Grande pluma ondulante de vapor e gases vulcânicos a subir para o céu a partir de uma erupção fissural ativa na Península de Reykjanes, na Islândia, rodeada por uma paisagem coberta de neve ao pôr do sol.

Vulcões

Como as erupções vulcânicas são previstas na Islândia


Saiba como os cientistas monitorizam e preveem as erupções vulcânicas na Islândia

A Islândia é um dos locais mais geologicamente ativos do mundo. É por isso que a Islândia é tão única e dinâmica! É por isso, no entanto, que é importante que os cientistas e especialistas governamentais sejam capazes de prever eficazmente quando e onde uma erupção vulcânica pode ocorrer.

Mas já se perguntou como os vulcanólogos conseguem prever uma erupção quando tudo parece invisível, acontecendo debaixo da terra até ao momento em que a lava brota da terra? Saiba agora mais sobre os tipos de dados utilizados e os desafios enfrentados pelos peritos em riscos naturais e científicos na Islândia para prever as erupções vulcânicas.


Scientists stand small in the foreground of a massive lava flow in Reykjanes, Iceland, preparing to study the newly erupting volcano. Green, mossy hills tower in the background against a blue sky, as lava tongues begin to form into the Icelandic valley.

Vulcanólogos da Universidade da Islândia preparam-se para efetuar medições de lava no primeiro dia da erupção de Meradalir no sistema vulcânico de Fagradalfjall, Reykjanes, Islândia, agosto de 2022. Foto de Jessica Poteet.


Como se formam os vulcões na Islândia

Antes de podermos compreender os tipos de dados recolhidos pelos cientistas que monitorizam os vulcões islandeses, precisamos de compreender como se formam estes sistemas vulcânicos (falando de forma muito geral, claro!).

Saber como se formam ajuda-nos a compreender por que razão os cientistas recolhem os dados que recolhem. Eis uma breve descrição de como muitos vulcões islandeses iniciam a sua fase de pré-erupção:

  1. O magma move-se para cima, a partir do interior profundo da Terra. Em muitos vulcões islandeses, o magma começa a acumular-se debaixo da terra durante anos ou meses antes de uma erupção começar. Este magma quebra o leito rochoso existente à medida que se move para cima e para fora, a partir do limite profundo da crosta terrestre ou do manto, e começa a acumular-se na subsuperfície.

  2. O magma começa a concentrar-se e a acumular-se. Irá acumular-se em diferentes tipos de zonas de armazenamento de magma, como sills (soleiras) ou câmaras magmáticas. Trata-se de diferentes tipos de reservatórios subterrâneos que variam em tamanho, forma e tempo de utilização.

  3. O volume de magma aumenta e a pressão aumenta. A pressão começará a aumentar à medida que o volume de magma subterrâneo aumenta e empurra o leito rochoso. O solo acima da acumulação de magma começará a subir se houver acumulação de magma suficiente.

  4. O magma é injetado na crosta superficial. Quando a pressão e o volume atingem o máximo (único para cada sistema), o magma liberta-se e move-se rapidamente para a superfície através de chaminés vulcânicas ou aberturas de vulcões pré-existentes ou através de uma rede de diques e fraturas com fissuras vulcânicas recém-formadas.

  5. O magma entra em erupção, transformando-se em lava. O magma irá romper o solo e entrará em erupção num dos seguintes tipos: (a) uma erupção explosiva de lava, piroclastos e cinzas, como a do Eyjafjallajökull, ou (b) uma erupção efusiva de lava, como as erupções atuais em Fagradalsfjall e Svartsengi.

Então, por que razão analisámos este processo? Agora já conhece os principais passos e momentos geológicos que os cientistas e os especialistas em riscos naturais procuram para prever o que irá acontecer a seguir na vida de um vulcão. Procuram a acumulação, ascensão e erupção de magma.

Agora que compreendemos a sequência básica de acontecimentos que conduzem a uma erupção vulcânica (mais uma vez, de uma forma muito geral), podemos passar a falar sobre os dados!


a montage of maps, charts, and graphs made from data collected by scientists, that is used to help study volcanoes in Iceland. The graphic includes a collection of earthquakes, seismic, satellite, and borehole data types used to predict eruptions of volcanoes.

