Bem abaixo da superfície da Terra, nos estados americanos da Califórnia e Wyoming, dois supervulcões de ferocidade inimaginável cochilam. Se explodirem, em questão de horas toda a parte ocidental dos Estados Unidos estará coberta por uma espessa camada de poeira vulcânica. Cada um desses vulcões explodiu pelo menos quatro vezes nos últimos dois milhões de anos! Monstros cuspidores de fogo de poder semelhante aguardam seu tempo nas profundezas da Indonésia e Nova Zelândia.
A contagem regressiva começou
A erupção de um supervulcão em poder destrutivo só pode ser comparada com a queda de um asteróide de tamanho médio. Mas esse monstro acorda dez vezes mais frequentemente - cerca de uma vez a cada várias centenas de milhares de anos - e dá origem ao desastre natural mais dramático que pode acontecer à humanidade. Além disso, além das consequências momentâneas desse trágico evento, remotas, por exemplo, também ocorrerão mudanças imprevisíveis no clima global. Não é de estranhar, portanto, o grande desejo dos pesquisadores de entender as razões desse fenômeno, para que se não para prevenir esse cataclismo mortal, o que, claro, as pessoas não podem fazer, pelo menos para prevê-lo. Os cientistas lidam com esse problema desde a década de 1950, mas apenas nas últimas décadas houve um avanço tangível na compreensão dos mecanismos que operam dentro dos supervulcões.
Calderas
A palavra “caldeira” vem do espanhol caldera, que significa “grande caldeirão”, e se refere a uma depressão oval ou circular no topo de um vulcão, geralmente formada após uma erupção. Existem caldeiras com 30-60 quilômetros de tamanho e vários quilômetros de profundidade. Eles tendem a surgir quando vazios subterrâneos sob os vulcões (os vulcanólogos os chamam de câmaras de magma) transbordam e o magma de alta pressão rompe as aberturas "obstruídas" por massas rochosas solidificadas. E há uma explosão! As enormes caldeiras mencionadas foram geradas por verdadeiros supervulcões, centenas e milhares de vezes maiores do que os conhecidos pelos cientistas! É claro que as câmaras de magma sob essas caldeiras eram monstruosas em tamanho.
O Parque Nacional de Yellowstone é o lar de três caldeiras de supervulcões relativamente jovens. Eles foram formados em momentos diferentes - 640 mil anos atrás, 1,3 milhão e 2,1 milhões de anos atrás.
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Câmaras de magma
Nos últimos dois milhões de anos, quatro supervulcões nas áreas do Parque Nacional de Yellowstone em Wyoming, Long Valley na Califórnia, Toba em Sumatra e Taupo na Nova Zelândia ejetaram 750 quilômetros cúbicos de magma das entranhas de nosso planeta!
Desde meados da década de 1970, estudos têm sido realizados sobre as peculiaridades da formação das câmaras magmáticas. As supererupções ocorrem pelo aparecimento de fissuras verticais sob a influência da pressão do magma, atingindo a superfície terrestre. O magma sobe ao longo dessas fissuras, multiplicando seu número em um círculo. Forma-se uma espécie de anel, dentro do qual se forma um cilindro maciço, sem suporte. Ele desaba na câmara magmática vazia, como o telhado de uma casa que perdeu suas paredes! Esse colapso comprime o magma e os gases restantes na câmara, precipitando-se nas aberturas anulares.
Cristais minúsculos resolverão o grande problema
Há muito tempo se observa que pedaços de rocha vulcânica são compostos de minúsculos cristais. No entanto, somente no final da década de 1980 foi possível iniciar um estudo mais aprofundado sobre eles. Na última década, os geoquímicos se interessaram seriamente pelos cristais do mineral zircão, que fazem parte das rochas vulcânicas. O mineral chama a atenção por sua alta resistência a altas temperaturas e pressões. Descobriu-se que os cristais de zircão contêm oxigênio-18, que não tem 8 nêutrons no núcleo atômico, como no oxigênio atmosférico, mas 10! Além disso, nas amostras estudadas de cristais de zircão, havia pouco isótopo de oxigênio - menos do que no magma! Isso significa que o zircão foi formado a partir de rochas lavadas pela chuva ou neve esfarelada!Com base no estudo dos cristais de zircão, os geoquímicos foram capazes de elaborar um método para avaliar a probabilidade de erupções de supervulcões iminentes. É verdade que opiniões diferentes são expressas sobre a interpretação das estimativas feitas. Pelo menos alguns geoquímicos prevêem o início iminente de um novo ciclo de vulcanismo.
