🌋 Um novo método para prever uma erupção vulcânica a tempo

Prever uma erupção vulcânica a tempo para alertar as autoridades e as populações continua a ser um desafio maior a nível mundial.

Num estudo publicado na revista Nature Communications, investigadores e engenheiros do Instituto de Física do Globo de Paris (IPGP) e do Centro Helmholtz GFZ para Geociências propõem um novo método de deteção, batizado de "Jerk" (em francês "sobressalto"), capaz de identificar em tempo real sinais precursores muito precoces das erupções vulcânicas a partir de um único instrumento sismológico.


O método "Jerk" permite detetar em tempo real movimentos extremamente subtis do solo ligados às injeções de magma em profundidade. Estes sinais, chamados sinais Jerk, manifestam-se sob a forma de transientes de frequência muito baixa observados nos movimentos horizontais do solo, tanto em aceleração como em inclinação. Os autores mostram que eles são provavelmente gerados pelos processos de fraturação dinâmica da rocha que precedem uma erupção. Com uma amplitude da ordem de alguns nanómetros por segundo cúbico (nm/s³), estes sinais podem ser detetados com um único sismómetro de banda muito larga, mediante um processamento específico que integra nomeadamente a correção das marés terrestres.

Em abril de 2014, a ferramenta foi implementada no observatório vulcanológico do Piton de la Fournaise do IPGP (OVPF-IPGP, ilha da Reunião) como um módulo totalmente automatizado do sistema WebObs, explorando os dados de uma estação sismológica da rede mundial Geoscope situada a 8 km do cimo do vulcão (Rivière de l'Est).

A 20 de junho de 2014, um primeiro alerta foi enviado 1 hora e 2 minutos antes do início da erupção. Durante mais de 10 anos, este sistema de deteção e análise dos sinais Jerk funcionou continuamente 24h/24, permitindo emitir alertas automáticos para 92 % das 24 erupções que ocorreram entre 2014 e 2023. Os prazos de alerta variam de alguns minutos a 8,5 horas antes de o magma atingir a superfície. O método foi também testado com dados de 24 erupções antigas entre 1998 e 2010, mostrando que o alerta Jerk funciona de forma sistemática.

A grande originalidade deste trabalho reside no facto de o método Jerk ter sido testado e validado em tempo-real de forma automática e não supervisionada durante mais de 10 anos, ao contrário da grande maioria dos estudos de precursores eruptivos publicados na literatura que se baseiam num pós-processamento de dados e numa análise a posteriori.

O sistema produziu, no entanto, algumas vezes "falsos positivos" — alertas claros mas não seguidos de erupção — que se revelaram ser todas intrusões reais de magma ou "erupções abortadas", uma interpretação consolidada por todos os outros observáveis como a sismicidade, as deformações e as análises de gases vulcânicos. Para além da eficácia do alerta Jerk para as erupções, a ferramenta revela-se assim um detetor perfeito e não equívoco das intrusões magmáticas.

Durante a última crise sísmica no Piton de la Fournaise a 5 de dezembro de 2025, associada a fracas deformações e anomalias de gás, foi emitido um pequeno sinal Jerk (apenas 0,1 nm/s³), confirmando que uma intrusão de magma tinha realmente ocorrido.

Sendo o Piton de la Fournaise um vulcão laboratório muito instrumentalizado e vigiado, a ferramenta Jerk é utilizada pelo OVPF-IPGP como indicador complementar aos numerosos sinais precursores dos outros observáveis, permitindo confirmar a realidade de uma intrusão magmática.

Noutros vulcões pouco instrumentalizados, a ferramenta Jerk poderia ser utilizada como método simples e eficaz de alerta precoce das erupções vulcânicas. Resta agora muito a fazer, e em particular testar o método noutros vulcões ativos, começando pelo Etna (Itália) onde um projeto envolvendo o GIPP (Geophysical Instrumental Pool of Potsdam) com vista a detetar o sinal Jerk com uma nova rede de sismómetros deve começar já em 2026, em colaboração com o INGV (Itália).