Gêiseres podem estar sinalizando invasão de magma na caldeira de Yellowstone





O gêiser de barco a vapor em Wyoming é o gêiser ativo mais alto do mundo, que às vezes lança água a mais de 90 m (300 pés) de ar. Às vezes, o gêiser fica quieto por anos e, de repente, volta à vida - um comportamento que tem intrigado os cientistas. Um novo estudo, juntamente com uma análise do vulcanologista Erik Klemetti, investiga esse comportamento inquieto para entender o que leva à deformação ao redor da caldeira e como ela pode estar conectada ao Steamboat Geyser.

A caldeira de Yellowstone é um supervulcão que cobre mais de 1.500 km2 (580 milhas quadradas) no canto noroeste do estado. Conforme descrito por Charles Wicks, do USGS, "as raízes de Yellowstone parecem se estender até o limite do núcleo do manto. Nessa dimensão, é um sistema magmático de escala continental".

A caldeira tem características geotérmicas, como gêiseres, fontes termais, vasos de lama e piscinas geotérmicas. Essa atividade hidrotérmica é impulsionada pelos enormes reservatórios de calor sob a área de Yellowstone, a maioria proveniente do magma encontrado nas profundezas da caldeira.

Segundo Klemetti, também professor associado de Geociências da Denison University, em Ohio, o calor e a água significam que a superfície da terra sobe e desce frequentemente, indicando que Yellowstone é melhor descrita como uma caldeira inquieta.

Um novo período de atividade a partir de 2018 forneceu novas idéias sobre as causas da deformação da superfície em torno da caldeira - um assunto que vem sendo debatido desde sua descoberta há mais de quatro décadas.



Grande erupção em agosto de 2018. Crédito da imagem: Bpnjensen / Wikimedia



Grande erupção em maio de 2005. Crédito da imagem: Hsing Mei Wu / Wikimedia


"Acontece que a ascensão e queda da terra, o comportamento de alguns gêiseres e a introdução de novo magma embaixo de Yellowstone podem estar ligados", observou Klemetti.

Durante décadas, a área da borda norte e o piso da caldeira estão se deformando. A equipe analisou a Anomalia de Elevação da Orla Norte (NRUA) e usou dados de deformação de novas técnicas para modelar as fontes potenciais das mudanças.

"Magma, voláteis liberados do magma ou fluidos hidrotérmicos podem causar a superfície subir ou descer", disse Klemetti.

A equipe usou dados de 2000 a 2018 para avaliar o quanto o NURA inflou ou desinflou. Os resultados mostraram que a deformação na NRUA pode representar o acúmulo de voláteis magmáticos a partir de uma intrusão basáltica por volta de 2000.

Mike Poland, cientista responsável pelo USGS Yellowstone Volcano Observatory, que não participou do estudo, acredita que a conexão pode ser mais complexa. "Por que apenas um único gêiser responde aos processos sob Norris [Bacia Geyser]? Isso não afetaria todos os gêiseres?"

Uma explicação pode ser que o Steamboat Geyser possivelmente possui um sistema mais complexo e profundo do que outros gêiseres em Yellowstone.

"Com apenas dois episódios de deformação observados perto de Norris, a frequência de erupção parece responder à deformação da superfície. É claro que esse é um tamanho de amostra muito pequeno, portanto a conexão aparente pode ser casual", disse Wicks, observando que os cientistas têm dados limitados definido para Steamboat Geyser até agora.

Qualquer ligação entre a atividade do Steamboat Geyser e o acúmulo de gás próximo à superfície pode aumentar o risco de explosões hidrotérmicas.

"O monitoramento contínuo das taxas de fluxo voláteis é realmente necessário para colocar os modelos geofísicos em contexto", afirmou Wicks, sugerindo que a capacidade de ter um monitoramento geoquímico constante dos fluidos hidrotermais ajudaria os cientistas a criar modelos mais precisos.

"Se a inflação na superfície é causada pelo acúmulo de fluidos pressurizados e a deflação ocorre quando esses fluidos escapam para a superfície, podemos detectar mudanças no fluxo volátil ao longo do tempo", acrescentou.

"A capacidade de vincular processos mais profundos, como intrusão magmática, com fenômenos de superfície é tentadora para os geocientistas monitorando uma caldeira ativa como Yellowstone", destacou Klemetti.

Para Wicks e Polônia, estudar a conexão entre sistemas magmáticos e hidrotérmicos em Yellowstone também é importante para criar melhores modelos de risco.

Referências:

"Os gêiseres são um sinal de intrusão de magma sob Yellowstone?" - Erik Klemmeti - EOS - 29 de maio de 2020

"Intrusão de Magma e Subida Volátil Sob a Bacia de Norris Geyser, Parque Nacional de Yellowstone" - Wicks, CW et al. - JGR Solid Earth - https://doi.org/10.1029/2019JB018208

Resumo

Dois episódios recentes de elevação, de 2013 a 2014 e 2016 até a presente data, na Norris Geyser Basin no Parque Nacional de Yellowstone parecem estar relacionados a um evento de intrusão de magma entre 1996 e 2001. A elevação provavelmente resulta de fluidos que foram expulsos do magma intruído. Os fluidos expulsos se acumularam a uma profundidade rasa (provavelmente de 2 a 3 km), e o número recorde de erupções do Steamboat Geyser desde março de 2018 provavelmente está relacionado à elevação resultante. A natureza superficial do acúmulo de fluido derivado de magma pode representar um risco aumentado de explosões hidrotérmicas na e ao redor da bacia do Norris Geyser.
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