Long-term seismic background level variations are consistent with volcanic activity at Kusatsu-Shirane volcano, Japan
Este estudo demonstra que a análise dos níveis de ruído sísmico de longo prazo ao longo de 20 anos no vulcão Kusatsu-Shirane revela eficazmente a atividade vulcânica, incluindo o suprimento de fluidos e episódios de instabilidade, mesmo quando os sinais sísmicos ou de deformação tradicionais são fracos ou ausentes.
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Os vulcões não são meramente montanhas que entram em erupção; são sistemas complexos e pulsantes onde o calor, o gás e a água interagem profundamente no subsolo muito antes de a superfície mostrar qualquer sinal de problemas. Para os cientistas que tentam prever quando um vulcão pode despertar, o desafio é frequentemente encontrar um sinal no meio do ruído. O solo nunca está verdadeiramente parado; ele vibra com as constantes vibrações de baixa intensidade do vento, das ondas do oceano e da atividade humana. Esse zumbido de fundo geralmente mascara os tremores sutis e tênues que podem indicar que um vulcão está se preparando para entrar em erupção. Para ver o futuro de um vulcão, os pesquisadores devem aprender a ouvir esses sussurros silenciosos escondidos dentro do rugido da terra.
Em Kusatsu-Shirane, um vulcão ativo no centro do Japão, uma equipe de pesquisadores passou duas décadas ouvindo esses sussurros. Este vulcão é conhecido por explosões súbitas movidas a vapor, chamadas erupções freáticas, que ocorrem quando a água subterrânea se transforma instantaneamente em vapor ao entrar em contato com rochas quentes. Esses eventos podem ocorrer com pouco aviso, tornando o estudo de seus períodos de quietude crucial. Os pesquisadores focaram em uma medição específica chamada nível sísmico de fundo. Pense nisso como o volume base do zumbido da terra. Ao analisar estatisticamente mais de vinte anos de gravações contínuas de sensores enterrados perto da cratera principal do vulcão, eles conseguiram filtrar o ruído aleatório e isolar a vibração constante e subjacente do próprio solo. Eles descobriram que esse zumbido de fundo não permanece constante; ele sobe e desce de maneiras que contam uma história sobre o que está acontecendo profundamente sob a cratera.
O estudo revelou que essa vibração de fundo é um barômetro sensível para a atividade vulcânica. Durante dois grandes períodos de instabilidade em 2014 e 2018, o zumbido de fundo tornou-se significativamente mais alto. No entanto, o tempo desse aumento ofereceu uma reviravolta surpreendente. Em 2014, o zumbido começou a subir apenas depois que o vulcão já havia começado a tremer com terremotos mais frequentes. A vibração parecia ser uma reação à atividade que já havia começado. Em contraste, durante a instabilidade de 2018, o zumbido de fundo começou a aumentar meses antes de os terremotos se tornarem frequentes. Esse alerta precoce sugere que o sistema interno do vulcão estava mudando de uma forma que os monitores de terremotos padrão ainda não haviam detectado. Os pesquisadores também notaram que o "som" da vibração mudava dependendo de quais sensores estavam ouvindo. Em 2014, as vibrações pareciam vir de um local, enquanto em 2018, a fonte parecia ter se deslocado para um ponto diferente, mais próximo da cratera. Essa diferença implica que o vulcão não se comporta da mesma maneira todas as vezes que acorda; o caminho que o calor e o gás percorrem até a superfície pode variar.
Mesmo quando o vulcão não estava em estado de alerta elevado, o zumbido de fundo ainda estava contando uma história. Os pesquisadores descobriram que os níveis de vibração subiam e desciam em sincronia com pequenas mudanças visíveis na superfície, como a mudança de cor da água no lago da cratera ou o aparecimento de novas abertades de vapor. Essas mudanças sutis, que poderiam ser ignoradas por outros métodos de monitoramento, eram claramente refletidas nos dados sísmicos. A equipe concluiu que essas vibrações são provavelmente causadas pelo movimento de fluidos vulcânicos — água quente e gás — interagindo com o sistema de águas subterrâneas rasas sob a cratera. À medida que esses fluidos se movem e borbulham, eles geram um tremor contínuo de baixo nível que os sensores conseguem captar.
A significância deste trabalho reside na sua capacidade de ver o invisível. Ao rastrear o zumbido de fundo, os cientistas podem detectar a presença de fluidos vulcânicos mesmo quando não há terremotos fortes ou deformação do solo para sinalizar perigo. O estudo sugere que este método fornece uma nova e confiável maneira de monitorar a saúde de um vulcão ao longo de longos períodos. Ele mostra que o zumbido silencioso da terra não é apenas ruído a ser ignorado, mas um sinal vital que pode revelar os movimentos ocultos de magma e gás muito antes de um desastre acontecer. Para as pessoas que vivem perto de Kusatsu-Shirane, e para vulcanologistas de todo o mundo, aprender a ler essa linguagem sutil do solo pode significar a diferença entre uma erupção surpresa e um aviso oportuno.
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