Aerupção de um vulcão pode resultar num gravedesastre natural, por vezes de consequências planetárias. Tal como outros eventos naturais, aserupções são quase que imprevisíveis e causam danos indiscriminados. Entre outros, tendem a desvalorizar osimóveis localizados em suas vizinhanças, prejudicam oturismo, interrompem otráfego aéreo e consomem a renda pública e privada em reconstruções. NaTerra, os vulcões tendem formar-se junto das margens dasplacas tectónicas. Existem excepções quando os vulcões ocorrem em zonas chamadas dehot spots (pontos quentes), que são locais aonde omanto superior atinge altas temperaturas. Ossolos nos arredores de vulcões formados delava arrefecida, tendem a ser bastante férteis para aagricultura.
Uma das formas de classificação dos vulcões é através do tipo de material que é expelido, o que afeta diretamente a forma do vulcão. Se omagma expelido contém uma elevada percentagem emsílica (superior a 65%) alava é chamada defélsica ou "ácida" e tem a tendência de ser muitoviscosa (pouco fluída) e por issosolidifica rapidamente. Os vulcões com este tipo de lava têm tendência aexplodir devido ao fato da lava facilmente obstruir achaminé vulcânica.[3] OMonte Pelée naMartinica é um exemplo de um vulcão deste tipo.
Quando omagma é relativamente pobre emsílica (conteúdo inferior a 52%) é chamado demáfico ou "básico" e causa erupções de lavas muito fluidas capazes de escorrer por longas distâncias. Um bom exemplo de uma escoada de lava máfica é corrente de lava conhecida como GrandeÞjórsárhraun (Thjórsárhraun) originada por uma fissura eruptiva quase no centro geográfico daIslândia há cerca de 8 000 anos. Esta escoada percorreu cerca de 130 quilómetros até ao mar e cobriu uma área com 800 km².
OHavaí e aIslândia são exemplos de locais onde são encontrados vulcões que expelem enormes quantidades de lava que gradualmente constroem uma montanha larga com o perfil de umescudo. As escoadas lávicas destes vulcões são geralmente muito quentes e fluídas, o que contribui para ocorrerem escoadas longas.[4][5] O maior vulcão deste tipo naTerra é oMauna Loa, no Havaí, com 9 000 m dealtura (assenta no fundo do mar) e 120 km dediâmetro. OMonte Olimpo emMarte é um vulcão-escudo e também a maior montanha dosistema solar.
Cones de escórias
É o tipo mais simples e mais comum de vulcões. Esses vulcões são relativamente pequenos, com alturas geralmente menores que 300 metros de altura. Formam-se pela erupção de magmas de baixa viscosidade, com composiçõesbasálticas ou intermediárias.[5]
Os "estratovulcões" também são chamados de "compostos", são grandes edifícios vulcânicos com longa atividade, forma geral cônica, normalmente com uma pequenacratera no cume e flancos íngremes, construídos pela intercalação de fluxos de lava e produtospiroclásticos, emitidos por uma ou mais condutas, e que podem ser pontuados ao longo do tempo por episódios de colapsos parciais docone, reconstrução e mudanças da localização das condutas.[5][6] Alguns dos exemplos de vulcões deste tipo são oTeide naEspanha, oMonte Fuji noJapão, oCotopaxi noEquador, oVulcão Mayon nasFilipinas e oMonte Rainier nosEstados Unidos.
São as maiores estruturas vulcânicas da Terra, possuindo diâmetros que variam entre 15 e 100 km². À parte de seu grande tamanho, caldeiras ressurgentes são amplas depressõestopográficas com uma massa elevada central.[8] Exemplos dessas estruturas são a Valles eYellowstone nos Estados Unidos e Cerro Galan naArgentina. Um grande maciço ígneo a leste dailha de Luzon, localizado no fundo do mar dasFilipinas, representa os restos da maior caldeira conhecida da terra, chamada caldeira Apolaki. A caldeira tem um diâmetro de aproximadamente 150 km, duas vezes o tamanho dacaldeira de Yellowstone, noWyoming.[9]
Vulcões submarinos
São aqueles localizados abaixo daágua. São bastante comuns em certos fundos oceânicos, principalmente nadorsal meso-atlântica. São responsáveis pela formação de novo fundo oceânico em diversas zonas do globo.[10] Um exemplo deste tipo de vulcão é ovulcão da Serreta noArquipélago dos Açores.
