O cientista de Salamanca que namorou a formação do vulcão mais ativo da Antártica

A decepção da ilha, localizada no arquipélago de South Shetland, é um dos poucos vulcões ativos do continente antártico e o único que permite o acesso direto à sua caldeira. Esse ambiente extremo e relativamente isolado é um excelente laboratório natural que oferece condições excepcionais para estudar processos vulcânicos e magmáticos em profundidade para promover a previsão de fenômenos eruptivos.

In this framework of study, the Geologist of the University of Salamanca Antonio Álvarez Valero leads the research consortium with scientists from Japan, New Zealand, the United Kingdom, Italy and Spain who has just dated for the first time «the most active volcano event of Antarctica, in disappointment island, as well as the subsequent eruptive and largest event ever recorded in the Antarctic region that would cause the current. Caldera e sua ferradura característica ”, relata Álvarez Valero.

Os resultados, um marco para a comunidade científica internacional, acabaram de ser publicados pelos ‘relatórios científicos’ da revista e apresentados na última edição do mais importante Congresso de Vulcanologia em todo o mundo, o ‘IAVCEI25’ (Associação Internacional de Vulcanologia e Química do Interior da Terra). Nesta ocasião, a reunião, organizada a cada quatro anos, foi realizada de 29 a 4 de julho em Genebra (Suíça) e reuniu cerca de 1.500 especialistas que discutiram e revisaram a realidade no campo da vulcanologia e poderiam conhecer em primeira mão o trabalho dirigido pela Universidade de Salamanca.

Especificamente, o consórcio internacional conseguiu determinar, graças à identificação de um sinal de isótopo da massa 3 do hélio (3HE) de origem cosmogênica nas amostras geológicas coletadas, que a formação do vulcan da ilha de decepção registrada nas rochas expostas na superfície e permitiu que sua idade ».

Por outro lado, os pesquisadores também poderiam estimar que era 4 mil anos atrás, quando “o evento eruptivo antártico que deu origem à morfologia atual da ilha, após um imenso colapso da caldeira que esvaziou a câmara magmática sob o vulcão”, enfatiza o geólogo USal. Deve -se lembrar que é um vulcão que nasce em um fundo oceânico, controlado por um complexo tectônico de placa com vários microplacs nos mecanismos de operação e subducção envolvidos.

Isótopos de hélio de tempestades cósmicas

Os resultados inovadores foram obtidos no fio da execução do projeto de ‘erupção’, do qual Álvarez Valero é um pesquisador principal e se desenvolve sob o plano de pesquisa do governo nacional da Espanha. A iniciativa científica busca decifrar se houver uma conexão entre atividades vulcânicas e períodos de glaciação em vulcões de regiões polares e outros vulcões de alta altitude -localizados na Nova Zelândia, Japão e Itália -além de especificar se as erupções em ambientes polares são influenciados pela carga e pelo gelo, seja glacier ou estatal.

Para avançar a previsão de eventos eruptivos, a ‘erupção’ se concentra no estudo da evolução geoquímica de volátil de sua liberação no Magma Deep para sua liberação superficial, como indicadores de uma erupção potencial. Razão que, precisamente, os pesquisadores estudaram na ilha decepcionar o funcionamento da variação das relações isotópicas dos gases nobres na câmara magmática do vulcão que resultou no gatilho da descoberta.

In this sense, during the process of analysis of the gases captured in the samples collected on the surface (Olivino minerals in basaltic rocks), Álvarez Valero and his colleagues from Japan and the United Kingdom detected an isotapic signal of Helio abnormally high to have generated in any geological process of our planet, “some values that at first even made us doubt the stability of the stability of the instrument that we were using for the instrument medições ».

Os isótopos estáveis são «átomos do mesmo elemento, mas com massa diferente, precisamente estável. Eles não variam em toda a história geológica e permitem desenhar um processo geológico », neste caso, aquele que estava sujeito à evolução do magma em profundidade para a superfície. O sinal gerado pelo planeta para os isótopos de Helio “tem um valor típico no manto terrestre em profundidade, que seria normalizado para o valor atmosférico e, na análise, conseguimos obter valores de 900”, ele exclama a esse respeito.

