Vídeos de lava vermelha fluindo do vulcão Fagradalsfjall, na Islândia, são inspiradores. Bastien Poux, geólogo de geotermia, usou o software Leapfrog Geothermal da Seequent para modelar a atividade na subsuperfície e ver como ele se formou.
Ele explicou que “a Islândia é conhecida como a terra do fogo e do gelo, e está localizada no limite das placas tectônicas da América do Norte e da Eurásia.
A geologia desse país insular é caracterizada pela intensa atividade vulcânica, que ganhou as manchetes na última década.”
O seu vulcão em atividade mais recentemente recebeu mais atenção. E para saber como isso ocorreu, Bastien precisou compreender a atividade prévia.
Quando os vulcões despertam
Com calçadas aquecidas nas cidades, energia geotérmica e fontes termais, o mundo sabe que a Islândia é um país quente. E essa condição não é conveniente para os viajantes.
Em 2010, em Eyjafjallajökull, no sudeste da Islândia, uma erupção violenta lançou cinzas na atmosfera por toda a Europa. Como consequência, o tráfego aéreo foi interrompido por vários dias. O contexto geológico desse vulcão e o fato de ter sido coberto por uma geleira causaram a enorme erupção.
Entre 2014 e 2015, o Bardarbunga, localizado no centro do país, se manteve em erupção. Esse vulcão também surgiu abaixo de uma geleira, mas acabou se tornando uma erupção de fenda menos violenta no flanco do vulcão, que criou um campo de lava em uma área denominada Holuhraun.
A erupção mais recente, em 2021, ocorreu em uma região denominada península de Reykjanes. Nessa área, mais ao sudoeste da Islândia, estão localizadas as famosas fontes termais Blue Lagoon Spa e o aeroporto internacional de Keflavik.
O local da nova erupção está a aproximadamente 80 km da capital do país, Reykjavik, e pode ser facilmente acessado após uma curta caminhada a partir de uma estrada local. Ele tem atraído pesquisadores e turistas com seus espetaculares shows de lava.
Por que aqui? Por que agora?
Como a maior parte da Islândia, a península de Reykjanes é o resultado do vulcanismo abaixo das geleiras devido à fenda da cordilheira meso-atlântica, onde duas placas tectônicas se separam e permitem o surgimento de rochas quentes das profundezas da Terra.
A região pode ser dividida em seis principais sistemas vulcânicos paralelos. A erupção atual ocorre no sistema Fagradalsfjall.
Nessa área, as erupções são bastante raras e a última documentada foi durante o século 8 ou 9, antes da colonização da Islândia, e terminou em meados do século XIII.
“Apenas dois períodos eruptivos mais antigos são razoavelmente conhecidos por estudos geológicos com um intervalo em torno de 800 anos. Com base nesses dados, era provável que uma erupção ocorresse durante o século atual. É importante observar que as erupções nessa região podem durar décadas ou mais”, destacou Bastien.
Geralmente, a nova lava surge de fraturas orientadas a N40° ao longo da direção da fenda, e os fluxos de lava podem cobrir áreas extensas e fluir por dezenas de quilômetros até chegar ao oceano.
No entanto, ninguém pode prever com precisão a duração dessa erupção; e as erupções podem permanecer suspensas durante um período eruptivo e depois ressurgir com intensidade.
Um sistema para aviso sobre atividades sísmicas
A Islândia monitora com muita atenção toda a atividade tectônica para ajudar a garantir a segurança e aprender mais sobre vulcanismo. Como geólogo de geotermia, Bastien visitou esse centro de pesquisa várias vezes.
Os cientistas começaram a observar um aumento de atividades sísmicas na nova área de erupção em meados de fevereiro de 2021.
“Mais de 34.000 terremotos, com magnitudes até 5,7, foram registrados nas duas primeiras semanas.
A média é de apenas 1.000 a 3.000 por ano na região”, comentou Bastien.
As probabilidades de uma erupção estavam aumentando a cada dia, pois a atividade sísmica era contante no mês de março.
“Os cientistas interpretaram essa atividade como um influxo de magma em terrenos mais rasos, e isso estava criando uma nova câmara magmática em forma de dique”, explicou Bastien.
Finalmente, no dia 19 de março, às 20 h 45, horário local, uma nova erupção ocorreu, perto de uma montanha denominada Fagradalsfjall, ao longo de uma fenda de 200 metros de comprimento. As primeiras observações, realizadas por helicóptero, relataram pequenas fontes de lava e fluxos de lava que avançavam lentamente.
