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O vulcão de 820 metros que nasceu sem ninguém ver

Uma onda sísmica deu a volta na Terra em 2018 e levou cientistas a um vulcão novo no fundo do Oceano Índico.

Vulcão Fani Maoré no mapa do fundo do mar

Em 2021, a geóloga Nathalie Feuillet, do Instituto de Física do Globo de Paris, publicou na revista Nature Geoscience o retrato de um vulcão submarino batizado de Fani Maoré: 820 metros de altura, erguido em cerca de um ano no fundo do Oceano Índico, perto da ilha de Mayotte.

A busca que levou até ele começou com um sinal que ninguém sentiu. Em 11 de novembro de 2018, por volta das 9h30 no horário de Greenwich, sismógrafos (os aparelhos que registram a vibração do chão) na África, no Chile, no Havaí e no Canadá anotaram a mesma onda lenta e regular, repetida a cada 16 segundos, mais ou menos.

O registro durou cerca de 20 minutos. Nenhum morador de lugar algum percebeu: a vibração era fraca demais para a pele e lenta demais para balançar um copo na mesa.

Terremoto comum não soa assim. Um tremor de falha começa com um estalo forte e se desmancha em vibrações bagunçadas, de muitas frequências misturadas. Aquele sinal parecia uma nota de sino, longa e afinada, que atravessou o globo inteiro.

Quem chamou atenção primeiro não trabalhava num observatório. Um entusiasta de sismologia postou o gráfico numa rede social e perguntou que onda era aquela, sem tremor grande registrado em lugar nenhum naquela hora.

Em poucas horas, sismólogos de vários países refaziam as contas na mesma conversa pública. A triangulação (o cálculo da origem pelo tempo de chegada da onda em cada estação) apontou para o Canal de Moçambique, entre a costa da África e Madagascar.

Lá fica Mayotte, um departamento ultramarino da França. Desde maio de 2018, a ilha vivia um enxame sísmico (uma sequência de milhares de tremores pequenos no mesmo lugar), e o maior deles, de magnitude 5,9, sacudiu as casas em 15 de maio.

Os moradores sentiam os abalos do enxame, rachaduras apareciam em paredes, e ninguém sabia dizer de onde vinham. A onda de novembro deu aos cientistas a pista que faltava: um corpo de magma se movia a leste da ilha.

Faltava entender como uma rocha derretida, a dezenas de quilômetros de profundidade, consegue tocar uma nota que dá a volta no planeta. A primeira seção mostra a peça que vibrou.

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I  O Mecanismo

Um sino de magma sob o mar

Em 2020, o sismólogo Simone Cesca, do Centro Alemão de Pesquisa em Geociências (GFZ), em Potsdam, publicou na Nature Geoscience a explicação mais aceita para a onda de novembro. A fonte era um reservatório de magma (rocha derretida) escondido sob o fundo do mar, perto de 30 quilômetros de profundidade.

O reservatório estava se esvaziando. O magma escapava por fissuras rumo à superfície, e o teto de rocha sobre a câmara, sem o apoio de baixo, cedia aos poucos.

A cada cedida, o teto batia na câmara como um martelo num tambor. O líquido lá dentro entrava em ressonância (a vibração que se repete na frequência própria de um objeto, como a corda de um violão), e a câmara inteira oscilava no mesmo ritmo.

O ritmo dependia do tamanho e da forma da cavidade. Pelo período da onda, o grupo de Cesca calculou uma câmara de vários quilômetros de extensão, cheia de magma de baixa viscosidade (a resistência de um líquido a escorrer: mel é viscoso, água não).

Uma câmara grande vibrando devagar produz onda longa. Onda longa perde pouca energia no caminho: foi assim que o sinal cruzou continentes e oceanos sem se apagar.

O estudo de Cesca também explicou por que ninguém sentiu nada. A amplitude (a altura da oscilação) era minúscula na superfície, e a lentidão da onda ficava abaixo do que o corpo humano percebe. Só instrumentos calibrados para ondas longas a registraram.

A onda de 11 de novembro não foi a única. Revendo os registros de 2018 e 2019, os pesquisadores acharam outros eventos parecidos, menores, todos com a mesma assinatura de período longo e a mesma origem a leste da ilha.

A ilha confirmou a leitura por outro instrumento. Estações de GPS (receptores que medem a posição por satélite com precisão de milímetros) em Mayotte mostraram o chão afundando e escorregando para leste ao longo de 2018.

Segundo o estudo de Anne Lemoine, do Serviço Geológico da França (BRGM), publicado em 2020 no Geophysical Journal International, o leste da ilha baixou cerca de 10 centímetros no primeiro ano da crise.

O padrão bate com uma bolsa de magma em esvaziamento. Quando o reservatório perde volume, o terreno acima afunda, e a ilha, presa ao mesmo bloco de rocha, desce junto.

A conta fechava pelos três lados: a onda longa, o enxame de tremores e o chão descendo. Faltava achar para onde o magma tinha ido. Se saiu do reservatório, precisava ter chegado a algum lugar, e a resposta estava no fundo do mar.

