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Kamaʻehuakanaloa (anteriormente Lōʻihi Seamount), um vulcão submarino havaiano localizado a cerca de 20 milhas da costa sul da Ilha Grande do Havaí, entrou em erupção pelo menos cinco vezes nos últimos 150 anos, de acordo com uma nova pesquisa liderada por cientistas da Terra no Universidade do Havaí em Mānoa. Pela primeira vez, os cientistas foram capazes de estimar as idades das erupções mais recentes de Kamaʻehu, bem como as idades de oito erupções adicionais mais antigas neste vulcão que remontam a cerca de 2.000 anos. Suas descobertas foram publicadas recentemente em Geologia.
Pensa-se que os vulcões havaianos passam por uma série de estágios de crescimento. Kamaʻehu está atualmente no estágio de crescimento “pré-escudo” submarino mais antigo, enquanto o vulcão ativo vizinho Kīlauea está em seu estágio principal de construção de escudo.
“Kamaʻehu é o único exemplo ativo e exposto de um vulcão havaiano pré-escudo”, disse Aaron Pietruszka, principal autor do estudo e professor associado do Departamento de Ciências da Terra da UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST ). “Nos outros vulcões havaianos, esta parte inicial da história vulcânica é coberta pelo grande derramamento de lava que ocorre durante o estágio de escudo. Portanto, há um grande interesse em aprender sobre o crescimento e a evolução de Kama’ehu.”
A história de Kama’ehu revelada com química e vídeos subaquáticos
Anteriormente, a única erupção conhecida e confirmada de Kamaʻehu foi a que ocorreu em 1996, evento que só foi descoberto porque coincidiu com um grande enxame de terremotos que foram detectados remotamente por sismômetros na Ilha Grande.
“Os sismômetros só podem ser usados para detectar as erupções ativas de vulcões submarinos porque os terremotos são transitórios”, disse Pietruszka. “Para determinar as idades das erupções mais antigas em Kamaʻehu, adotamos uma abordagem diferente. Usamos um espectrômetro de massa para medir pequenas quantidades do isótopo rádio-226 em pedaços de lava vítrea extinta que foram amostrados dos afloramentos do fundo do mar de Kamaʻehu usando um submersível.”
O magma contém naturalmente rádio-226, que decai radioativamente a uma taxa previsível. Assim, Pietruzska e os coautores usaram a quantidade de rádio-226 em cada amostra para inferir o tempo aproximado decorrido desde que a lava irrompeu no fundo do mar, ou seja, a idade de erupção da amostra.
Pietruszka iniciou esta investigação há muitos anos como pesquisador de pós-doutorado na Carnegie Institution for Science, logo após terminar seu doutorado em Ciências da Terra pela SOEST. Depois de retornar ao UH Mānoa em 2019, ele teve acesso a vídeos e fotos de mergulho submersível em torno de Kama’ehu e teve as informações de que precisava para terminar de conectar os pontos.
“As imagens e vídeos de mergulho submersível forneceram confirmação independente de nossas estimativas de idades de erupção”, disse Pietruszka. “As lavas com aparência mais fresca também tinham mais rádio-226, e vice-versa para as lavas com aparência ‘mais velha’, isto é, fraturadas e quebradas e/ou cobertas com sedimento marinho. Fiquei surpreso ao descobrir que Kama ‘ehu entrou em erupção cinco vezes nos últimos ~ 150 anos, o que implica uma frequência de ~ 30 anos entre as erupções deste vulcão. Isso é muito mais lento do que em Kīlauea, que entra em erupção quase continuamente (com pausas raras de apenas alguns anos). “
Mudanças químicas na lava ao longo do tempo
A química da lava irrompida dos vulcões havaianos muda com o tempo. As novas idades de erupção das lavas de Kama’ehu, juntamente com as medições da química da lava, revelam que a escala de tempo de variação na química da lava neste vulcão pré-escudo é de cerca de 1200 anos. Em contraste, a química da lava de Kīlauea muda em uma escala de tempo de apenas alguns anos a décadas, com um ciclo completo de cerca de 200 anos.
“Achamos que a origem dessa diferença está relacionada à posição dos dois vulcões sobre o hotspot havaiano”, disse Pietruszka. “Esta é uma área do manto da Terra que está subindo em direção à superfície – uma “pluma do manto” que finalmente derrete para formar o magma que abastece os vulcões havaianos. Modelos e outros dados de isótopos do tório-230 sugerem que o centro de uma pluma do manto deve subir mais rápido do que sua margem. Nossos resultados – especificamente, o fator de seis escalas de tempo mais longas de variação na química da lava em Kama’ehu – fornecem confirmação independente dessa ideia.”
A equipe de pesquisa espera entender melhor como os vulcões havaianos funcionam desde seus primeiros estágios de crescimento até sua maturidade plena e frequentemente ativa para ajudá-los a entender os controles profundos das erupções vulcânicas que se iniciam dentro da misteriosa pluma do manto sob o hotspot havaiano.
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