Vulcanologia
Secção transversal através de umestratovulcão (escala vertical é exagerada):
1. Câmara magmática 2. Rocha 3. Chaminé 4. Base 5. Depósito de lava 6. Fissura 7. Camadas de cinzas emitidas pelo vulcão 8. Cone
9. Camadas de lava emitidas pelo vulcão 10. Garganta 11. Cone parasita 12. Fluxo de lava 13. Ventilação 14. Cratera 15. Nuvem de cinza
Génese dos vulcões
Os movimentos e a dinâmica do magma, tal como a maior parte do interior daTerra, ainda são pouco conhecidos. No entanto é sabido que uma erupção é precedida de movimentos de magma do interior da Terra até à camada externa sólida (crosta terrestre) ocupando umacâmara magmática debaixo de um vulcão. Eventualmente o magma armazenado na câmara magmática é forçado a subir e é extruído e escorre pela superfície do planeta como lava, ou o magma pode aquecer água nas zonas próximas causando descargas explosivas de vapor, pode acontecer também que os gases que se libertam do magma projetemrochas,piroclastos,obsidianas e/oucinzas vulcânicas. Apesar de serem sempre forças muito poderosas, as erupções podem variar de efusivas a extremamente explosivas.[11]
A maioria dos vulcões terrestres tem origem nos limites destrutivos dasplacas tectónicas, onde acrosta oceânica é forçada a mergulhar por baixo da crosta continental, dado que esta é menos densa do que a oceânica. Africção e o calor causados pelas placas em movimento leva ao afundamento da crosta oceânica, e devido à baixa densidade do magma resultante este sobe. À medida que o magma sobe através de zonas de fratura na crosta terrestre, pode eventualmente ser expelido em um ou mais vulcões.[12] Um exemplo deste tipo de vulcão é oMonte Santa Helena nos Estados Unidos, que se encontra na zona interior da margem entre aplaca Juan de Fuca que é oceânica e aplaca Norte-americana.
Ambientes tectónicos
Os vulcões encontram-se principalmente em três tipos principais de ambientes tectónicos:[13]
Este é o tipo mais comum de vulcões na Terra, mas são também os observados menos frequentemente dado que a sua atividade ocorre maioritariamente abaixo da superfície dos oceanos. Ao longo do sistema deriftes oceânicos ocorrem erupções espaçadas irregularmente. A grande maioria deste tipo de vulcões é apenas conhecida devido aossismos associados às suas erupções, ou ocasionalmente, se navios que passam nos locais onde existem, registam elevadas temperaturas ou precipitados químicos na água do mar. Em alguns locais a atividade dos riftes oceânicos levou a que os vulcões atingissem a superfície oceânica: aIlha de Santa Helena e aIlha de Tristão da Cunha no Oceano Atlântico e asGalápagos noOceano Pacífico, permitindo que estes vulcões sejam estudados em pormenor. AIslândia também se encontra num rifte, mas possui características diferentes das de um simples vulcão.
Os magmas expelidos neste tipo de vulcões são chamados deMORB (doinglêsMid-Ocean Ridge Basalt que significa: "basalto de rifte oceânico") e são geralmente de natureza basáltica.[14]
Limites destrutivos das placas tectónicas
Diagrama de limite destrutivo causandosismos e uma erupção vulcânica
Estes são os tipos de vulcões mais visíveis e bem estudados. Formam-se acima daszonas de subducção onde as placas oceânicas mergulham debaixo das placas terrestres. Os seus magmas são tipicamente "calco-alcalinos" devido a serem originários das zonas pouco profundas das placas oceânicas e em contacto com sedimentos. A composição destes magmas é muito mais variada do que a dos magmas dos limites construtivos.
Hot spots (pontos quentes)
Os vulcões dehot spots são originalmente vulcões que não poderiam ser incluídos nas categorias acima referidas. Oshot spots referem-se a situação específica de uma pluma isolada de material quente domanto que intercepta a zona inferior dacrosta terrestre (oceânica ou continental), conduzindo à formação de um centro vulcânico que não se encontra ligado a um limite de placa.[15] O exemplo clássico é a cadeia havaiana de vulcões e montes submarinos. OYellowstone é também tido como outro exemplo, sendo a intercepção neste caso com uma placa continental.