Discordâncias surgiram sobre as consequências das supererupções. A natureza explosiva da liberação de magma das câmaras de magma é determinada por dois fatores - a viscosidade dessa substância, ou seja, a taxa de seu fluxo e a diferença de pressão na câmara de magma e na superfície da terra. Para testar essa suposição, estudos especiais foram realizados. Estudou, em particular, a natureza do fluxo de magma ao nível microscópico.
Consequências de supererupções
Vários modelos desses processos foram considerados. Em uma versão, uma erupção em grande escala de supervulcões em Long Valley e no Parque Nacional de Yellowstone foi simulada sob a condição de superaquecimento de cinzas e gases, que neste caso iriam precipitar-se para as camadas superiores da estratosfera a uma altura de 50 quilômetros. À medida que o "teto" sobre a câmara magmática desmorona, enormes nuvens cinzentas em erupção da abertura se espalharão horizontalmente ao redor da caldeira. Esses fluxos, que são formações intermediárias entre lava e cinzas, se espalharão extremamente rapidamente - a velocidades de até 400 quilômetros por hora! Carros e até mesmo aeronaves leves não poderão "escapar" deles. Além disso, os fluxos de nuvens cinzentas serão muito quentes - até uma temperatura de 600-700 graus Celsius.
Isso significa que eles vão incinerar tudo ao seu redor em um raio de dezenas de quilômetros. As nuvens cinzentas mencionadas acima deixarão consequências ainda mais nefastas e de longo alcance.
Em uma área de centenas de quilômetros ao redor do supervulcão, pedaços de cinzas brancas cairão por vários dias ou mesmo semanas. Mesmo dentro de 300 quilômetros, a espessura das cinzas caídas será de pelo menos meio metro. Se se misturar com a chuva, as cinzas úmidas e, portanto, pesadas, derrubarão os telhados de muitos edifícios residenciais. Num raio de 200 quilômetros ao redor da caldeira, mesmo ao meio-dia estará escuro como o crepúsculo. Além do que foi dito, mencionaremos falhas de energia nas cidades, entupimento de cinzas de rios navegáveis, danos irreparáveis à agricultura.
Outro fator é o ácido sulfúrico
Dos muitos gases emitidos pelos vulcões, o dióxido de enxofre é particularmente prejudicial ao meio ambiente. Reage com o oxigênio atmosférico e a água, forma gotículas de ácido sulfúrico extremamente tóxico. São essas gotículas que bloqueiam a luz do sol, transformando o dia em noite e "fornecendo" ao nosso planeta uma onda de frio. Essa situação se assemelha ao notório "inverno nuclear", previsto como o desastroso desfecho da guerra nuclear. A peculiaridade dos ciclos hidrológicos na Terra é tal que a autolimpeza do planeta das consequências das erupções supervulcânicas levará décadas! Curiosamente, em 1996, glaciologistas examinaram amostras da cobertura de gelo da Groenlândia e da Antártica e encontraram vestígios de ácido sulfúrico lá em camadas correspondentes no tempo à erupção do vulcão Toba em Sumatra, que ocorreu 74 mil anos atrás!Então, das entranhas do planeta, 2.800 quilômetros cúbicos de lava e cinzas foram expulsos, e a temperatura global do ar caiu em média de 5 a 15 graus Celsius! A propósito, os pesquisadores descobriram que a maior parte do ácido sulfúrico evaporou do gelo em seis anos!
Não vamos esquecer do ozônio
Os geoquímicos conduziram um estudo especial de um oxidante particularmente eficaz - o ozônio. É um gás que protege toda a vida na Terra da prejudicial radiação ultravioleta do sol. Quando o ozônio na estratosfera interage com o dióxido de enxofre, o ácido é formado, que cai no solo com a chuva. Aqui ela interage com as cinzas vulcânicas. Assim, ocorre um afinamento da camada protetora de ozônio.
Como resultado da erupção do Monte Pinatubo em 1991 nas Filipinas, a camada protetora de ozônio na atmosfera foi reduzida em 3-8 por cento!
Revista: Segredos do século 20 №22. Autor: Leonid Prozorov
