Uma equipe de vulcanologistas que observou a colossal erupção de Kilauea em 2018, no Havaa­, rastreou como metais potencialmente ta³xicos carregados em suas plumas de gás foram transportados do Vulcãopara serem depositados na paisagem.

A pesquisa, publicada em dois artigos complementares na Communications Earth and Environment , éa pesquisa mais extensa sobre a liberação de metal de qualquer Vulcãoatéhoje - ajudando os cientistas a compreender a disseminação de vapores vulca¢nicos ricos em metais e a exposição das comunidades a  poluição do ar vulca¢nico ao redor do Havaa­ 'eu.

A erupção do Kilauea em 2018 foi a maior em séculos, inundando a borda leste da ilha com cerca de um quila´metro caºbico de lava. Mais de mil pessoas perderam suas casas e muitas mais sofreram com gases vulca¢nicos nocivos.

Entender como os metais vulca¢nicos são liberados no meio ambiente éfundamental do ponto de vista da saúde pública, "Nãosabemos muito sobre essas emissaµes de metais, então este trabalho éum passo fundamental para compreender os riscos químicos significativos, embora subestimados, dos vulcaµes ", disse Emily Mason, Ph.D. estudante em Cambridge Earth Sciences e autor principal de um dos artigos.

Quando os vulcaµes entram em erupção, eles exalam um coquetel de gases - principalmente vapor, dia³xido de carbono e dia³xido de enxofre - misturados com metais pesados ​​evaporados, incluindo chumbo e arsaªnico. Para as comunidades que vivem ao lado de vulcaµes, esses gases costumam ser uma fonte considera¡vel de poluição do ar e os metais vola¡teis que eles carregam podem ter impactos duradouros na saúde e no meio ambiente.

Vulcanologistas tem medido as emissaµes de metais vola¡teis de vulcaµes hádécadas, mas como esses elementos são dispersos na atmosfera após uma erupção, para depois chover na paisagem e serem absorvidos no ambiente atravanãs dos solos e corpos d'a¡gua, permanece mal compreendido.

A equipe, incluindo pesquisadores da Universidade de Cambridge, relatou maiores concentrações de metais pesados ​​transportados pelo ar em um raio de 40 km de Kilauea, o que significa que as comunidades que vivem perto do Vulcãoforam desproporcionalmente expostas a  poluição por metais durante a erupção de 2018.

Eles acreditam que os fortes ventos ala­sios na anãpoca da erupção, combinados com a topografia da área local, causaram maiores chuvas e, portanto, deposição de metais, mais perto da cloaca. Isso pode significar que uma erupção no inverno, quando os padraµes de vento são invertidos, pode resultar em uma distribuição diferente da deposição de metal.

Seus resultados podem ajudar a delinear estratanãgias de monitoramento ambiental durante e após as erupções - incluindo o teste direcionado de abastecimento de águada comunidade em áreas de risco - bem como ajudar os planejadores a decidir onde construir com segurança ao redor dos vulcaµes.

Emily Mason fazia parte de uma equipe feminina de cientistas das Universidades de Cambridge e Leeds que saiu para fazer medições de gás quando o Kilauea entrou em erupção. Mason, junto com o então Ph.D. do primeiro ano os alunos Penny Wieser e Rachel Whitty, e os cientistas em ini­cio de carreira Evgenia Ilyinskaya e Emma Liu, chegaram quando a erupção estava em pleno curso e parte de sua área de estudo já estava cortada pela lava, "Tivemos que voar para um local de helica³ptero. Lembro-me de descer por uma densa nanãvoa de gás vulca¢nico ... o ar a¡cido realmente picou nossa pele. " disse Mason.

"Temos a tendaªncia de pensar nos perigos vulca¢nicos mais imediatos, como queda de cinzas, fluxos pirocla¡sticos, lava", disse a Dra. Evgenia Ilyinskaya, da Universidade de Leeds, que liderou a pesquisa sobre a dispersão de metais a favor do vento, "Mas as emissaµes de metal, assim como o ar poluição, são um perigo vulca¢nico insidioso e muitas vezes subestimado - potencialmente impactando a saúde por longos períodos. "

Durante as primeiras semanas da erupção, a principal preocupação com a qualidade do ar era a nanãvoa vulcânica , ou 'vog ", que contanãm principalmente dia³xido de enxofre com vesta­gios de metais pesados e cinzas vulcânica s. Mas quando a lava derretida atingiu o oceano e reagiu com a águado mar, ela desencadeou novas advertaªncias de saúde, a  medida que nuvens brancas ondulantes de nanãvoa de lava ou 'preguia§a' eram lascadas, contendo a¡cido clora­drico e metais ta³xicos .

Trabalhando com colaboradores do USGS, a equipe fez medições de gases dentro das plumas de vog e laze, tanto do solo quanto do ar, usando drones especialmente adaptados. Eles atédesenvolveram uma estrutura posterior para seus filtros de ar, para que pudessem mover o equipamento rapidamente por áreas onde o ar estava denso com dia³xido de enxofre.

Mason e coautores descobriram que os dois tipos de pluma de gás tinham uma química muito diferente, "O que realmente nos surpreendeu foram as grandes quantidades de cobre na pluma de laze ... o impacto das interações lava- águado mar na biosfera pode ser significativamente subestimado. a‰ interessante notar que este tipo de pluma foi provavelmente uma caracterí­stica comum dos derramamentos macia§os de lava ao longo da história geola³gica - alguns dos quais foram ligados a extinções em massa. "

Seu objetivo de longo prazo éproduzir mapas de risco de poluição para vulcaµes, mostrando áreas de risco para poluição por metais, um manãtodo já usado para comunicar áreas que podem estar em risco de outros perigos vulca¢nicos, como fluxos de lava, "Nossa pesquisa éapenas uma parte do quebra-cabea§a - a ideia seria entender todos esses perigos em conjunto. "

Eles pretendem aplicar este manãtodo em todo o mundo, mas Mason adverte que as condições atmosfanãricas locais influenciam significativamente a dispersão e deposição do metal . Agora eles querem saber como o transporte de metais vulca¢nicos pode diferir em ambientes mais frios e secos como a Anta¡rtica - ou mesmo em diferentes áreas do Havaa­, onde as chuvas são mais baixas.