Monitoramento

Criado por Thomas A. Jaggar (Tilling et al., 2005), o Observatório de Vulcões do Havaí (HVO) é parte da U.S. Geological Survey e tem como principal objetivo monitorar continuamente os vulcões havaianos e dessa forma compreender seu funcionamento, prevendo assim os riscos de atividades vulcânicas perigosas para a população. A instituição monitora os vulcões e terremotos antes, durante e após erupções para determinar a natureza de suas atividades, estuda as erupções anteriores para ajudar a antecipar sua atividade futura e identificar áreas potencialmente perigosas e comunica os resultados de seus estudos com o público, gestores de emergências, educadores e estudantes (HVO, 2001). Atualmente, o HVO utiliza-se de sensoriamento remoto, estudos de deformação do terreno, monitoramento de sismicidade, de gases e da hidrologia da região, e medições geofísicas para desempenhar suas funções (USGS, 2008).

Vista aérea do HVO em sua localização atual, na borda oeste da caldeira do vulcão Kilauea.
(Foto de propriedade da USGS, tirada por Tim Orr, em novembro de 2010.)

Histórico eruptivo

O mapeamento geológico do Mauna Loa mostra que, nos últimos 150 anos, 14% (714 km²) da superfície do vulcão foi coberta por novos fluxos de lava, e aproximadamente 35 a 40% (1.800 a 2.060 km²) foi coberta ao longo dos últimos 1.000 anos. Trusdell (1995) aponta que, desde 1843, trinta e três erupções do Mauna Loa geraram fluxos de lava que cobriram um total de 806 km² da Ilha do Havaí, e em cinco dessas erupções a lava chegou à costa oeste da ilha.

Algumas das maiores erupções do Mauna Loa, considerando o volume da lava, a extensão da área atingida e a fonte da erupção.

(Fonte: http://www.soest.hawaii.edu/gg/HCV/mloa-eruptions.html)

De acordo com o HVO (2004), a erupção de 1950 foi a maior e mais espetacular erupção da zona de rift sudoeste do Mauna Loa. Ela durou 23 dias, e irrompeu um total de 376 milhões de metros cúbicos de lava, o maior derramamento de lava da zona de rift sudoeste desde que registros escritos começaram a ser feitos. Isso é equivalente a cerca de 3,5 a 4 anos da atual erupção ativa do vulcão Kilauea, para efeitos de comparação. Os escoamentos de lava dessa erupção foram muito rápidos. Por exemplo, um de seus fluxos cobriu um trecho de 24 km e chegou ao oceano em menos de 3 horas.

Um dos fluxos de lava da erupção de 1950 chega ao oceano.

(Fonte: 50th Anniversary of Mauna Loa's Most Spectacular Eruption, site do HVO, 2004)

A erupção de 1859 produziu aproximadamente o mesmo volume de lava, porém precisou de mais de dez vezes o tempo de duração da erupção de 1950 para fazer isso. A erupção da região do cume de 1872 irrompeu quase o dobro de lava em aproximadamente 1200 dias, não 23. Essas três erupções são, de longe, as maiores dos últimos 200 anos.

A última erupção do Mauna Loa aconteceu em 1984, produziu um volume total de lava de aproximadamente 220 milhões de metros cúbicos, e um de seus fluxos de lava chegou a apenas 7,2 km de distância da cidade de Hilo (Trusdell, 1995), que fica a aproximadamente 60 km de distância do cume do Mauna Loa.

Vista aérea de um dos fluxos de lava da erupção de 1984 do Mauna Loa. (Fotografia de Scott Lopez, National Park Service).

(Fonte: Eruptions of Hawaiian Volcanoes – Past, Present and Future)

O Mauna Loa

O Mauna Loa, em extensão, amssa e volume, é o maior vulcão do mundo. Possui um volume estimado de 40.000 km³, sendo mais alto que qualquer montanha da Terra, com aproximadamente 9.090 mertros desde o a base, a baixo do nível do mar, até o seu pico mais elevado.

