Séculos atrás, um enorme fluxo de rocha e solo desceu pelo Monte Rainier. Cientistas datam o vulcão para entender melhor seus perigos complexos

Nas escolas ao sul de Seattle, milhares de alunos e funcionários saíram das salas de aula em abril passado Rotas de evacuação seguidas Em terreno mais alto. suas comunidades vivem nas sombras monte chuvosoUm vulcão ativo coberto de gelo, com mais de 14.000 pés de altura. Eles estavam praticando o que aconteceria se um fluxo mortal de água e detritos descesse a montanha. pelo menos 30 minutos Para alcançar a segurança.

Este tipo de evento catastrófico é chamado escóriaUma palavra indonésia para lama vulcânica. Quando um vulcão entra em erupção, a avalanche resultante de rocha quente pode rapidamente derreter o gelo e transformá-lo em água, que se mistura com detritos vulcânicos soltos e barris rio abaixo. À medida que a onda ganha velocidade, ela esmaga árvores e tudo em seu caminho, tornando-se um rio agitado de terra molhada e cimento e detritos, enterrando o vale de parede a parede. Os lahars geralmente vêm com erupções, proporcionando algum alívio aos residentes rio abaixo, mas deslizamentos de terra nas encostas podem produzir lahars repentinos e “sem aviso prévio”.

No topo do Monte Rainier, ao longo de toda a montanha, por causa de toda a neve e gelo GeologiaO vulcão é especialmente vulnerável Para lahar. Nos últimos 6.000 anos, cerca de 11 lahars cresceram o suficiente para viajar pelo menos 30 milhas do cume. Embora as ondas não sejam comuns, têm sido inevitáveis ​​no tempo geológico e agora, com mais pessoas e estruturas permanentes em perigo, tais episódios estão a tornar-se mais propensos a causar destruição.

“Quando você diz ‘os detritos estão fluindo’, a pessoa comum pensa: ‘Bem, isso é algo em que você pode simplesmente trazer uma carregadeira frontal e retirá-la da estrada'”, diz Patrick PringleGeólogo emérito do Centralia College. “Esses fluxos dos vulcões variam muito. Eles podem ser enormes e podem ter um escoamento enorme e massivo.”

O último grande lahar do Monte Rainier, que parece não ter sido relatado, foi testemunhado pelos povos indígenas das Terras Baixas de Puget séculos atrás, antes da colonização europeia da região. Histórias orais da tribo Puyallup, escritas por antropólogos do século XX, falam de uma inundação cheia de detritos que soterrou o vale ao longo do rio Puyallup, perto do que hoje é Orting, Washington.

Além das histórias orais, os lahars também deixam sua marca em florestas soterradas e em camadas profundas e distintas de sedimentos e rochas não resolvidas. falecido geólogo Rocky Crandall Eles começaram a mapear depósitos de lahar ao redor do Monte Rainier na década de 1960 e o chamaram de Electron Mudflow em homenagem à vila vizinha de Electron, Washington, que fica a menos de 14 quilômetros de Orting.

Um grupo de cientistas examinou recentemente amostras de árvores soterradas pelo fluxo de lama de elétrons para determinar sua data e estação. Essa data poderia ajudar os investigadores a compreender a causa misteriosa desta onda, e a sua metodologia poderia ajudar a encontrar as datas exactas de outros eventos geológicos passados ​​no noroeste do Pacífico, tais como deslizamentos de terra gigantes que podem estar ligados ao esquivo terramoto. Eles publicaram seus resultados na edição de fevereiro da revista científica Geologia.

Pringle, um dos autores do novo artigo, começou a investigar lahars há quatro décadas. Ele começou sua carreira logo após a erupção do Monte Santa Helena, em maio de 1980, no sul de Washington. ondas cataclísmicas começaramUma lama espessa está enviando água da cratera do vulcão para os vales dos rios circundantes e destruindo casas e pontes. Como o Monte Santa Helena faz parte de uma cadeia de vulcões ativos que se estende pela espinha dorsal das Montanhas Cascade, o desastre levou a mais pesquisas sobre o perigo dos lahars na área.