Exemplos de tipos de dados que cientistas e especialistas em riscos naturais utilizam para estudar e prever vulcões: (1A e B) Dados de sismos, mas representados num mapa (1A) e depois representados no espaço 3D para mostrar a profundidade (1B); (2) Um mapa feito a partir de duas passagens do satélite InSAR sobre a península de Reykjanes, que mostra a subsidência/elevação sobre a região de Svartsengi; (3) outro tipo de dados sísmicos (acústicos) que mostram as ondas sonoras de sismos a atingir um recetor terrestre; (4) Gráficos de GPS de movimento em Krýsuvík, mostrando o movimento na direção norte-sul, leste-oeste e cima-baixo; e (5) dados de furos de sondagem que mostram a temperatura, pressão, sismos e litologia (ou seja, tipos de rochas). Dados do Instituto Meteorológico da Islândia (IMO) e do Journal of Geophysical Research, campo geotérmico de Krafla, 2026.

Dados que os especialistas utilizam para prever vulcões

Existem muitos tipos diferentes de dados que os vulcanólogos e os especialistas em riscos naturais recolhem e estudam para os ajudar a prever uma erupção, desde o interior profundo da Terra até ao espaço sideral. Vamos resumir estes tipos de dados e discutir em pormenor como cada um deles ajuda os cientistas. Eis uma rápida sinopse:

  • Dados sísmicos - monitorizam os sismos causados pelo movimento do magma e pela tensão ou compressão na crosta terrestre

  • Dados de GPS - monitorizam em tempo real os movimentos ascendentes, descendentes ou laterais do solo num ponto específico.

  • Dados de InSAR - utilizam satélites para medir o deslocamento do solo a longo prazo e de alta resolução de uma grande área

  • Dados de furos de sondagem - utilizam diferenças de temperatura, inclinação, pressão, química e dinâmica de fluidos para monitorizar alterações na subsuperfície

  • Dados observacionais - tiram partido dos nossos cinco sentidos para recolher dados sobre alterações no ambiente local

  • Dados analógicos - reúnem dados do passado e de outros sistemas vulcânicos semelhantes para ajudar a estabelecer paralelismos com os acontecimentos atuais

Como pode ver, existem muitos tipos de dados que os cientistas e especialistas em riscos naturais têm à sua disposição para estudar os sistemas vulcânicos. Agora, vamos analisar cada um destes tipos de dados com mais detalhe.

Dados sísmicos

Estes dados acústicos registam as vibrações na Terra, permitindo aos especialistas detetar sismos e acompanhar a forma como a tensão e o magma se movem dentro de um sistema vulcânico. Os padrões nestes sinais podem revelar quando o magma se está a acumular, a subir, a fraturar a rocha ou a pressurizar o sistema. Os dados sísmicos incluem habitualmente a magnitude do sismo, a profundidade do sismo e a localização na superfície diretamente acima do sismo. Utilizando a estatística de muitos sismos ao longo do tempo, os especialistas em sismologia podem começar a construir uma imagem do movimento e da tensão na subsuperfície. Por exemplo, os sismos numa área estão todos localizados a profundidades semelhantes ou estão todos alinhados a profundidades diferentes? Isto pode potencialmente ser a diferença entre a formação de uma soleira (sill) ou de um dique.

Dados de GPS

Utilizando GPS e GNSS, que são recetores terrestres fixos ancorados à terra que utilizam satélites para medir a sua posição com precisão milimétrica. Ao monitorizarem pequenas mudanças ao longo do tempo, os cientistas conseguem detetar a deformação do solo num único ponto causada pelo movimento do magma por baixo de um sistema vulcânico. O conjunto de dados baseado em satélite da Islândia monitoriza o movimento lateral, como norte, sul, leste ou oeste, mas também o movimento no eixo y, ou seja, para cima ou para baixo. Por exemplo, um movimento ascendente pode indicar que o magma se está a acumular na subsuperfície, mas um movimento descendente pode indicar que o magma está a esvaziar de uma câmara magmática e a mover-se para outro local.