A réplica da análise no Laboratório de Referência Mundial, localizada na Universidade de Tóquio (Japão), confirmou o sinal isotópico tão impressionante e dissipou qualquer dúvida: os cientistas estavam enfrentando um exemplo de um alto sinal pela radiação cosmogênica do isótopo de 3He de tempestades cósmicas. Um tipo de fenômeno durante o qual a radiação dessas partículas cósmicas consegue penetrar na atmosfera e que é controlada pelo campo geomagnético do planeta, favoreceu nas regiões polares como mais fracas lá.

Pesquisa em geocronologia

A descoberta surpreendente agora abre uma nova linha de pesquisa ligada ao projeto de pesquisa, magmática-vulcânica e relacionada à geocronologia, para a qual a análise de sinais isotópicos cosmogênicos implica um desafio científico-tecnológico.

A produção de núcleos cosmogênicos (especialmente 3HE) para a datação da exposição à superfície terrestre das amostras de rocha/mineral é uma técnica recente em geocronologia usada principalmente quando o material de estudo não contém minerais datáveis, como os zirconos para idades antigas ou material orgânico para idades recentes.

Quando usado para quantificar as idades em material vulcânico, é necessário “controlar detalhadamente que o sinal 3HE/4HE do magmatismo na profundidade não interfira em um sinal potencial do espaço sideral”, esclarece o cientista da USal. Para fazer isso, a equipe teve que separar as relações isotópicas dos dois processos diferentes, aplicando duas técnicas diferentes de extração do volátil preso nos minerais (azeitona) que cresciam no material vulcânico que atingiu a superfície.

“O primeiro, o sinal magmático da ponta do nosso planeta, está preso nessas azeitonas medeia inclusões de fluidos e derretidos do magma em que as olivinas são formadas”. A maneira de extraí-los é esmagar minerais sob vacío ultra-alto. O segundo passo a seguir para obter o sinal isotópico do espaço externo é derreter na totalidade o material esmagado anteriormente, para o qual fornos de fusão de temperatura muito alta são usados para serem reproduzidos em um laboratório. De fato, “para derreter totalmente algumas dessas oliveiras esmagadas, tivemos que aplicar temperaturas absolutas de 2000ºC”.

Por outro lado, essas técnicas de namoro têm uma complexidade ainda maior, uma vez que os pesquisadores também devem aplicar correções em relação às incertezas ao longo da história do material de estudo geológico, relacionado às taxas de erosão, ao revestimento superficial da neve, água ou solo, altura de amostragem e ângulo de exposição.

Com tudo isso, o grupo de pesquisa conseguiu discernir sinais isotópicos e decifrar “a era geológica capturada na estrutura cristalina do mineral”. Os resultados interessantes obtidos também propõem uma taxa de produção de radionucléides em latitudes polares mais altas do que foi controlado até agora, o que também envolverá implicações para a astronomia e a pesquisa cosmoquímica.

Cada vulcão é “um problema diferente, cada um com um funcionamento específico, mas com certas características comuns”. Portanto, o avanço do conhecimento de um sistema volumático da Volunta, desde a sua profundidade até sua erupção, da multidisciplinaridade e em colaboração com grupos líderes, permite que o USAL continue “na vanguarda da pesquisa nessa área de estudo e acrescenta forças para continuar avançando na previsão, nossa principal contribuição científica ao vulcanologia”.

Projeto de erupção

Os resultados da pesquisa foram financiados principalmente graças ao projeto de ‘erro’ do Plano Nacional de Pesquisa, mesmo em plena execução nos vulcões ativos da ilha, Hofsjökull (Islândia), Ruapehu e Tongariro (Nova Zelândia), Zao e Azuma (Japão) e Vulture (Itália).

Da mesma forma, a coleção de amostras usadas para pesquisa também se baseia em campanhas antárticas feitas pelo grupo de Álvarez Valero durante a última década dentro da estrutura de projetos Recaldec, PeVoldec, PosVoldec e hidrocal.

Na publicação do artigo de pesquisa, cientistas do Geo3BCN e IEO (CSIC), Universidade de Barcelona, Universidade de Tóquio e Universidade de Yamagata (Japão), Universidade de Manchester (Reino Unido), Universidade de Massey (Nova Zelândia) e InGV (Itália) participaram.