Alguns vulcões Eles ejetam magma violentamente, enquanto outros, apesar de conterem grandes quantidades de gás, o liberam sem que o processo se transforme em uma explosão destrutiva. A diferença depende de como o magma se move dentro do canal e a rapidez com que os gases escapam antes de chegar à superfície.
Quando o fluxo interno do magma permite a liberação gradual do gás, a montanha se comporta de maneira muito mais estável. Este equilíbrio interno explica porque é que uma erupção pode transformar-se num simples fluxo de lava, enquanto outra, de composição semelhante, destrói tudo ao seu redor.
Diferenças na forma como o gás é liberado explicam o comportamento dos vulcões
Pesquisa publicada na revista Ciência identificou o mecanismo físico que regula esse contraste. De acordo com uma equipe internacional liderada por Oliver Bachmanndo Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurique), forças de cisalhamento dentro de condutos vulcânicos, que são atritos internos que ocorrem quando diferentes camadas de magma se movem em velocidades diferentes, causando formação precoce de bolhas de gás que aliviam a pressão do magma antes que este atinja níveis explosivos.
Bachmann afirmou que “podemos explicar por que alguns magmas viscosos fluem suavemente em vez de explodirem, apesar do seu alto teor de gás”. A descoberta esclarece um fenômeno que intriga a vulcanologia moderna há décadas.
Os pesquisadores demonstraram esse processo em laboratório usando um fluido viscoso saturado com dióxido de carbono que imita o comportamento da lava. Quando foi acionado, eles perceberam que a tensão de cisalhamento causa a formação de bolhas sem a necessidade de redução de pressão. Bachmann explicou que “o movimento do magma devido às forças de cisalhamento é suficiente para formar bolhas de gás mesmo sem queda de pressão”.
Nas bordas do material, onde o atrito era maior, bolhas apareceram em uma correntee a densidade inicial do gás determinou a facilidade do processo. O pesquisador acrescentou que “quanto mais gás houver no magma, menos tensão de cisalhamento será necessária para que as bolhas apareçam e cresçam”. A modelagem computacional confirmou que o fenômeno se repete em vulcões reaisespecialmente em locais onde o magma viscoso esfrega intensamente contra as paredes do canal.
A comparação com o mel ajuda a entender como os canais de gás são formados
O funcionamento desse mecanismo pode ser comparado ao que acontece quando um líquido espesso, como o mel, é misturado em um recipiente. O centro flui mais livremente, enquanto as bordas ficam mais lentas e criam atrito. Dentro de um vulcão, o magma se comporta de maneira semelhante: Ele se move rapidamente pela área central e para perto das paredes.o que cria uma diferença de velocidade que causa cisalhamento.
Esse atrito interno atua como fonte adicional de energia, promovendo a nucleação de gases em profundidade. As bolhas se agrupam e formam canais através dos quais o gás sobe e escapa gradualmente.o que reduz a possibilidade de uma liberação violenta de energia.
A abertura tem implicações importantes para a avaliação de risco vulcânico. Os modelos tradicionais centraram-se quase inteiramente na perda de pressão à medida que o magma sobe, e esta abordagem não explica porque é que alguns vulcões com magma muito gasoso entram em erupção silenciosamente.
Graças aos novos dados, os pesquisadores recomenda-se levar em conta a influência das forças de cisalhamento nos cálculos de perigo. Bachmann argumentou que “para prever melhor o risco potencial dos vulcões, precisamos atualizar os modelos e leve em consideração as forças de cisalhamento nos dutos.” Esta melhoria permitirá compreender porque é que montanhas com características semelhantes podem comportar-se de forma diferente e sugerir ferramentas mais confiáveis para prever quando um vulcão irá liberar sua energia silenciosamente e quando poderá fazê-lo abruptamente.
