Forças de cisalhamento explicam comportamento vulcânico não explosivo

Pesquisadores descobriram que forças de cisalhamento dentro de condutos vulcânicos podem desencadear a formação de bolhas de gás no magma, independentemente de quedas de pressão. Esse mecanismo ajuda a explicar por que alguns vulcões ricos em gás produzem fluxos de lava suaves em vez de erupções violentas. As descobertas, publicadas na Science, podem melhorar os modelos de previsão de erupções.

A intensidade das erupções vulcânicas depende do número e do momento da formação de bolhas de gás no magma ascendente. Tradicionalmente, os cientistas pensavam que as bolhas surgiam principalmente à medida que a pressão diminuía durante a ascensão, semelhante a destampar uma garrafa de champanhe. No entanto, esse modelo não explicava casos em que vulcões como o Monte St. Helens, no estado de Washington, e Quizapu, no Chile, liberaram fluxos de lava lentos apesar de conterem magma rico em gás e altamente explosivo.

Uma equipe internacional, incluindo Olivier Bachmann, da ETH Zurich, identificou forças de cisalhamento como um mecanismo alternativo chave. Em seu estudo publicado na Science em 21 de novembro de 2025, eles descrevem como o movimento do magma nos condutos — mais lento perto das paredes devido ao atrito — amassa a rocha fundida, nucleando bolhas mesmo em altas pressões. "Nossos experimentos mostraram que o movimento no magma devido às forças de cisalhamento é suficiente para formar bolhas de gás — mesmo sem queda de pressão," afirmou Bachmann.

Testes de laboratório usando um líquido infundido com dióxido de carbono que imita o magma confirmaram que o cisalhamento acima de um limiar gera bolhas rapidamente, especialmente em misturas saturadas de gás. Simulações revelaram ainda que as bolhas se formam preferencialmente perto das paredes dos condutos e podem coalescer em canais de escape, permitindo liberação precoce de gás. Para magmas com alto teor de gás, isso impede o acúmulo de pressão, levando a fluxos suaves. "Quanto mais gás o magma contém, menos cisalhamento é necessário para a formação e o crescimento de bolhas," explicou Bachmann.

Por outro lado, cisalhamento súbito em magmas com baixo teor de gás pode impulsionar bolhas, acelerando a ascensão e causando explosões. O evento do Monte St. Helens de 1980 exemplifica isso: a desgasificação inicial induzida por cisalhamento produziu uma cúpula de lava lenta, mas um deslizamento de terra posterior causou uma queda rápida de pressão e explosão. "Portanto, podemos explicar por que alguns magmas viscosos fluem suavemente em vez de explodir, apesar de seu alto teor de gás — um enigma que nos intrigava há muito tempo," observou Bachmann.

Essas percepções sugerem que muitos vulcões de magma viscoso desgasificam de forma mais eficiente do que se supunha. Incorporar o cisalhamento nos modelos pode aprimorar as previsões de riscos. "Para prever melhor o potencial de risco dos vulcões, precisamos atualizar nossos modelos vulcânicos e considerar as forças de cisalhamento nos condutos," instou Bachmann.

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