🌋 O "Jerk" para detetar erupções vulcânicas antecipadamente

Prever uma erupção vulcânica a tempo para alertar as autoridades e as populações continua a ser um grande desafio à escala mundial.

Num estudo publicado na revista Nature Communications, uma equipa internacional, envolvendo cientistas do CNRS Terre & Univers, propõe um novo método de deteção, batizado de "Jerk" (em português, "aceleração brusca"), capaz de identificar em tempo real sinais precursores muito precoces de erupções vulcânicas a partir de um único instrumento sismológico.


O método "Jerk" permite detetar em tempo real movimentos extremamente subtis do solo relacionados com as 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 estes sinais são provavelmente gerados pelos processos de fraturação dinâmica da rocha que precedem uma erupção. Com uma amplitude da ordem de alguns nanômetros por segundo ao cubo (nm/s³), estes sinais podem ser detetados usando 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, utilizando os dados de uma estação sismológica da rede mundial Geoscope situada a 8 km do cume do vulcão (Rivière de l'Est).

Já a 20 de junho de 2014, foi enviado um primeiro alerta 1 hora e 2 minutos antes do início da erupção. Durante mais de 10 anos, este sistema de deteção e análise de sinais Jerk funcionou continuamente 24 horas por dia, permitindo emitir alertas automáticos para 92 % das 24 erupções que ocorreram entre 2014 e 2023.

Os prazos de alerta variam entre alguns minutos e 8,5 horas antes de o magma atingir a superfície. O método também foi 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.

No entanto, o sistema produziu 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. Além da eficácia do alerta Jerk para as erupções, a ferramenta revela-se assim um detetor perfeito e inequívoco de intrusões magmáticas.

Durante uma das últimas crises sísmicas 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 efetivamente ocorrido.

Sendo o Piton de la Fournaise um vulcão laboratório muito instrumentado e vigiado, a ferramenta Jerk é utilizada pelo OVPF-IPGP como um indicador complementar aos numerosos sinais precursores dos outros observáveis, permitindo confirmar a realidade de uma intrusão magmática. Noutros vulcões pouco instrumentados, a ferramenta Jerk poderia ser utilizada como um método simples e eficaz de alerta precoce de erupções vulcânicas.

Resta agora muito trabalho 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) que visa detetar o sinal Jerk com uma nova rede de sismómetros deverá começar já em 2026, em colaboração com o INGV (Itália).