A erupção de Tonga explicada ao pormenor

A pluma vulcânica gerou uma quantidade recorde de relâmpagos antes de produzir uma explosão que foi ouvida a milhares de quilómetros de distância. Eis a explicação dos geólogos para o que motivou este evento – e o que pode acontecer a seguir.

Publicado 19/01/2022, 12:20
Erupção em Tonga

Um vulcão submarino entrou em erupção de uma forma espetacular em Tonga, no dia 15 de janeiro de 2022, como se pode observar nesta imagem captada por um satélite meteorológico japonês.

Fotografia por AGÊNCIA DE METEOROLOGIA DO JAPÃO VIA AP

Recentemente, em Tonga, um vulcão submarino identificável apenas por duas pequenas ilhas inabitáveis começou a entrar em erupção. A explosão parecia inicialmente inofensiva, com plumas cinzentas e explosões moderadas ouvidas apenas por algumas das pessoas que vivem na região do arquipélago.

Nos últimos dias, porém, o vulcão Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai forçou o mundo a prestar atenção.

“Rapidamente ficou caótico”, diz Chris Vagasky, meteorologista e diretor do departamento de aplicações de relâmpagos da Vaisala, uma empresa de medições meteorológicas sediada na Finlândia. “Estávamos a começar a observar 5.000 ou 6.000 eventos por minuto. Ou seja, cerca de uma centena de eventos por segundo. É inacreditável.”

Depois, ao início da manhã de 15 de janeiro, o vulcão produziu uma explosão colossal. A atmosfera foi abalada por uma onda de choque emanada da ilha, irradiando a uma velocidade próxima da do som. O estrondo sónico foi ouvido em regiões da Nova Zelândia, a mais de 2.000 quilómetros de distância, com a onda de choque a viajar por metade do planeta – até ao Reino Unido, localizado a uns impressionantes 16.000 quilómetros de distância.

Este evento foi rapidamente seguido por um tsunami que atingiu Tongatapu, a ilha principal de Tonga e onde se localiza a capital Nuku'alofa, que fica apenas a algumas dezenas de quilómetros a sul do vulcão. As comunicações foram interrompidas quando as ruas começaram a inundar e as pessoas tentavam salvar as suas vidas. As ondas provocadas pelo tsunami, apesar de serem pequenas, atravessaram o vasto oceano até partes do noroeste do Pacífico, provocando ondulação no Alasca, em Oregon, no Estado de Washington e na Colúmbia Britânica. As estações de investigação na Califórnia, no México e em partes da América do Sul também registaram pequenas ondas de tsunami. 

Em Portugal, o Instituto Português do Mar e da Atmosfera revelou que o tsunami provocou alterações no nível do mar nos Açores, na Madeira e na zona de Peniche.

As investigações feitas recentemente sobre a história geológica do vulcão sugerem que este evento poderoso é, em escalas cronológicas humanas, um evento relativamente raro: acredita-se que este tipo de explosão aconteça aproximadamente uma vez em cada mil anos. A esperança é a de que o pior da erupção já tenha passado. Contudo, mesmo que isso se venha a verificar, os danos já estão feitos.

“Para Tonga, este evento pode ser devastador e isso é horrível de observar”, diz Janine Krippner, vulcanóloga do Programa Global de Vulcanismo do Instituto Smithsonian. “Sinto-me mal só de pensar nisso.”

Tanto cientistas como a população em geral estão ansiosos por descobrir o que provocou uma erupção tão poderosa e o que pode acontecer a seguir. Mas as informações têm sido escassas, em parte porque o vulcão fica num local um pouco remoto e é difícil fazer uma observação de perto.

“Neste momento, há muito mais perguntas do que respostas”, diz Janine Krippner. Eis o que os cientistas sabem sobre os fatores tectónicos e geológicos envolvidos neste evento e o que podem significar para o futuro do vulcão.

Portento vulcânico no Pacífico

O Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai está localizado na região do Pacífico Sul que está repleta de vulcões – alguns visíveis acima das ondas, outros muito abaixo da superfície – que têm propensão para erupções violentas. Os eventos dos últimos anos desencadearam jangadas de pedra-pomes do tamanho de cidades e vulcões que explodiram e deram apenas origem a novas ilhas.

Factos sobre Vulcões
Cerca de 1.500 vulcões ativos podem ser encontrados em todo o mundo. Aprenda sobre os principais tipos de vulcões, o processo geológico por trás das erupções e onde ocorreu a erupção vulcânica mais destrutiva já vista.