AIslândia e osAçores são por vezes citados como outros exemplos, mas bastante mais complexos devido à coincidência dorift médioAtlântico com umhot spot. Não há unanimidade acerca do conceito dehot spot, uma vez que os vulcanólogos não são consensuais sobre a origem das plumas "quentes do manto", se as mesmas têm origem no manto superior ou no manto inferior. Estudos recentes levam a crer que vários subtipos dehot spots irão ser identificados.
A ciência ainda não é capaz de prever com certeza absoluta quando um vulcão irá entrar em erupção, progressos têm sido feitos no cálculo das probabilidades de um evento ter lugar ou não num espaço de tempo relativamente curto.[16] Os seguintes fatores são analisados de forma a ser possível prever uma erupção:
Sismicidade
Microssismos esismos de baixamagnitude ocorrem sempre que um vulcão "acorda" e a sua entrada em erupção se aproxima no tempo. Alguns vulcões possuem normalmente atividade sísmica de baixo nível, mas um aumento significativo desta mesma atividade poderá preceder uma erupção. Outro sinal importante é o tipo de sismos que ocorrem. A sismicidade vulcânica divide-se em três grandes tipos: tremores de curta duração, tremores de longa duração e tremores harmónicos:
Ostremores de curta duração são semelhantes aos sismos tectónicos. São resultantes da fraturação da rocha aquando de movimentos ascendentes do magma. Este tipo de sismicidade revela um aumento significativo da dimensão do corpo magmático próximo da superfície;
Ostremores de longa duração indicam um aumento da pressão de gás na estrutura do vulcão. Podem ser comparados ao ruído e vibração que por vezes ocorre na canalização em casas. Estas oscilações são o equivalente às vibrações acústicas que ocorrem no contexto de uma câmara magmática de um vulcão;
Ostremores harmónicos acontecem devido ao movimento de magma abaixo da superfície. A libertação contínua de energia deste tipo de sismicidade contrasta com a libertação contínua de energia que ocorre num sismo associado ao movimento defalhas tectónicas.
Os padrões de sismicidade são geralmente complexos e de difícil interpretação. No entanto, um aumento da atividade sísmica num aparelho vulcânico é preocupante, especialmente se sismos de longa duração se tornam muito frequentes e se tremores harmónicos ocorrem.
À medida que o magma se aproxima da superfície a sua pressão diminui, e os gases que fazem parte da sua composição libertam-se gradualmente. Este processo pode ser comparado ao abrir de uma lata de um refrigerante com gás, quando odióxido de carbono escapa. Odióxido de enxofre é um dos principais componente dos gases vulcânicos, e o seu aumento precede a chegada de magma próximo da superfície. Por exemplo, a 13 de maio de 1991, 500 toneladas de dióxido de enxofre foram libertadas noMonte Pinatubo nasFilipinas. As emissões de dióxido de enxofre chegaram num curto espaço de tempo às 5 000 toneladas. O Monte Pinatubo entrou em erupção a 12 de junho de 1991.[carece de fontes?]
Deformação do terreno
A deformação do terreno na área do vulcão significa que omagma encontra-se acumulado próximo da superfície. Os cientistas monitorizam os vulcões activos e medem frequentemente a deformação do terreno que ocorre no vulcão, tomando especial cuidado com a deformação acompanhada de emissões de dióxido de enxofre e tremores harmónicos, sinais que tornam bastante provável um evento iminente.
Padrão de sons de baixa frequência
Pesquisadores dizem que repetidos padrões incomuns de sons de baixa frequência estão ligados à geometria única do interior de sua cratera. Identificando a distinta "voz" de vários vulcões pode ajudar os cientistas a prever melhor as mudanças dentro das crateras, incluindo aquelas que predizem uma erupção.[17]
Todas estas atividades podem ser um perigo potencial para o ser humano. Além da atividade vulcânica muitas vezes ser acompanhada porsismos,águas termais,fumarolas egêisers, entre outros fenómenos. As erupções vulcânicas são frequentemente precedidas por sismos demagnitude pouco elevada.
Atividade
Shiprock, erosão remanescente da garganta de um vulcão extinto
Não existe um consenso entre osvulcanologistas para definir o que é um vulcão "ativo". O tempo de vida de um vulcão pode ir de alguns meses até alguns milhões de anos. Por exemplo, em vários vulcões na Terra ocorreram várias erupções nos últimos milhares de anos mas atualmente não dão sinais de atividade.