Rastreamento da atividade sísmica usando o Leapfrog
Os terremotos ocorrem à medida que o magma se aproxima da superfície abrindo novas fendas na terra ou reabrindo as existentes. Isso rompe as rochas e, quando atinge a superfície, a lava pode fluir livremente ao longo do caminho recém-aberto.
No entanto, durante a erupção, a sua intensidade também pode abrir novas fendas mais distantes para permitir um fluxo maior de lava ou quando a primeira abertura é bloqueada por uma nova lava solidificada.
Bastien usou dados sísmicos disponíveis publicamente para criar um modelo geológico em 3D, usando o Leapfrog Geothermal, e visualizou os dados conforme eles mudavam com o tempo. Ele podia ver para onde o magma fluía?
Figura: localização, dimensionada por magnitude e colorida por data/hora, dos terremotos ocorridos entre 24 de fevereiro e 20 de março de 2021
Figura: análise combinada da densidade e da magnitude média dos terremotos entre 24 de fevereiro e 20 de março.
Com base no modelo do Leapfrog, várias observações podem ser feitas em intervalos específicos de tempo:
- Por volta do dia 24 de fevereiro, a atividade sísmica começou a aumentar na área, com vários eventos de alta magnitude (M>4), principalmente em profundidades entre 5 km e 8 km no nordeste do local da atual erupção.
- Então, no fim de fevereiro, os terremotos começaram a ocorrer mais ao norte e abaixo de um antigo vulcão denominado Keilir.
- Entre os dias 1 e 17 de março, os eventos começaram a ocorrer em direção ao ponto mais ao sul ao longo de uma falha correspondente à direção da fenda, a uma distância total de cerca de 8,5 km.
- Nos dias subsequentes, terremotos de menor magnitude ocorreram mais perto da superfície, abaixo do local da erupção, e em uma área alguns quilômetros mais ao norte.
- A lava chegou à superfície no dia 19 de março. Um terremoto de magnitude 3,14 ocorreu um pouco antes do início da erupção, a apenas 144 metros de profundidade, a menos de 1 km ao norte do local da erupção.
“Desde o início da erupção, a atividade sísmica é muito menor e concentrada em três áreas principais, ou seja, abaixo do local da erupção, na área 3 km ao norte em profundidade de rasa a intermediária e também ao norte em maior profundidade na área, potencialmente mostrando um novo magma oriundo de fonte mais profunda”, relatou Bastien.
Alimentada pelo fogo
A atividade vulcânica da região também é uma grande fonte de energia geotérmica.
Na península de Reykjanes, onde a erupção ocorreu, existem várias usinas geotérmicas:
- Reykjanes (100 MWe) e Svartsengi (74,4 MWe) na parte ocidental. Esta última está localizada a apenas 8 km do local da nova erupção.
- Hellisheidi (303 MWe + 133 Mwt) e Nesjavellir (120 MWe + 150 MWt) no leste, perto do vulcão Hengill.
O calor abaixo da superfície da Terra é usado para muitos propósitos, como geração de energia elétrica, aquecimento, banhos termais, estufas e desidratação de alimentos.
Resultado desse novo vulcão
“A erupção está em andamento, com a abertura de novas fissuras eruptivas ao norte da primeira, criando novos cones e fluxos de lava nos vales próximos.
A vazão permanece estável desde o início da erupção e não mostra sinais de desaceleração”, revelou Bastien.
Figura: evolução da intrusão de magma e dos fluxos de lava superficial com base na localização da sismicidade.
Bastien poderá facilmente atualizar o seu modelo do Leapfrog à medida que novos dados forem disponibilizados. A Islândia continuará fazendo jus à sua reputação vulcânica, e suas usinas geotérmicas provavelmente manterão a produção.
Fontes de dados usadas: como essa erupção é muito recente, o volume de dados coletados ainda é muito pequeno. Os cientistas estão monitorando as emissões de gases para segurança das pessoas e coletando amostras de lava para análises em laboratório.
O conjunto de dados mais importante e completo disponível desde antes da erupção são os registros de terremotos na região, que estão disponíveis publicamente no site da agência meteorológica da Islândia (www.skjalftalisa.vedur.is).
Os dados sobre os terremotos incluem localização, profundidade, magnitude e hora de cada evento e eram baixados semanalmente durante o período de fevereiro a abril antes de serem integrados ao Leapfrog para visualização e interpretação de possíveis tendências a partir deles.