De acordo com Grotzinger e Jordan (2013), o Mauna Loa é um vulcão do tipo escudo e produz lava basáltica. Isso significa que suas erupções raramente são explosivas, mas sua lava é extremamente fluida e pode escorrer por grandes distâncias em altas velocidades, além de apresentar temperaturas extremamentes altas (1.000ºC a 1.200ºC). Essa fluidez e a ocorrência de sucessivas erupções ao longo do tempo gera superposição de milhares de derrames de lava, causa a aparência de escudo com dezenas de quilômetros de circunferência e declives suaves ao redor do cume.

Sua atividade vulcânica começou cerca de 700.000 a 1.000.000 anos atrás. A primeira erupção registrada aconteceu em 1843, mas o Mauna Loa, provavelmente, teve milhares de erupções antes disso, incluindo muitos que só havaianos nativos tenham testemunhado. Desde então, houve 33 erupções registradas, sendo a última em 1984.

Vulcão Mauna Loa

Fontes de pesquisa: http://volcanoes.usgs.gov/

                               http://www.vulcanoticias.com.br/

As Ilhas do Havaí

As ilhas havaianas é formada por oito ilhas que estão no final do sudeste de uma cadeia de vulcões que começaram a se formar mais de 70 milhões de anos atrás. As maiores são Kauai, Oahu, Molokai, Lanai, Maui e Havaí. Cada ilha havaiana é composta de um ou mais vulcões, que primeiro surgiram no fundo do mar e só emergiram acima da superfície do oceano depois de incontáveis ​​erupções. Muitos destes vulcões formaram ilhas que podem ter sido desaparecidas e erodidas ainda abaixo do nível do mar, e alguns dos antigos vulcões provavelmente nunca alcançaram o nível do mar. A ilha maior e a mais sudeste da cadeia é a ilha do Havaí,  também chamada de ilha Grande, tem mais de 10.000 quilômetros quadrados e é composta por cinco vulcões, dentre eles Kilauea, Mauna Loa e Hualalai.

Alguns pesquisadores acreditam que na formação do arquipélago, ou grupo de ilhas, a placa do Pacífico está se movendo ao longo de um "fixo hot-spot" no manto. Hoje apenas dois vulcões são deixados ativo, o Mauna Loa e o Kilauea. Em contraste com os vulcões continentais explosivos, as erupções mais fluidas e menos gasosas de Kilauea e Mauna Loa produziram fontes de fogo e rios de lava derretida. Estes fluxos sobre camada adicional, produziu uma paisagem vulcânica estéril que serviu de base para a vida

Localização das Ilhas do Havaí

O vídeo abaixo foi feito pelo fotógrafo Quang-Tuan Luong, e mostra os vulcões ativos do Parque Nacional de Vulcões do Havaí (EUA).

O Hot Spot

A
 tectónica
 de
 placas 
é
 uma
 teoria
 passível
 para a
 localização
 das
 fontes
 sismogénicas
 bem
 como
 dos
 principais
 aparelhos
 vulcânicos 
ao 
longo 
das
 fronteiras 
de 
placas, porém, uma
 notável
 exceção
 diz
 respeito
 ao
 vulcanismo
 intra‐placa,
 o
 qual
 é,
 frequentemente, 
responsável 
pela 
edificação 
de 
ilhas
 oceânicas 
e 
conhecido
 sob a 
designação 
de 
“ponto
 quente”
 ou
 hotspot
 (T.
 Wilson,
 1963). Embora pouco comum (só 5% dos vulcões), há também vulcanismo no interior das placas tectônicas, não só nos bordos. Isso corre quando existe, no manto terrestre, um ponto quente (hot spot), local onde o magma se concentra e ascende até à superfície, se encontrar uma brecha para tanto

Para uma possível explicação sobre os "pontos quentes", Jason
 Morgan,
 em
 1971,
 aprofundou no modelo de pluma mantélica - proposta inicialmente por Tuzo 
Wilson. De
 acordo
 com
 o
 modelo,
 uma
 pluma
 mantélica
 descreve 
a 
ascensão 
canalizada 
de 
manto 
promovida 
pela 
existência 
de instabilidades 
do 
tipo
 Rayleigh‐Taylor 
geradas 
no
 manto 
inferior 
ou 
na 
interface
 manto‐núcleo, ou seja, estruturas colunares ascendentes de material sólido menos denso e viscoso que o material mantélico envolvente.  Nessa situação, como a placa está se movendo, mas o ponto quente permanece fixo, aparecem na superfície da Terra vários vulcões ao longo de uma linha, que são cada qual mais jovem que o que lhe antecede, seguindo em um determinando rumo geográfico. 