Esta profusão de vulcões existe devido ao mergulho contínuo da placa do Pacífico sob a placa tectónica australiana. À medida que a laje desce para as rochas superquentes do manto, a água no interior é cozida e sobe para o manto acima. A adição de água a estas rochas faz com que derretam mais facilmente. Isto cria muito magma que tende a ser pegajoso e cheio de gás – uma receita explosiva para erupções violentas.

O vulcão de Tonga não é exceção à regra. Este vulcão tem perto de 20 quilómetros de diâmetro, com um poço semelhante a um caldeirão que tem cerca de cinco quilómetros de largura e está escondido debaixo de água. As suas erupções vigorosas já são observadas desde 1912, chegando por vezes a projetarem-se acima das ondas. As erupções de 2014/2015 criaram uma ilha estável que rapidamente abrigou plantas coloridas e corujas.

No dia 19 de dezembro de 2021, quando o vulcão Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai começou a entrar em erupção novamente, produziu uma série de explosões e uma coluna de cinzas que atingiu os 16 quilómetros de altitude, mas não estava realmente a fazer “nada fora do normal” para um vulcão submarino, diz Sam Mitchell, vulcanólogo da Universidade de Bristol, no Reino Unido. Nas semanas seguintes, o vulcão já tinha expelido uma quantidade suficiente de lava para expandir a ilha em quase 50%. E no final do ano parecia estar a acalmar.

Porém, nos últimos dias, as coisas mudaram de forma dramática.

O espectro ameaçador do vulcão

À medida que a violência da erupção começou a intensificar, a quantidade de relâmpagos que emergiram da sua pluma de cinzas começou a eclipsar não só o que já tinha sido observado durante esta erupção, como durante qualquer erupção de que há registo.

Os vulcões podem originar relâmpagos porque as partículas de cinzas nas plumas colidem umas com as outras, ou com pedaços de gelo na atmosfera, algo que gera uma carga elétrica. As cargas positivas são segregadas das negativas, provocando um relâmpago.

Os relâmpagos gerados pela erupção de Tonga foram detetados pela rede GLD360 da empresa Vaisala, que usa uma distribuição global de recetores de rádio que conseguem “ouvir” os relâmpagos sob a forma de rajadas intensas de ondas de rádio. Durante as duas primeiras semanas, o sistema registou algumas centenas ou milhares de raios por dia – nada de invulgar. “O vulcão estava a limpar a garganta, acho eu”, diz Chris Vagasky.

“Não havia outro lugar tão elétrico no planeta naquela noite.”

por CHRIS VAGASKY, METEOROLOGISTA DA VAISALA

Contudo, na noite de sexta para sábado, o vulcão estava a produzir dezenas de milhares de descargas elétricas, chegando a produzir 200.000 descargas em apenas uma hora. Em termos comparativos, a erupção do Anak Krakatau em 2018, na Indonésia, teve 340.000 descargas ao longo de uma semana.

“Eu nem conseguia acreditar nos números que estava a ver”, diz Chris Vagasky. “Geralmente não observamos isto num vulcão. Isto é diferente. Não havia outro lugar tão elétrico no planeta naquela noite.”

Pode ter parecido espetacular visto de longe, mas de perto deve ter sido apocalíptico – um clarão constante de luz acompanhado por um rugido vulcânico interminável. A maioria dos relâmpagos não ficou restrita à pluma, também atingiu o solo e o oceano. “Isto foi extremamente perigoso para qualquer pessoa em qualquer uma das outras ilhas de Tonga, porque temos todos estes relâmpagos a cair à nossa volta”, diz Chris Vagasky.

Portanto, porque é que esta erupção produziu o que provavelmente será um número recorde de descargas elétricas?

A presença de água aumenta sempre as probabilidades de relâmpagos, diz Kathleen McKee, investigadora de acústica de vulcões do Laboratório Nacional de Los Alamos, no Novo México. Quando o magma se mistura com um corpo raso de água, a água aprisionada é aquecida e vaporizada agressivamente, explodindo o magma em milhões de fragmentos. Quanto mais abundantes e finas forem as partículas, mais relâmpagos irá gerar.

O calor da erupção também transporta rapidamente o vapor de água para as partes mais frias e mais altas da atmosfera, onde se transforma em gelo, diz Corrado Cimarelli, vulcanólogo experimental da Universidade Ludwig Maximilian de Munique. Este processo fornece muitas partículas adicionais para as cinzas colidirem e gerarem eletricidade.