Alguns cientistas consideram um vulcão ativo quando está em erupção ou mostra sinais de instabilidade, nomeadamente a ocorrência pouco usual de pequenos sismos ou novas emissões gasosas significativas.[19] Outros consideram um vulcão ativo aquele que teve erupções históricas. É de salientar que o tempo histórico varia de região para região. Enquanto que noMediterrâneo este pode ir até 3 000 anos atrás, noPacífico Noroeste dosEstados Unidos vai apenas até 300 anos atrás.
Vulcões dormentes são considerados aqueles que não se encontram atualmente em atividade (como foi definido acima) mas que poderão mostrar sinais de perturbação e entrar de novo em erupção.[19]
Os vulcões extintos são aqueles que os vulcanólogos consideram pouco provável que entrem em erupção de novo, mas não é fácil afirmar com certeza que um vulcão está realmente extinto.[19] Ascaldeiras têm tempo de vida que pode chegar aos milhões de anos, logo é difícil determinar se um irá voltar ou não a entrar em erupção, pois estas podem estar dormentes por vários milhares de anos.
Por exemplo acaldeira de Yellowstone, nos Estados Unidos, tem pelo menos 2 milhões de anos e não entrou em erupção nos últimos 640 000 anos, apesar de ter havido alguma atividade há cerca de 70 000 anos. Por esta razão os cientistas não consideram a caldeira de Yellowstone um vulcão extinto. Esta caldeira é considerada um vulcão bastante ativo devido à atividade sísmica,geotermia e à elevada velocidade do levantamento do solo na zona.[20]
É estimado que cerca de 10 000 vulcões entraram em atividade nos últimos 2 milhões de anos. Atualmente cerca de 500 podem ser considerados ativos, dos quais 20 deles são muito ativos. Na lista parcial abaixo estão alguns deles:[19]
Mapa mostrando as fronteiras entre asplacas tectônicas e sub-recentes aéreas de vulcões
ALua não possui grandes vulcões e não é geologicamente ativa, mas nela existem várias estruturas vulcânicas.[22]
O planetaVénus é geologicamente ativo, sendo cerca de 90% da sua superfície constituída porbasalto o que leva a crer que o vulcanismo desempenha um papel importante na modelagem da superfície volumosa do planeta. As escoadas lávicas estão bastante presentes e muitas das estruturas da superfície de Vénus são atribuídas a formas de vulcanismo que não se encontram na Terra. Outros fenómenos do planeta Vénus são atribuídos a erupções vulcânicas, tais como as mudanças naatmosfera do planeta e a observação derelâmpagos.
No planetaMarte existem vários vulcões extintos, sendo quatro dos quais grandes vulcões-escudo, largamente maiores do que qualquer um existente na Terra:[23]
Estes vulcões encontram-se extintos há vários milhões de anos, mas a sonda europeiaMars Express encontrou indícios de que poderiam ter ocorrido erupções vulcânicas num passado recente em Marte.
Uma das luas deJúpiter,Io, é o corpo mais vulcânico de todo o sistema solar devido à interação de forças com Júpiter.[24] Esta lua está coberta de vulcões que expelemenxofre,dióxido de enxofre erochas ricas emsílica, o que leva a que a sua superfície esteja constantemente a ser renovada. As suas lavas são as mais quentes que se conhecem nosistema solar, com temperaturas que podem ultrapassar os 1 500 °C. Em fevereiro de 2001 a maior erupção de que há registo no sistema solar ocorreu em Io.
↑Giordano Cimadon (5 de maio de 2008).«Vulcões Submarinos». Sociedade Gnóstica Internacional. Consultado em 13 de fevereiro de 2012
↑Federico Lynam/Reuters (4 de maio de 2008).«Entenda como funcionam os vulcões». Folha Online. Consultado em 13 de fevereiro de 2012. Arquivado dooriginal em 7 de fevereiro de 2012
↑Tom Harris.«Como funcionam os vulcões». HowStuffWorks Brasil. Consultado em 13 de fevereiro de 2012. Arquivado dooriginal em 10 de janeiro de 2013
↑Patrícia Santos, Pedro Santos, Nuno Silva e Tiago Sousa.«Placas Tectónicas». 4 Pilares. Consultado em 13 de fevereiro de 2012 !CS1 manut: Nomes múltiplos: lista de autores (link)[ligação inativa]
↑J. Alveirinho Dias.«Pontos Quentes (Hotspots)». Universidade do Algarve, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente. Consultado em 12 de fevereiro de 2012