Pringle criou um nicho para si olhando para outras florestas soterradas pela lama do passado – ironicamente, diz ele, em áreas onde estava ocorrendo um novo crescimento. Durante as décadas de 1990 e 2000, ele reuniu uma grande coleção de amostras do Electron Mudflow. Quando o terreno era aberto para um novo loteamento, posto de gasolina ou prédio escolar ao redor de Orting, Pringle frequentemente aparecia com seu equipamento móvel de perfuração, motosserra e serra manual para coletar pedaços de árvores enterradas. À medida que a equipe explorava depósitos de lahar com espessura de 6 a 15 pés, eles encontraram enormes tocos enterrados de pinheiros Douglas quebrados com até três metros de largura – um incômodo na construção, mas um tesouro científico.

Num mar de rochas, sedimentos e outros materiais inorgânicos, os troncos e tocos acidentados não refletiam a violência dos lahars anteriores, que tinham sido extremos. Também permitiram aos investigadores estabelecer datas melhores para estes fluxos.

Ao estudar camadas de rocha, datação de madeira por radiocarbono e examinar registros de alguns anéis de árvores, os pesquisadores foram capazes de estimar a data do primeiro fluxo de lama de elétrons. Crandell primeiro estimado que caiu da montanha há 600 anos, Pringle e outros pesquisadores empurraram essa data para mais perto de 500 anos atrás. Recentemente tornou-se possível determinar uma data mais precisa devido a novos registros de anéis de árvores em altitudes semelhantes no noroeste do Pacífico. Em geral, anéis de árvores em locais com condições extremas fornecem mais informações. Por exemplo, em grandes altitudes, os invernos frios e as estações de crescimento curtas produzem frequentemente anéis de crescimento anuais distintos. Mas Orting, onde foram coletadas as amostras da floresta enterrada, fica perto do nível do mar.

“Para a datação dos anéis das árvores, queremos muita variabilidade na largura dos anéis e na variabilidade compartilhada entre as árvores”, diz brian pretoO principal autor do artigo e pesquisador de anéis de árvores da Universidade do Arizona. “Trabalhar em baixa altitude é um desafio. As árvores estão felizes. Elas crescem com muita regularidade e acho que é por isso que essa data foi adiada por tanto tempo e não foi finalizada.”

A descoberta de Black ocorreu quando ele e os seus colegas analisaram amostras de abetos de Douglas na ilha de Vancouver – alguns que viveram durante quase 1.000 anos antes de serem abatidos por uma empresa madeireira na década de 1980. Os espécimes estão agora na coleção da Universidade de Columbia. Os cientistas estabeleceram a idade exacta destas árvores e, a partir daí, criaram uma cronologia mestra, ou um registo que pudesse ligar eventos climáticos generalizados a datas precisas do calendário.

Os registros de anéis de árvores às vezes são comparados a códigos de barras. Por exemplo, uma série de invernos particularmente chuvosos na região de Puget Sound deixará o mesmo padrão distinto de anéis de crescimento nas árvores da Ilha de Vancouver e nas árvores próximas ao rio Puyallup. Depois que os pesquisadores alinham esses “códigos de barras” – uma técnica chamada “combinação de manobra” – eles podem contar os anéis restantes na camada mais externa da casca para determinar o ano exato da morte da árvore.

“A datação foi meticulosa, na medida em que tivemos que juntar todas estas peças do puzzle das espécies certas, na cronologia certa e na altitude certa ao longo dos anos”, diz Black. “Mesmo que tenha sido sutil e desafiador, ainda assim acabou sendo um resultado muito convincente.”

Os cientistas conseguiram datar o fluxo de lama de elétrons no final do verão de 1507. Embora muitas árvores tenham sido fortemente destruídas pelo lahar, algumas tinham suas camadas externas ainda preservadas na parte inferior de seus troncos, dando aos pesquisadores informações sobre a época do ano em que o lahar ocorreu. “Podemos dizer que começou a crescer na primavera, a chamada madeira precoce, e começou a crescer no verão, madeira tardia, época em que foi morta”, diz Black.