Exemplo desse tipo de vulcanismo são as ilhas vulcânicas do Havaí. Na imagem abaixo, pode-se ver como aquela área vulcânica forma uma faixa, com vulcões cada vez mais antigos, de Noroeste (5,1 milhões de anos)  para Sudeste (400 mil anos ou menos), de acordo com a CPRM. A localização dos pontos quentes pode ter pouca ou nenhuma relação com as placas tectônicas, mas alguns cientistas acreditam que muitas dessas áreas marcam os antigos limites de placas.

Origem de um vulcão

A origem e distribuição dos vulcões está relacionada com a distribuição das placas tectônicas, massas rochosas rígidas que formam a crosta terrestre e que deslizam sobre o manto, material subjacente de consistência plástica (CPRM). O vulcanismo ocorre, em grande parte, nas bordas das placas tectônicas, por causa do choque ou afastamento entre elas. Os diferentes limites entre estas placas geram processos tectônicos distintos, cada um responsável por um processo vulcânico, que por sua vez demarcam os grandes acidentes da litosfera.  A localização destas linhas de vulcões é classificada em função dos movimentos gerados pelo deslocamento destas placas, e baseado neste contexto de placas tectônicas, Wilson (1989) definiu quatro regiões distintas para a geração de magmas:  

• Vulcanismo associado a margem de placas destrutivas: Decorrente do choque entre duas placas tectônicas, onde uma placa de maior densidade, normalmente a fração oceânica, é empurrada para baixo de uma zona continental, levando à fusão e à geração de magmas híbridos (mistura entre as composições do continente e do oceano), que chegam à superfície sob a forma de extensos vulcões.
• Vulcanismo associado a placas construtivas: Quando as placas tectônicas migram em sentidos opostos, ou seja, apresentam um sentido de movimentação divergente, ao longo da zona de separação entre estas placas gera-se uma imensa fenda através da qual o magma migra em direção à superfície originando uma cadeia de montanhas denominada como cordilheira meso-oceânica.
• Vulcanismo associado a intraplaca continental: Grande parte da atividade vulcânica atual concentra-se ao longo das margens das placas tectônicas, seja ao longo das bordas destrutivas, seja nas construtivas. Entretanto, o vulcanismo também está presente no interior das placas, tanto continentais quanto oceânicas. 
• Vulcanismo associado a intraplaca oceânica: O arquipélago do Hawai constitui um exemplo característico deste tipo de vulcanismo. É formado por uma extensa cadeia de ilhas vulcânicas, com mais de 200 km de extensão, aproximadamente paralela à direção atual de espalhamento da Placa do Pacífico. Deste arquipélago, a ilha do Hawaí é a única vulcanicamente ativa, sendo constituída por 5 vulcões coalescentes, dos quais dois estão atualmente ativos, o Kilauea e o Mauna Loa.

                     

Estrutura Vulcânica

A forma dos vulcões depende muito da natureza da lava que dele sai. O magma pode extravasar à superfície através de dois tipos de aberturas: fissuras, que são extensas fendas que colocam a câmara magmática (cavidade onde se aloja o magma) em contato com a superfície, ou orifícios. O vulcanismo de fissura atualmente é observado ao longo das cadeias meso-oceânicas. O vulcanismo de orifícios é o tipo mais comum de vulcões atuais, sendo o magma ejetado por uma abertura circular em torno da qual se acumulam os materiais produzidos pela atividade vulcânica, constituindo assim o edifício ou cone vulcânico. O orifício é chamado de cratera, e o canal por onde ascende o magma se denomina conduto ou chaminé vulcânica.