A possibilidade de prever erupções vulcânicas com a mesma precisão das previsões do tempo ainda parece distante, mas especialistas acreditam que esse objetivo pode ser alcançado. Para isso, seria necessário um entendimento mais profundo da física subterrânea dos vulcões, algo que a ciência tem perseguido há décadas.
Em junho de 1991, o vulcão Pinatubo, nas Filipinas, entrou em erupção de forma catastrófica. A explosão começou no dia 12 e culminou três dias depois com uma detonação colossal. Quando as correntes piroclásticas – avalanches incandescentes de rocha fundida e gases – desceram pelas encostas estéreis, o pico do vulcão havia sido destruído e substituído por uma cratera com 2,5 quilômetros de largura. O evento matou mais de 800 pessoas, principalmente devido ao colapso de tetos sobrecarregados por cinzas encharcadas de chuva. No entanto, a tragédia poderia ter sido muito pior: aproximadamente 250 mil pessoas habitavam cidades próximas e uma base aérea americana na sombra do vulcão.
Quando o Pinatubo começou a apresentar sinais de atividade em abril daquele ano, cientistas dos Estados Unidos e das Filipinas implantaram instrumentos para monitorar a agitação interna do vulcão. "Não conhecíamos bem aquele vulcão, e por isso houve uma avaliação geológica extremamente rápida", conta Mike Poland, cientista responsável pelo Observatório do Vulcão Yellowstone do Serviço Geológico dos Estados Unidos. "A avaliação indicou: 'Quando este vulcão entrar em erupção, ela será grande'. E isso se tornou a base para uma previsão."
Os cientistas conseguiram salvar inúmeras vidas, mas suas previsões eram mais palpites fundamentados do que realmente cálculos precisos. Não havia nenhuma semelhança com uma previsão meteorológica moderna: eles não podiam afirmar com certeza que no dia 12 de junho ocorreria uma erupção explosiva, tampouco prever sua evolução.
A vulcanologia avançou significativamente desde então. Os instrumentos são mais sofisticados, o aprendizado de máquina tornou a interpretação de dados muito mais eficiente e os cientistas compreendem melhor o sistema de ductos magmáticos que alimenta o vulcanismo. "A grande diferença entre vulcões e previsão do tempo é que o tempo está sempre acontecendo", explica Jenni Barclay, vulcanologista da Universidade de Bristol, na Inglaterra. A atmosfera é perpetuamente visível e mensurável, enquanto o magma reside a quilômetros abaixo da superfície terrestre e, na maioria dos casos, um vulcão ativo entra em erupção apenas uma vez a cada poucas décadas.
Cada vulcão também é único. A arquitetura dos caminhos subterrâneos que conduzem o magma à superfície, a química do magma, a frequência das erupções e os estilos eruptivos variam de local para local. Além disso, as erupções não possuem apenas um gatilho. A temperatura e pressão do reservatório magmático, a fragilidade da rocha circundante, o conteúdo de gases e cristais, a profundidade do magma e o movimento tectônico regional contribuem para que um evento aconteça ou fracasse.
"A geologia é caótica", afirma Marius Isken, geofísico do Centro Helmholtz de Geociências GFZ, em Potsdam, na Alemanha. "Mas há ordem oculta nesse caos. Conseguiremos encontrá-la?"
Hoje, os vulcões mais intensamente monitorados conseguem oferecer, no máximo, uma forma de alerta agudo, não propriamente uma previsão. Frequentemente, sistemas de alerta – incluindo aqueles usados pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos – notificam o público quando um vulcão apresenta agitação elevada ou crescente. "Apenas 50 por cento da agitação vulcânica que parece levar a uma erupção realmente resulta em uma erupção", pontua Jessica Johnson, geofísica da Universidade de East Anglia, na Inglaterra.
Por outro lado, alguns vulcões preferem surpreender, mesmo quando totalmente instrumentados. Bolsões de água altamente pressurizada presos logo abaixo da superfície podem ser aquecidos por corpos de magma adjacentes. Se esse bolso se rompe, segue-se uma explosão de vapor perigosa, capaz de libertar o magma aprisionado. Esse tipo de erupção frequentemente ocorre sem sinais perceptíveis de alerta.
Previsões mais detalhadas podem ser feitas quando um vulcão foi estudado ao longo de vários ciclos eruptivos. Em alguns picos, como os vulcões Stromboli e Etna, na Itália, que regularmente expelem fontes de lava, os cientistas conseguem prever explosões com confiança. "Possuímos sistemas que podem nos informar que, em algumas horas, o vulcão entrará em erupção", diz Maurizio Ripepe, geofísico da Universidade de Florença.
Usando sismologia e medições de deformação do solo, cientistas em outros vulcões, incluindo o Kilauea, no Havaí, e os da Península de Reykjanes, na Islândia, conseguem rastrear a migração do magma subterrâneo com precisão tamanha que sabem exatamente onde ele emergirá como lava, com margem de aproximadamente uma hora. No entanto, tais previsões precisas são relativamente incomuns.