Embora os autores do estudo não tenham tentado encontrar a causa do fluxo de lama de electrões, uma data e estação mais precisas podem fornecer algumas novas pistas sobre o que deu origem ao fenómeno. Outros lahars foram associados a erupções vulcânicas, mas até agora não foi encontrada nenhuma camada de cinzas que seja consistente com a erupção de 1507 no Monte Rainier. E os deslizamentos de terra são mais comuns no inverno, quando as chuvas que afrouxam o solo inundam a área. Os verões nesta região são geralmente secos.

“Conhecer a sazonalidade dos fluxos de lama de elétrons no verão nos ajuda a descobrir o que é e o que não é”, diz Pringle. “Este não parece ser um grande evento de chuva.”

A geologia do Monte Rainier fornece pistas adicionais. Fluidos quentes e ácidos mastigam a rocha vulcânica e a transformam em argila – as partículas menores e mais erodidas do solo. Mas este material não é muito bom para manter unido o topo de uma montanha. “A argila é muito escorregadia. Não há muito atrito e por isso torna a pilha de sedimentos instável”, diz Pringle.

O material que desceu da montanha durante o lahar de 1507 era rico em lama, sugerindo que o fluxo de lama foi causado pelo derretimento do gelo que saturou as águas subterrâneas do vulcão por um longo tempo.

“O Monte Rainier é uma grande pilha de rocha vulcânica podre com neve no topo e é quente embaixo. É uma receita para a lama sair de vez em quando”, diz David MontgomeryUm geólogo da Universidade de Washington, que não esteve envolvido no estudo. Esta explicação também parece estar alinhada com a linha do tempo dos investigadores: “Deslizamentos de terra maiores e mais profundos alimentados por águas subterrâneas ocorreriam na primavera ou no verão”, acrescenta.

Com a data exata do Electron Mudflow, os cientistas também podem usar todas essas amostras de árvores enterradas para cruzar datas de outros eventos geológicos que ocorreram em altitudes mais baixas na área. Black diz que a equipe agora tem uma cronologia muito bem replicada que remonta a 400 anos, até o evento de 1507, que os cientistas estavam perdendo devido à baixa altitude na área.

“Isto dá-nos uma cronologia realmente robusta e de baixa altitude que podemos usar para datar outros eventos nesse período de tempo”, diz Black. Ele disse ainda que eles estão concentrando sua atenção em Deslizamento de terra em BonnevilleQue pode ter sido causado por um terremoto e foi tão grande que danificou a barragem. Rio Colômbia Em algum momento do século XV.

Montgomery espera que esta nova data do fluxo de lama de elétrons possa inspirar uma maior apreciação do perigo dos lahars. “O facto de poderem realmente definir não só uma data, mas também uma potencial temporada, é muito fixe – nunca podemos dizer isso em geologia”, diz ele. “Isso faz com que as pessoas prestem mais atenção à possibilidade de essas coisas acontecerem no futuro. Torna tudo mais concreto e um pouco menos geologicamente abstrato.”

A paisagem ao redor do Monte Rainier está agora fortemente desenvolvida, com cidades inteiras assentadas sobre sedimentos de lahar anteriores, exigindo planos de evacuação caso alguém ataque novamente. O exercício ocorreu em distritos escolares locais em abril maior do gênero no mundo. Pringle diz que conhecer as datas exatas dos lahars e, portanto, a sua frequência no passado, pode influenciar as previsões de longo prazo feitas pelos geólogos, proporcionando uma melhor compreensão de quando é provável que o próximo evento ocorra. Mas o mais importante é que essas previsões não são perfeitas, o que pode tornar difícil comunicar a ameaça de tais eventos ao público.

“Essas coisas estão sofrendo perda de memória institucional, à medida que eventos passados ​​desaparecem na história”, diz Pringle. “Coisas que acontecem durante um longo período de tempo são difíceis de levar a sério, porque as pessoas esquecem.”