II  Por que Importa

A montanha que o sonar desenhou

Em maio de 2019, o navio oceanográfico francês Marion Dufresne partiu para a missão MAYOBS 1, coordenada por Nathalie Feuillet. A bordo ia um sonar multifeixe (o aparelho que mede a profundidade do fundo disparando leques de som e cronometrando o eco).

A equipe tinha para comparação um mapa da mesma área feito em 2014. Na nova passagem, a leste de Mayotte, o sonar desenhou um cone que não constava no mapa antigo, com a base perto de 3.500 metros de profundidade.

O cone tinha 820 metros de altura e alguns quilômetros de largura na base. Cinco anos antes, no mesmo ponto, o fundo era plano.

Era o magma do reservatório de Cesca. Ele subiu por um caminho de dezenas de quilômetros e saiu pelo fundo do mar em fluxos de lava, que esfriaram na água gelada e empilharam a montanha camada por camada.

O artigo de Feuillet, em 2021, estimou o volume de lava em cerca de 5 quilômetros cúbicos até maio de 2019. Dá para encher perto de 2 milhões de piscinas olímpicas. Foi a maior erupção submarina já documentada enquanto acontecia.

A primeira razão para o achado importar é a segurança de quem vive em Mayotte. Erupção submarina pode liberar gás, deslocar o fundo e, em caso extremo, gerar tsunami (a onda gigante causada por deslocamento de água). Sem saber onde estava a fonte, não havia como preparar a ilha.

Em 2019, o governo francês criou a REVOSIMA (Rede de Vigilância Vulcanológica e Sismológica de Mayotte), que passou a publicar boletins regulares sobre o vulcão e os tremores da região.

A segunda razão é científica. Erupções no fundo do mar quase sempre acontecem longe de qualquer sensor e terminam antes de alguém chegar. Fani Maoré foi flagrado ativo, com lava fresca e plumas de gás subindo na água, e virou um laboratório aberto.

As plumas mudaram a química do mar em volta. Os navios mediram água mais ácida e rica em gás carbônico perto das saídas de gás no fundo.

A terceira razão é o método. A crise de Mayotte mostrou que um vulcão pode crescer sem que nenhum marinheiro, pescador ou satélite perceba, e que a pista mais segura pode ser uma vibração que só os instrumentos ouvem.

Fani Maoré também mudou o mapa do risco na região. Mayotte não tinha registro de erupção em tempo histórico, e a ilha entrou na lista de lugares vigiados de perto por vulcanólogos.

III  A Fonte

Feuillet e colegas, Nature Geoscience, 2021

O artigo de referência saiu em 2021 na Nature Geoscience, com o título “Birth of a large volcanic edifice offshore Mayotte via lithosphere-scale dyke intrusion” (Nascimento de um grande edifício vulcânico ao largo de Mayotte por intrusão de dique na escala da litosfera).

Dique é a fenda vertical que o magma abre na rocha para subir; litosfera é a camada rígida externa da Terra, com dezenas de quilômetros de espessura. O título diz que o magma rasgou essa camada inteira para chegar ao fundo do mar.

A autora principal, Nathalie Feuillet, é geóloga marinha do Instituto de Física do Globo de Paris. O trabalho juntou pesquisadores do IPGP, do BRGM, do Ifremer (o instituto francês de pesquisa do mar) e do CNRS (o centro nacional de pesquisa científica da França).

As provas vieram de três fontes: o sonar do Marion Dufresne, sismômetros de fundo (aparelhos que medem tremor, deixados no leito do oceano) instalados a partir de fevereiro de 2019 e as estações de GPS da ilha.

Os sismômetros de fundo localizaram os tremores entre 20 e 50 quilômetros de profundidade, num corredor que ia da região sob a ilha até o novo vulcão. Era o rastro do dique.

O artigo de Cesca, de 2020, entra como peça complementar. Cesca explicou a onda longa e o reservatório que vibrou; Feuillet mostrou o caminho que o magma abriu e onde ele foi parar.

Os navios voltaram ao local em campanhas seguidas, também batizadas de MAYOBS, e registraram novos fluxos de lava em volta do cone ao longo de 2019 e 2020. Os boletins da REVOSIMA seguem acompanhando a área.

O que não se sabe fica dito. Não se sabe ao certo por que o reservatório começou a se esvaziar em 2018, nem se outro pulso de magma pode subir pelo mesmo caminho. Faltam séries longas de medição na região para comparar.

Também não se sabe quantos vulcões parecidos cresceram em outros mares sem deixar sinal forte o bastante para alguém notar. O fundo dos oceanos segue mapeado em detalhe só numa fração pequena da área.

“Quantos vulcões crescem agora no fundo do mar sem nenhum instrumento por perto para ouvir?”

820 metros. Foi a altura que o fundo do mar ganhou em cerca de um ano a leste de Mayotte (Feuillet e colegas, Nature Geoscience, 2021).

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CIÊNCIA BIZARRA

Parece mentira. Mas é real e está provado