Dados de InSAR

Significa Radar de Abertura Sintética Interferométrica (prometemos que não haverá um teste sobre isto!), e é um tipo importante de dados recolhidos por satélite que mede o movimento regional ao longo de um período de tempo mais longo. De um modo geral, um tipo específico de satélite passará sobre uma região, emitindo radar sobre a superfície terrestre. Se for capaz de o fazer duas vezes, em datas diferentes, os cientistas conseguem comparar as duas passagens diferentes do satélite e produzir um mapa regional de movimento. Os mapas produzidos são muito coloridos e complexos de ler, mas áreas com cores amplas significam menos movimento e áreas com faixas de cor mais estreitas significam mais movimento ou deformação do solo.

Dados de furos de sondagem

Se existirem furos de sondagem perfurados na área, os sensores e monitores colocados no furo medem uma série de tipos de dados, incluindo temperatura, inclinação, pressão, química dos gases, dinâmica dos fluidos e até sismicidade. Aumentos de temperatura, alterações na pressão e elevação de certos gases podem ser avisos precursores do movimento do magma. Por exemplo, em 2023, na central geotérmica de Svartsengi, o aumento de SO2 indicou que o magma estava a subir na subsuperfície e a aproximar-se da profundidade do furo de sondagem. E muitas das estações de observação de vulcões aqui têm instrumentos que medem a inclinação do solo.

Dados observacionais

Este é um conjunto de dados imprevisível e nem sempre é um conjunto de dados formal. Trata-se apenas de observações humanas de alterações locais e regionais que nos podem alertar para uma futura erupção vulcânica. Algumas das principais coisas que os especialistas em riscos naturais procuram na Islândia incluem inundações glaciares à medida que um sistema vulcânico aquece, o aquecimento do abastecimento de água à medida que os poços locais registam o aumento de calor, ou a intensificação do vapor no solo ou o aumento da atividade de características geotérmicas. Isto também pode incluir ir para o terreno e realizar levantamentos remotos com drones, e fazer medições de novas fraturas, escarpas de falha e deslocamento do solo.

Dados analógicos

Os cientistas utilizam dados analógicos de sistemas vulcânicos semelhantes, na Islândia ou no estrangeiro, para formular hipóteses sobre o significado dos seus dados e quando o vulcão poderá entrar em erupção, em comparação com outros vulcões semelhantes. Isto inclui analisar todos os dados acima referidos de outros sistemas para ver se existem paralelismos a estabelecer entre os sistemas. Por exemplo, com Svartsengi, os especialistas locais estão a utilizar a cronologia da erupção e os dados da subsuperfície dos fogos de Krafla e de Holuhraun para ajudar a estimar o tempo entre erupções individuais na série de atividade vulcânica.

: a montage of models and graphs that scientists create after collecting data in order to predict volcanic eruptions in Iceland. The data in the graphic includes maps, earthquake plots, flow rate models of magma.

Exemplos de tipos de modelos e gráficos que cientistas e especialistas em riscos naturais criam a partir dos seus dados para prever erupções vulcânicas: (1) um mapa de novas fraturas na Península de Reykjanes que foram derivadas de mapeamento presencial no terreno e dados de InSAR; (2) um modelo da taxa de influxo de magma na soleira subterrânea sob Svartsengi; (3) sismos mapeados por profundidade e tempo, com agitação vulcânica (movimento de magma na subsuperfície, mas sem erupções) representada. Dados do Bulletin of Volcanology e do Centro Vulcanológico Nórdico da Universidade da Islândia, e do Instituto Meteorológico da Islândia.

Como é que os cientistas utilizam estes dados para prever vulcões?

Após a recolha destes dados, os cientistas utilizam-nos em conjunto para criar uma imagem global de um sistema vulcânico e do seu estado atual. Trata-se, habitualmente, de instantâneos dinâmicos de um sistema, que evoluem à medida que o magma se acumula, se move e entra em erupção. Podem utilizar grande parte destes dados para criar um modelo da subsuperfície para estimar os volumes de magma e as taxas de enchimento de câmaras magmáticas subterrâneas ou soleiras. Estes modelos podem ser gráficos 2D de tempo versus volume ou taxa e mapas de superfície, desenhos 3D da proposta de acumulação subterrânea de magma, ou representações 4D da acumulação de magma ao longo do tempo.

