Algumas erupções vulcânicas são tão intensas que liberam uma quantidade de magma suficiente para cobrir todo o Central Park com 12 quilômetros de material. Após um evento desse tipo, a paisagem colapsa em uma cratera ampla e relativamente rasa conhecida como caldeira. Exemplos famosos incluem Yellowstone nos Estados Unidos, Toba na Indonésia e a caldeira Kikai, que está em grande parte submersa no Japão. A última erupção da Kikai ocorreu há 7.300 anos, sendo a mais poderosa do atual período geológico, o Holoceno. Embora os cientistas saibam que esses sistemas podem entrar em erupção novamente, as etapas que precedem tais eventos ainda são pouco compreendidas. “Precisamos entender como grandes quantidades de magma podem se acumular para compreender como ocorrem as erupções gigantes de caldeira”, afirma o geofísico SEAMA Nobukazu, da Universidade de Kobe.

Imagens Sísmicas Subaquáticas Revelam o Sistema de Magma

A localização subaquática da Kikai oferece uma vantagem única para pesquisa. Seama comenta: “A localização subaquática nos permite realizar levantamentos sistemáticos e em grande escala.” Trabalhando em colaboração com a Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marinha e Terrestre (JAMSTEC), a equipe usou arrays de pistolas de ar para gerar pulsos sísmicos controlados e sismômetros no fundo do oceano para rastrear como essas ondas se movem pela crosta terrestre. Esse método possibilitou a construção de uma imagem detalhada das estruturas abaixo da caldeira.

Os resultados, publicados na revista Communications Earth & Environment, confirmam a existência de uma grande zona rica em magma diretamente abaixo do local da antiga erupção. Os pesquisadores conseguiram mapear o tamanho e a forma do reservatório e determinar sua conexão com atividades anteriores. Seama afirma: “Devido à sua extensividade e localização, está claro que este é de fato o mesmo reservatório de magma da erupção anterior.”

Injeção de Magma Novo Impulsiona o Processo de Reabastecimento

O magma atualmente presente não parece ser resquício da erupção anterior. Cientistas já observaram a formação de um domo de lava no centro da caldeira ao longo dos últimos 3.900 anos. Análises químicas mostram que este material mais recente é diferente do que foi liberado na erupção anterior. “Isso indica que o magma que agora está presente no reservatório abaixo do domo de lava é provavelmente magma recém-injetado”, resume Seama. Essas descobertas apoiam um modelo mais amplo que explica como os reservatórios de magma abaixo de caldeiras vulcânicas se reabastecem ao longo do tempo.

Implicações para Yellowstone e Erupções Futuras

O modelo de reinjeção de magma proposto alinha-se às observações de grandes sistemas de magma rasos sob outras caldeiras importantes, como Yellowstone e Toba. Seama sugere que este trabalho poderia ajudar os cientistas a compreender melhor como se desenvolvem os ciclos de fornecimento de magma após erupções massivas. Ele conclui: “Queremos aprimorar os métodos que se mostraram tão úteis neste estudo para entender mais profundamente os processos de reinjeção. Nosso objetivo final é ser mais capazes de monitorar os indicadores cruciais de futuras erupções gigantes.”

Essa pesquisa foi financiada pelo Ministério da Educação, Cultura, Esportes, Ciência e Tecnologia (MEXT) (O Terceiro Programa de Pesquisa e Observação de Perigos de Terremotos e Vulcões (Pesquisa de Redução de Perigos de Terremotos e Vulcões)) e pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (grant 20H00199). Foi realizada em colaboração com pesquisadores da Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marinha e Terrestre (JAMSTEC).