Por que a explosão do vulcão submarino de Tonga foi tão poderosa e o que esperar agora?
O Reino de Tonga não costuma atrair a atenção global, mas uma violenta erupção de um vulcão submarino em 15 de janeiro espalhou ondas de choque, literalmente, por metade do mundo.
O vulcão geralmente não é muito para se olhar. Consiste em duas pequenas ilhas desabitadas, Hunga-Ha’apai e Hunga-Tonga, que se erguem a cerca de 100 metros (328 pés) acima do nível do mar, 65 quilômetros (40 milhas) ao norte da capital de Tonga, Nuku’alofa. Mas escondido abaixo das ondas está um vulcão enorme, com cerca de 1.800 metros (6.000 pés) de altura e 20 quilômetros (12,5 milhas) de largura.
O vulcão Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai entrou em erupção regularmente nas últimas décadas. Durante os eventos de 2009 e 2014/15, jatos quentes de magma e vapor explodiram através das ondas. Mas essas erupções foram pequenas, diminuídas em escala pelos eventos de janeiro de 2022.
Nossa pesquisa sobre essas erupções anteriores sugere que esta é uma das explosões massivas que o vulcão é capaz de produzir aproximadamente a cada mil anos.
Por que as erupções do vulcão são tão altamente explosivas, já que a água do mar deve esfriar o magma?
Se o magma subir lentamente na água do mar, mesmo em temperaturas de cerca de 1.200 graus C (2.200 F), uma fina película de vapor se forma entre o magma e a água. Isso fornece uma camada de isolamento para permitir que a superfície externa do magma esfrie.
Mas esse processo não funciona quando o magma é expelido do solo cheio de gás vulcânico. Quando o magma entra na água rapidamente, quaisquer camadas de vapor são rapidamente interrompidas, trazendo o magma quente em contato direto com a água fria.
Os pesquisadores do vulcão chamam isso de “interação combustível-refrigerante” e é semelhante a explosões químicas de armas. Explosões extremamente violentas rasgam o magma. Uma reação em cadeia começa, com novos fragmentos de magma expondo superfícies interiores quentes e frescas à água, e as explosões se repetem, em última análise, expelindo partículas vulcânicas e causando explosões com velocidades supersônicas.
Duas escalas de erupções do Hunga
A erupção de 2014/15 criou um cone vulcânico, unindo as duas antigas ilhas da Hunga para criar uma ilha combinada com cerca de 5 quilômetros de comprimento. Visitamos em 2016 e descobrimos que essas erupções históricas eram apenas para levantar as cortinas do evento principal .
Mapeando o fundo do mar, descobrimos uma “caldeira” escondida a 150 metros abaixo das ondas.
Um mapa do fundo do mar mostra os cones vulcânicos e a enorme caldeira. (Shane Cronin)
A caldeira é uma depressão semelhante a uma cratera com cerca de 5 quilômetros (3 milhas) de diâmetro. Pequenas erupções (como em 2009 e 2014/15) ocorrem principalmente na borda da caldeira, mas as muito grandes vêm da própria caldeira. Essas grandes erupções são tão grandes que o topo do magma em erupção colapsa para dentro, aprofundando a caldeira.
Olhando para a química das erupções passadas, agora pensamos que as pequenas erupções representam o sistema de magma lentamente se recarregando para se preparar para um grande evento.
Encontramos evidências de duas enormes erupções passadas da caldeira Hunga em depósitos nas ilhas antigas. Nós comparamos esses depósitos quimicamente com cinzas vulcânicas na maior ilha habitada de Tongatapu, a 65 quilômetros de distância, e então usamos datas de radiocarbono para mostrar que grandes erupções de caldeiras ocorrem cerca de 1.000 anos, com a última em 1100 EC.
Com esse conhecimento, a erupção de 15 de janeiro parece estar dentro do cronograma para uma “grande”.
O que podemos esperar que aconteça agora
Ainda estamos no meio desta grande sequência eruptiva e muitos aspectos permanecem obscuros, em parte porque a ilha está atualmente obscurecida por nuvens de cinzas.
As duas erupções anteriores em 20 de dezembro de 2021 e 13 de janeiro de 2022 foram de tamanho moderado. Eles produziram nuvens de até 17 quilômetros de altitude e adicionaram novas terras à ilha combinada de 2014/15.
A última erupção aumentou a escala em termos de violência. A nuvem de cinzas já tem cerca de 20 quilômetros (12 milhas) de altura. Mais notavelmente, ele se espalhou quase concentricamente por uma distância de cerca de 130 quilômetros do vulcão, criando uma pluma com 260 quilômetros de diâmetro, antes de ser distorcida pelo vento.
(NOAA)
Isso demonstra um enorme poder explosivo – que não pode ser explicado apenas pela interação magma-água. Em vez disso, mostra que grandes quantidades de magma fresco carregado de gás surgiram da caldeira.
A erupção também produziu um tsunami em Tonga e nas vizinhas Fiji e Samoa. Ondas de choque atravessaram milhares de quilômetros, foram vistas do espaço e registradas na Nova Zelândia a cerca de 2.000 quilômetro.
Logo após o início da erupção, o céu foi bloqueado em Tongatapu, com cinzas começando a cair.
Todos esses sinais sugerem que a grande caldeira de Hunga despertou. Tsunami são gerados por ondas de choque atmosféricos e oceânicas acopladas durante uma explosão, mas também são facilmente causados por deslizamentos de terra submarinos e colapsos de caldeiras.
Ainda não está claro se este é o clímax da erupção. Representa uma grande liberação de pressão de magma, que pode sedimentar o sistema.
Um aviso, no entanto, está nos depósitos geológicos das erupções anteriores do vulcão. Essas sequências complexas mostram que cada um dos episódios de erupção da caldeira principal de 1000 anos envolveu muitos eventos de explosão separados.
Portanto, poderíamos estar por várias semanas ou mesmo anos de grande agitação vulcânica do vulcão Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai. Pelo bem do povo de Tonga, espero que não.