Fiabilidade dos dados na previsão de erupções vulcânicas

Estes dados são fiáveis? Na sua maioria, os dados recolhidos na previsão de vulcões são geralmente fiáveis. No entanto, existem circunstâncias conhecidas que podem afetar a integridade dos dados.

  • A triangulação precisa dos dados sísmicos requer uma rede densa de sensores.

  • O mau tempo (demasiado comum na Islândia) e até tempestades geomagnéticas ativas do sol que causam auroras (também comuns na Islândia) podem afetar os dados de GPS.

  • Os dados de InSAR só funcionam em terra e se a região estiver livre de neve e nuvens.

Portanto, existem muitos fatores que podem afetar os dados e a sua recolha, embora os especialistas consigam habitualmente contabilizar estes problemas e fazer correções.

Claro que, embora os dados em si possam ser bastante fiáveis no geral, interpretar o seu significado pode ser sempre um desafio. Nem todo o enxame de sismos é o precursor de uma erupção, nem todos os campos de lava com vapor significam que o magma está perto da superfície. Não existe uma previsão de 100% no que diz respeito a erupções vulcânicas, mas os cientistas conseguem geralmente identificar períodos de tempo em que uma erupção é mais provável de acontecer no período que antecede a mesma. E assim que o magma atinge uma profundidade suficientemente baixa, os cientistas dispõem normalmente de 30 minutos a algumas horas para alertar a população para uma erupção iminente.

A última palavra sobre a previsão de vulcões na Islândia

Esperamos que isto lhe dê uma nova apreciação da quantidade de dados que precisam de ser recolhidos e interpretados por especialistas, e uma compreensão de como prever uma erupção vulcânica não é uma tarefa infalível e precisa. É difícil prever algo que não conseguimos ver diretamente com os nossos olhos. Mas, embora seja complexo e desafiante prever uma erupção vulcânica, os cientistas na Islândia superam-se todos os dias!


Perguntas frequentes sobre a previsão de erupções na Islândia

As erupções vulcânicas na Islândia não podem ser previstas com 100% de certeza, mas os cientistas conseguem identificar os períodos em que uma erupção tem maior probabilidade de ocorrer.1

Embora os cientistas utilizem uma ampla gama de dados para monitorizar os sistemas vulcânicos — incluindo dados sísmicos, de GPS, InSAR, furos de sondagem, observacionais e analógicos —, a interpretação destas informações é um desafio, visto que nem todos os enxames de sismos ou aumentos na atividade geotérmica servem como precursores de uma erupção.1

No entanto, o processo de previsão torna-se mais preciso à medida que o magma se aproxima da superfície. Assim que o magma atinge uma profundidade suficientemente rasa, os cientistas têm, normalmente, entre 30 minutos a algumas horas para emitir um aviso de uma erupção iminente.

Assim que o magma atinge profundidades rasas, os cientistas geralmente têm entre 30 minutos e algumas horas para alertar o público. Essa janela final curta é o motivo pelo qual a rede de monitoramento da Islândia funciona continuamente. Os sinais de longo prazo — acúmulo de magma e aumento de pressão — podem ser visíveis com meses de antecedência, mas o momento exato em que o solo se abre só é detectável em uma fase muito tardia do processo.

O Escritório Meteorológico da Islândia (Veðurstofa Íslands) opera as redes nacionais de monitoramento, GPS e sísmica, além de emitir avisos oficiais. Grupos de pesquisa da Universidade da Islândia, incluindo o Centro Vulcanológico Nórdico, contribuem com trabalho de campo, modelagem e análise. Operadores de usinas geotérmicas também fornecem dados de furos de sondagem de seus poços, o que tem se mostrado valioso na Península de Reykjanes.

Seis tipos principais. Os dados sísmicos registram terremotos causados pelo magma que rompe a rocha. As estações GPS e GNSS medem o movimento do solo em pontos fixos. O radar de satélite InSAR mapeia a deformação do solo em regiões inteiras. Os poços artesianos medem a temperatura, a pressão, a química dos gases e a inclinação subterrânea. Os dados observacionais cobrem o que as pessoas veem e ouvem no campo. Os dados analógicos traçam paralelos com erupções passadas e sistemas vulcânicos semelhantes.