Mas as razões pelas quais esta erupção produziu tantos relâmpagos são atualmente impossíveis de determinar. “Infelizmente, o vulcão é bastante remoto e há algumas restrições nos perfis atmosféricos perto da pluma”, diz Corrado Cimarelli.

A queda do martelo de Hefesto

A quantidade impressionante de relâmpagos não foi a única antevisão da explosão cataclísmica do vulcão. Na manhã de sábado, as imagens de satélite revelavam que a ilha já não se estava a expandir: o centro da ilha vulcânica tinha desaparecido, provavelmente devido à violência cada vez maior das explosões.

Quando o vulcão finalmente desencadeou uma explosão gigante, a onda de choque ricocheteou por todo o planeta com uma velocidade alucinante, sendo imediatamente seguida por um tsunami que atingiu várias ilhas do arquipélago de Tonga antes de atravessar o Pacífico.

Jackie Caplan-Auerbach, sismóloga e vulcanóloga da Universidade Western Washington, em Bellingham, diz que a explosão envolveu uma “quantidade incomensurável de energia”. Mas não existem atualmente dados suficientes para determinar a causa exata do tsunami.

Estes eventos exigem a deslocação de muita água, algo que pode acontecer através de explosões submarinas ou de um evento de colapso – quando muitas rochas do vulcão caem repentinamente no mar – ou através de uma combinação entre estes e outros fatores.

Com a coluna de cinzas a obscurecer o vulcão, e com grande parte do vulcão submerso, os cientistas precisam de tempo para recolher mais dados indiretos antes de tirarem quaisquer conclusões. Algumas informações podem vir dos tipos de ondas acústicas geradas pela explosão ou até da redistribuição de massa em torno do vulcão.

“Ainda está tudo em aberto”, diz Jackie Caplan-Auerbach, “mas o facto de uma explosão tão intensa e de um tsunami tão forte terem saído da uma ilha vulcânica relativamente pequena, isso revela o poder incrível da erupção”. Apesar de a explosão não ser a causa principal do tsunami, a própria onda de choque desencadeou outra vaga enorme: a rápida deslocação do ar que impactou o oceano e teve poder suficiente para forçar a água a sair do caminho, um fenómeno conhecido por “meteotsunami”.

Shane Cronin, vulcanólogo da Universidade de Auckland, na Nova Zelândia, acrescentou recentemente numa publicação que as pistas para compreender porque é que este evento foi tão intenso podem ser encontradas na química do vulcão, que se altera à medida que o combustível magmático evolui ao longo do tempo.

Este vulcão, tal como muitos outros, precisa de reabastecer o seu reservatório de magma após uma grande erupção. A última erupção deste género na região aconteceu no ano de 1100 e, desde então, a rocha derretida tem vindo a acumular-se nas profundezas. À medida que o reservatório começa a ficar quase cheio, pequenas quantidades de magma escapam do vulcão, processo que provavelmente foi responsável pelas erupções registadas desde 2009.

“No entanto, uma vez recarregado, a grande quantidade de magma a cristalizar aumenta a pressão do gás demasiado depressa para que este seja libertado pelas pequenas erupções”, diz Shane Cronin.  Algo tem de ceder, e quando esta vasta quantidade de magma encontra uma abertura, despressuriza de forma violenta e grande parte do reservatório derretido é ejetado numa grande explosão.

Um futuro enevoado em Tonga

O próprio arquipélago de Tonga pode dever a sua existência às forças infernais que construíram as suas ilhas, mas é óbvio que o custo de viver nestas ilhas pode ser elevado. Em Tonga vivem apenas 100.000 pessoas, com cerca de um quarto da população a residir na capital, que agora está fustigada por nuvens de cinzas e tsunamis.

“O mais importante agora é perceber como é que estão as pessoas em Tonga”, diz Janine Krippner. Esta erupção, acrescenta Sam Mitchell, “pode ser incrivelmente devastadora para o país”.

Por fim, falta a questão que todos querem ver respondida: “A erupção já acabou?” Janine Krippner diz que não se sabe.

Uma explosão tão violenta pode representar a decapitação efetiva do reservatório de magma do vulcão e a rápida libertação do seu conteúdo derretido, diz Sam Mitchell. Esta erupção vai ser amplamente estudada pelos vulcanólogos, algo que irá melhorar a compreensão de eventos futuros e reforçar os esforços de mitigação dos seus efeitos.

Ainda é demasiado cedo para determinar como é que as coisas irão evoluir após esta erupção. Por enquanto, todos os olhos permanecem fixos no vulcão Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai.
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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