Pesquisadores estudam impacto potencial de cinzas de vulcões antárticos, que inclusive apresentam probabilidade de circundar o globo

Erupções vulcânicas explosivas representam riscos proximais por precipitação de tefra (fragmentos expelidos para o ar pela erupção de um vulcão) e podem dispersar cinzas finas e aerossóis vulcânicos por vastas áreas da Terra, gerando assim uma ameaça à saúde humana e infraestruturas, podendo também causar interrupções no tráfego aéreo.  

Como informado no artigo publicado na revista Scientific Reports, vários eventos vulcânicos que ocorreram nos últimos anos, incluindo as erupções de 2010 – Eyjafjallajökull (Islândia), de 2011 – Grímsvötn (Islândia) e Cordón Caulle (Chile), levaram a grandes perdas econômicas para a indústria da aviação e suas partes interessadas, demonstrando a extensão global deste fenômeno. Como exemplo, a erupção do Eyjafjallajökull em 14 de abril de 2010 (Islândia) afetou o tráfego aéreo no oeste e no norte da Europa durante vários dias, levando a perdas globais do PIB (Produto Interno Bruto) de 4,7 bilhões de dólares americanos. 

Na Antártica, conforme informações apresentadas na pesquisa, com suas dezenas de vulcões, pelo menos nove (Berlin, Buckle Island, Deception Island, Erebus, Hudson Mountains, Melbourne, Penguin Island, Takahe, and The Pleiades) são conhecidos como ativos e cinco deles, todos estratovulcões, relataram atividade vulcânica historicamente frequente (Global Volcanism Program). Segundo os autores do artigo, até o momento, os riscos potenciais, em escalas regionais e globais, relacionados a erupções de alta latitude sul nunca foram avaliados, embora danos às estações científicas da Antártica devido a perigos vulcânicos tenham sido relatados repetidamente no passado.  

Relacionado a isso está o fato de que nas últimas décadas, a atividade científica e o turismo na Antártica aumentaram consideravelmente – especialmente nas Ilhas South Shetland e na Península Antártica, com a exposição da população e das infraestruturas ao risco vulcânico tendo aumentado significativamente. Por exemplo, as ilhas Deception e Livingston (arquipélago de South Shetland) hospedavam à época do estudo 5 estações de pesquisa e 3 acampamentos de campo de verão. E o arquipélago de Palmer e a costa noroeste de Graham Land se tornaram destinos turísticos importantes, excedendo 30.000 visitantes por ano (International Association of Antarctica Tour Operators), aumentando drasticamente o tráfego de navios durante a temporada turística.  

Com essas informações em mente, o artigo de Geyer et al analisa os impactos potenciais da dispersão de cinzas e precipitação a partir de vulcões da Antártica, concentrando-se no vulcão Deception Island como um estudo de caso, um vulcão ativo com várias dezenas de erupções nos últimos 10.000 anos. Para as análises propostas, os autores realizaram simulações de dispersão de cinzas em escala global e regional para o cenário do tipo da erupção do referido vulcão ocorrida em 1970 em diferentes situações meteorológicas representativas do clima. 

Deception Island. Imagem: NASA

O registro de erupção para o vulcão Deception Island desde o século 19 revela períodos de alta atividade (1818-1828, 1906-1912) seguidos por décadas de dormência (por exemplo, 1912-1967). Os episódios de agitação registrados em 1992, 1999 e 2014–2015 demonstram que o sistema vulcânico ainda está ativo e pode ser motivo de preocupação no futuro. Durante as erupções explosivas mais recentes ocorridas em 1967, 1969 e 1970, a queda de cinzas e lahars (termo usado para denominar uma mistura de fragmentos de rochas vulcânicas e água, formando uma espécie de lama, que flui rapidamente a partir de um vulcão sob a influência da gravidade) destruíram ou danificaram gravemente as bases científicas que operavam na ilha naquela época. 

O impacto potencial associado às cinzas vulcânicas das erupções da Antártica depende principalmente da localização do vulcão e da altura da coluna de erupção (h).  As análises mostraram que, em uma escala global, valores moderados a altos de carga da coluna de cinzas são encontrados até 4 dias (96 h) após o início da erupção. Em todas as simulações, os maiores valores de carga de massa da coluna são limitados às primeiras 48 h após o início da erupção e são encontrados principalmente no Oceano Atlântico, nos mares de Weddell e Scotia. No entanto, quantidades residuais de cinzas ainda estão presentes na atmosfera até 8 dias após o início da erupção. As concentrações de cinzas acima dos limites de segurança de voo, por exemplo, podem ser observadas na África do Sul e, em alguns casos, também sobre o sul da Austrália ou mesmo sobre a Patagônia austral, confirmando a ameaça potencial deste cenário eruptivo para a aviação.  

Dependendo das condições específicas do vento, algumas nuvens de cinzas retornam ao Continente Antártico sobre Queen Maud Land durante as primeiras 48 h após a erupção ou sobre Wilkes Land (com concentrações mais baixas) após tempos mais longos (por exemplo 72 h). No entanto, na maioria dos casos, nuvens de cinzas circulam ao redor (latitudes 70° -50°) e para longe (<50°) do continente, não deixando nenhum registro de precipitação substancial na terra principal, destacando a possibilidade de que muitas erupções do vulcão não sejam registradas na forma de camadas de tefra nos núcleos de gelo do Polo Sul. 

Os pesquisadores observam que as plumas mais baixas (h <10 Km) de eventos eruptivos de alta latitude (> 70°) são provavelmente confinadas perto do Polo Sul devido a zonas de vento moderadas circundadas pela corrente de jato polar, embora plumas mais altas têm maior potencial para dispersão transcontinental de cinzas. No entanto, as cinzas dos vulcões antárticos de latitudes mais baixas (por exemplo, Deception Island) têm maior probabilidade de circundar o globo, mesmo para erupções de tamanho moderado. Nesse caso, nuvens de cinzas vulcânicas poderiam atingir até latitudes tropicais, grande parte da costa atlântica da América do Sul, África do Sul e/ou Oceania. Assim, uma dispersão mais ampla de partículas vulcânicas do que se acreditava anteriormente pode ser originada, resultando em consequências significativas para a segurança da aviação global.  

Os resultados obtidos destacam como as nuvens de cinzas aprisionadas em ventos circumpolares claramente têm o potencial de atingir latitudes mais baixas e atrapalhar o tráfego aéreo do hemisfério austral. Além disso, a queda de cinzas também pode causar impactos regionais importantes, não apenas nas estações de pesquisa científica e acampamentos de verão na área, mas também em embarcações turísticas que operam na região.  

Os autores observam que os resultados demonstram como os vulcões da Antártica podem representar uma ameaça maior do que se pensava anteriormente e chamam a atenção para a necessidade de realizar avaliações de risco dedicadas em vulcões ativos da Antártica, sendo cruciais para a compreensão dos padrões de distribuição de cinzas em altas latitudes ao sul. Finalmente, compreender como e onde as cinzas vulcânicas se dispersam e se depositam pode fornecer informações importantes sobre aspectos tais como energia e dinâmica das erupções anteriores.  

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