Muitas vezes isso significa que o magma está se movendo e fraturando a rocha enquanto força sua subida — mas nem todo enxame de tremores leva a uma erupção. O padrão importa mais do que a quantidade. Se os terremotos se concentrarem em profundidades semelhantes, isso pode sugerir a formação de um soleira (sill). Se eles se alinharem em uma fileira em profundidades variadas, isso pode apontar para um dique se propagando lateralmente. A interpretação é a parte difícil, não a medição.

Radar de Abertura Sintética Interferométrica. Um satélite passa sobre uma região e reflete o radar no solo. Quando passa novamente em uma data posterior, os cientistas comparam as duas leituras e produzem um mapa de quanto a terra se moveu nesse intervalo. Nos mapas resultantes, faixas largas de cor indicam pouco movimento, enquanto faixas estreitas indicam deformação significativa. Ele cobre grandes áreas que as estações terrestres não conseguem.

Sensores descidos em poços perfurados medem temperatura, pressão, inclinação, química de gases, dinâmica de fluidos e até sismicidade a partir de dentro da própria crosta. Um exemplo real: em 2023, poços na usina geotérmica de Svartsengi registraram níveis crescentes de dióxido de enxofre, indicando que o magma estava subindo e se aproximando da profundidade do poço.

Geralmente confiável, com limitações conhecidas. A localização precisa de terremotos requer uma rede densa de sensores. As leituras de GPS podem ser degradadas pelo mau tempo e por tempestades geomagnéticas — a mesma atividade solar que produz as auroras boreais. O InSAR funciona apenas sobre a terra e precisa do solo livre de neve e nuvens. Os especialistas levam em conta esses efeitos e os corrigem, mas a interpretação ainda carrega uma incerteza real.

Em muitos sistemas islandeses, o magma começa a acumular-se no subsolo meses ou até anos antes de chegar à superfície. Ele sobe das profundezas da crosta ou do limite entre a crosta e o manto, quebrando a rocha matriz à medida que avança, e acumula-se em zonas de armazenamento, tais como soleiras ou câmaras magmáticas. Só quando a pressão e o volume atingem um limiar único para esse sistema é que ele se liberta e viaja rapidamente para a superfície.

A Islândia permanece aberta e funcionando durante a maioria das erupções, que tendem a ser localizadas. As autoridades fecham as áreas perigosas e, na Islândia, esses fechamentos são obrigatórios e devem ser respeitados. Verifique vedur.is para saber o status vulcânico e sísmico atual e safetravel.is para condições de viagem e fechamentos antes de se dirigir a qualquer lugar próximo de uma área ativa. Nunca entre em uma zona restrita: o acúmulo de gases e o solo instável são os verdadeiros perigos, não a lava que você consegue ver.

No Lava Show, o único show de lava ao vivo do mundo. Basalto real é aquecido a cerca de 1.100°C e derramado a metros de distância de você, para que você possa sentir o calor e assistir a como a lava realmente se comporta — independentemente de um vulcão estar ou não em erupção durante a sua visita. Há dois locais: Lava Show Reykjavík e Lava Show Vík, na Costa Sul.

Veja lava derretida real

A monitorização dos vulcões da Islândia ajuda os cientistas a compreender quando uma erupção se pode estar a aproximar, mas nada se compara a testemunhar o incrível poder da lava derretida por si próprio. No Lava Show, o único espetáculo de lava ao vivo do mundo, pode vivenciar em segurança a lava derretida real a fluir a escassos metros de si, enquanto aprende como a atividade vulcânica continua a moldar a paisagem em constante mudança da Islândia.

Planeie a sua visita:


Leia mais sobre como os islandeses monitorizam e abordam a atividade vulcânica

Podcast da Lava Academy


Descubra o Lava Academy Podcast onde poderá ouvir conversas aprofundadas sobre o maravilhoso mundo da geologia, vulcões e, claro, lava!

Este artigo foi escrito pela geóloga Jessica Poteet. Ouça a entrevista com ela no Lava Academy Podcast.

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