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Cientistas identificam instabilidade de flanco em um Vulcãocom hista³rico de colapso
Os cientistas rastreiam a deformaa§a£o dasuperfÍcie usando satanãlites de radar sensa­veis o suficiente para detectarmudanças de apenas alguns centa­metros no solo.
Por Matthew Carroll - 26/01/2021


Os cientistas identificaram a instabilidade do flanco em Pacaya, um Vulcãoativo na Guatemala. Crédito: Kirsten Stephens / Penn State

Os deslizamentos de terra causados ​​pelo colapso de vulcaµes insta¡veis ​​são um dos maiores perigos das erupções vulcânica s. Um manãtodo para detectar movimentos de longo prazo dessas montanhas usando imagens de satanãlite pode ajudar a identificar a instabilidade anteriormente negligenciada em alguns vulcaµes, de acordo com cientistas da Penn State.

“Sempre que háuma grande erupção vulcânica , háuma chance de que se um flanco do Vulcãoestiver insta¡vel, possa haver um colapso”, disse Judit Gonzalez-Santana, uma estudante de doutorado no Departamento de Geociências. "Para explorar melhor esse perigo, aplicamos um manãtodo de sanãrie temporal cada vez mais popular e maissensívelpara observar esses movimentos, ou deformação dasuperfÍcie, em períodos de tempo mais longos."

Usando a técnica de sanãrie temporal, os cientistas descobriram que a deformação dasuperfÍcie relacionada ao movimento de flanco ocorreu em Pacaya, um Vulcãoativo na Guatemala, de 2011 a 2013, quando o Vulcãoestava bastante silencioso, e aumentou levando a uma erupção em 2014. Trabalhos anteriores não identificou movimento de flanco durante este tempo, disseram os cientistas.

"As pessoas observaram o Vulcãocom sensoriamento remoto por satanãlite, mas não detectaram esse movimento de flanco de longo prazo ou fluaªncia", disse Christelle Wauthier, professora associada de geociências. "Como asmudanças na deformação dasuperfÍcie são muito pequenas por ano, podem facilmente estar abaixo dos limites de detecção dos manãtodos convencionais, mas ainda dentro dos limites do trabalho de Judit usando uma abordagem de sanãrie temporal."

Os cientistas rastreiam a deformação dasuperfÍcie usando satanãlites de radar sensa­veis o suficiente para detectarmudanças de apenas alguns centa­metros no solo. A comparação de duas dessas imagens usando a técnica convencional do radar de abertura sintanãtica interferomanãtrica (InSAR) cria um interferograma, essencialmente um mapa do movimento dasuperfÍcie. Mas a qualidade dos resultados do InSAR diminui com o tempo que separa as duas imagens e pode ser afetada atépor pequenasmudanças, como crescimento da vegetação ou acaºmulo de cinzas expelidas de um vulca£o, disseram os cientistas.

Em vez disso, a equipe conduziu uma análise de sanãrie temporal InSAR usando centenas de imagens de satanãlite obtidas ao longo dos anos e identificando a deformação dasuperfÍcie entre cada uma.

"Vocaª pode usar muitos desses mapas de movimento desuperfÍcie de curto prazo para fornecer informações sobre o deslocamento dasuperfÍcie durante um longo período de tempo", disse Gonzalez-Santana. "Então vocêpode olhar os mapas de deformação dasuperfÍcie e ver quanto cada pixel se moveu desde a data em que a primeira imagem foi adquirida, por exemplo."

Os resultados, publicados no Journal of Volcanology and Geothermal Research , fornecem detalhes mais precisos do movimento do flanco vulca¢nico e podem revelar aumentos na taxa de fluaªncia, como em Pacaya antes da erupção em 2014, disseram os cientistas. A equipe compartilhou os resultados com autoridades da Guatemala que monitoram o vulca£o.

"Este tipo de deslizamento não éincomum e não éparticularmente perigoso por si são, mas se vocêtiver forças extras como o magma sendo pressurizado e empurrando contra a parede da ca¢mara ou intrusão, pode desencadear um colapso catastra³fico", disse Wauthier. "Ser capaz de entender o comportamento da instabilidade e potencialmente detectarmudanças nas taxas de movimento émuito crítico para monitorar esse colapso potencial."

O manãtodo se mostra promissor para identificar deformações, especialmente em vulcaµes que não possuem redes de monitoramento em tempo real caras e aqueles localizados em áreas tropicais com vegetação densa que cria problemas para o InSAR tradicional, disseram os cientistas.

A instabilidade dos flancos éfrequentemente estudada em vulcaµes oceânicos, onde um colapso pode desencadear um tsunami mortal, de acordo com os cientistas. Mas colapsos também acontecem no interior, inclusive com destaque no Monte St. Helens em 1980.

A própria Pacaya sofreu um colapso hácerca de 1.000 anos, criando uma avalanche de destroa§os que viajou mais de 15 milhas e deixando uma cicatriz proeminente no vulca£o. As erupções subsequentes fizeram com que o Vulcãovoltasse a funcionar e ele poderia entrar em colapso algum dia, disseram os cientistas.

“Mais de 10.000 pessoas vivem a cerca de três milhas do vulca£o”, disse Gonzalez-Santana. "Se vocêlevar em consideração a última avalanche viajada a 24 quila´metros de distância, qualquer pessoa que more nos vales ao redor do Vulcãoestara¡ em risco."

 

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