Vulcão submarino no Pacífico revela arquitetura oculta e reescreve livros de geologia

Nas profundezas escuras do Oceano Pacífico, a cerca de 480 quilômetros da costa do Oregon, repousa uma fera geológica que os cientistas observam há décadas. O Axial Seamount, um vulcão submarino inquieto, infla, treme e irrompe com uma cadência quase previsível, mas o que realmente esconde em seu interior sempre foi um enigma.

Recentemente, uma equipe internacional decidiu mapear suas entranhas em três dimensões com uma precisão inédita. O que descobriram não corresponde a nenhum modelo que os livros de geologia ensinam.

Por décadas, os geólogos se apoiaram em uma arquitetura limpa, com duas camadas distintas sobre uma câmara magmática profunda. No topo, fluxos de lava solidificada, e logo abaixo, uma zona espessa de fraturas verticais preenchidas por magma endurecido, conhecidas como diques em lençol.

Amostras de perfurações e antigos leitos marinhos expostos em terra firme corroboravam esse modelo. Os diques alimentavam cada erupção, a lava resfriava e nova crosta oceânica crescia, placa por placa.

Esse mecanismo funciona bem em muitas dorsais meso-oceânicas, onde o suprimento de magma é moderado. Mas o Axial Seamount pertence a uma categoria diferente: ele está ancorado sobre um ponto quente, uma fonte de calor persistente jorrando das profundezas da Terra.

Ali, o magma é injetado na mesma região por centenas de milhares de anos, criando um animal geológico único. O vulcão, situado exatamente no encontro da Dorsal Juan de Fuca com o ponto quente de Cobb, ostenta uma cratera em forma de ferradura a 1.400 metros abaixo da superfície.

Em 2019, um navio de pesquisa arrastou cabos de recepção sonora por uma área de 40 por 16 quilômetros acima do vulcão. Ondas sonoras foram disparadas através da rocha, e os ecos capturados revelaram segredos nunca antes vistos.

O geofísico Satish C. Singh, doutor pelo Instituto de Física do Globo de Paris (IPGP), e seus colegas americanos reprocessaram esses registros com técnicas muito mais afiadas do que as usadas em estudos anteriores. Conforme detalhado em reportagem do Earth.com, as novas imagens 3D exibiram uma paisagem que desafia o cânone.

O esperado tapete de diques verticais, que deveria repousar entre a lava e o magma, simplesmente não estava lá. Em seu lugar, camadas de fluxo de lava desciam por mais de 3 mil metros, encostando diretamente no topo do reservatório magmático.

Algumas fraturas verticais ainda devem existir, pois a lava precisa de caminhos para jorrar na superfície durante as erupções. Mas, na maior parte da área mapeada, a clássica camada de diques desapareceu, deixando um vazio conceitual.

As camadas de lava também exibiam outro comportamento estranho. Em vez de se deitarem horizontalmente, elas se inclinavam para dentro, curvando-se em direção à cratera central, com as mais profundas atingindo até 18 graus de inclinação.

A equipe de Singh atribuiu essa geometria a duas causas prováveis. As fraturas nos flancos do vulcão se abrem lentamente, criando espaço, enquanto grandes erupções drenam o reservatório e fazem o fundo marinho afundar.

A surpresa, no entanto, ficou ainda maior quando as imagens mostraram rocha derretida se espalhando lateralmente ao longo das próprias camadas de lava. Essas lâminas horizontais de magma, chamadas de soleiras de fusão, injetam-se de lado nas lavas mais antigas, em vez de subir em fendas verticais.

Ninguém havia observado diretamente esse tipo de intrusão lateral na crosta superior de um vulcão ativo. O movimento sugere que o encanamento magmático do Axial funciona de um modo que o modelo padrão jamais previu.

O contato direto das camadas de lava profundas com o reservatório escaldante – a mais de 1.093°C – é outro detalhe perturbador. A rocha oceânica encharcada de água derrete a cerca de 800°C, temperatura bem inferior à do magma fresco.

Assim, os cientistas acreditam que esse abraço térmico pode estar derretendo a lava antiga e reciclando-a de volta ao magma abaixo. A crosta não estaria apenas crescendo ali, mas também sendo reabsorvida, uma ideia que os geoquímicos já haviam insinuado a partir de assinaturas químicas incomuns nas lavas.

Camadas de lava inclinadas como essas só foram documentadas em um outro lugar: a Islândia, que também repousa sobre um ponto quente. Lá, elas mergulham em direção à dorsal em expansão, exatamente como no Axial Seamount.

Estudos anteriores atribuíam a inclinação ao peso acumulado das lavas. Os novos dados, porém, indicam que a deflação do reservatório após cada grande erupção pode ser a principal força por trás da curvatura.

Se essa interpretação se confirmar, a receita para construir crosta em dorsais alimentadas por pontos quentes – incluindo a dorsal que ergueu a própria Islândia – precisa de uma revisão profunda. A espessa camada de diques talvez só se forme onde o suprimento de magma é mais escasso.

O Axial Seamount, que já entrou em erupção em 1998, 2011 e 2015, está novamente inflando e mostrando sinais sísmicos de que uma nova erupção se aproxima. Instrumentos em seu observatório submarino registrarão o sistema em movimento, enquanto magma fresco sobe, o reservatório desinfla e o fundo marinho afunda.

A descoberta, publicada na revista Nature Communications, reescreve o que se sabia sobre a arquitetura da crosta superior em dorsais com ponto quente. Ela não é um bolo de duas camadas, mas uma pilha de fluxos de lava costurados lateralmente por lâminas derretidas.

Para os pesquisadores que estudam a Islândia, antigas placas de fundo oceânico expostas nos continentes e outras dorsais alimentadas por pontos quentes, o achado oferece um novo molde para comparação. O relato clássico de como os oceanos constroem seu assoalho precisa, sem dúvida, de uma reescrita cuidadosa.