Prever erupções é um desafio imenso porque os vulcões não podem ser reduzidos a modelos simples. São organismos geológicos barrocos com encanamentos ocultos e labirínticos. Todos os especialistas consultados concordam que os cientistas ainda precisam decifrar um elemento fundamental do quebra-cabeça da previsão vulcânica. "Nem siquiera compreendemos completamente a física subjacente", afirma Diana Roman, vulcanologista do Carnegie Science em Washington, DC. O que faz um reservatório magmático fazer a transição de um estado estável para uma falha catastrófica?
"Eles precisam ter uma física compartilhada", explica Roman. Se essas equações subjacentes puderem ser descobertas, talvez possam ser aplicadas a todos os vulcões para produzir valores que indiquem, com alta precisão, quando ocorrerá a próxima erupção e qual será sua forma.
Cientistas identificaram algumas dessas equações governantes, mas elas se aplicam apenas após as erupções começarem. Usando mais de um século de observações, pesquisadores derivaram em grande parte a física dos perigos vulcânicos – particularmente fluxos de lava e correntes piroclásticas. As equações de Navier-Stokes, que descrevem como fluidos de todos os tipos se movem, foram aplicadas com sucesso a ambos os perigos, enquanto a equação do calor revela como e quando esses fluidos vulcânicos esfriam.
Esse trabalho salva vidas, mas representa apenas uma fração do problema da previsão. Usando a analogia com o clima, seria como dizer: "Uma vez que a chuva comece a cair, podemos prever quais bacias hidrográficas podem inundar". Saber quando a tempestade começará exige compreender a física subterrânea dos reservatórios magmáticos.
Johnson integra um novo projeto chamado Ex-X: Expectando o Inesperado, esforço multidisciplinar liderado pela Universidade de Bristol para investigar os fatores de escaladas vulcânicas perigosas. Centenas de sismômetros, além de redes de cabos de fibra óptica, serão usados para registrar os menores tremores de terra durante períodos de tranquilidade e agitação. O monitoramento será auxiliado por programas de aprendizado de máquina que identificarão mudanças sutis na trilha sonora sísmica desses vulcões.
No entanto, a sismologia sozinha não será suficiente. "Falta-nos a compreensão física do que exatamente está acontecendo em uma câmara magmática", aponta Poland. O que causa a nucleação inevitável de bolhas dentro de um corpo de magma, que pode propelir magma quente e flutuante através da crosta acima com efervescência semelhante a uma lata de refrigerante?
A geoquímica também é essencial. Hoje, os cientistas coletam amostras de lava ou cinzas, frescas ou antigas, ao redor dos vulcões para identificar mudanças sutis na composição química. Experimentos de laboratório podem fundamentar esses modelos. Em experimentos bem-sucedidos no outono de 2025, cientistas recriaram as condições presentes no nascimento dos planetas, completas com simulações de magma e atmosferas mínimas de hidrogênio.
Idealmente, os vulcanólogos querem tentar algo verdadeiramente ambicioso: perfurar até onde existe magma a grandes profundidades e observar esses processos in situ. Esse é um dos objetivos do Laboratorio de Teste de Magma de Krafla, na Islândia. Esta instalação literalmente revolucionária deve se tornar o primeiro observatório direto de magma do mundo.
"Não há razão para não pensarmos que, em algum momento no futuro, podemos ter previsões de vulcões semelhantes às previsões meteorológicas", afirma Poland. Mas derivar uma teoria unificada do vulcanismo exigirá um Projeto Manhattan geológico.
Primeiro, uma constelação de vulcões altamente diversos precisará ser coberta com instrumentação geofísica e consistentemente monitorada ao longo de múltiplos ciclos eruptivos – significando muitas décadas. "Você gostaria de pensar: 'OK, os vulcões são bastante bem monitorados'. Mas não são", diz Roman. Mesmo muitos dos vulcões mais perigosos dos Estados Unidos, ao longo das Cascatas no Pacífico Noroeste, estão apenas parcialmente cobertos por um número limitado de sensores.
Roman integra o projeto em desenvolvimento Zonas de Subdução em Quatro Dimensões, conhecido como SZ4D. Se suficientemente financiado, este esforço internacional realizará uma campanha intensiva de monitoramento ao longo de várias zonas de subducção para estudar os gatilhos de grandes deslizamentos, terremotos e erupções. Ela espera que a física subjacente que leva a cada um desses perigos venha à tona.
Roman está confiante de que muitas erupções poderão ser previstas no futuro. "O que realmente nos falta são mais dados. Não observamos realmente muitos sistemas diferentes entrando em erupção", afirma Isken. "Mas acho que essa lacuna será preenchida com o tempo."
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