabem exatamente o que produziu os ruídos, mas compreendem que eles estão relacionados à atividade vulcânica, e não apenas o vento soprando no topo da cratera. Cada tornillo foi associado ao gás que sai da abertura do Cotopaxi, disse Johnson.

Os pesquisadores suspeitam que um entre dois fatores pode ter incentivado o vulcão a produzir os tornillos. Parte do piso da cratera poderia estar em colapso, como pode acontecer quando o magma se move embaixo de um vulcão, ou uma explosão poderia estar ocorrendo no fundo da cratera. Explosões são comuns em crateras abertas como Cotopaxi, onde o gás se acumula até atingir uma pressão alta o suficiente para explodir.

União Geofísica dos Estados Unidos

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