Estudo descobre chave para controlar risco sísmico em Campi Flegrei

São Paulo — InkDesign News — Pesquisadores da Universidade de Stanford identificaram um mecanismo chave para controlar os episódios de terremotos e deformações no área vulcânica Campi Flegrei, no sul da Itália, através do manejo dos níveis de água subterrânea. A descoberta pode abrir caminho para prevenir riscos naturais a centenas de milhares de moradores da região.

Contexto da descoberta

Campi Flegrei é uma caldeira vulcânica de 13 km de largura localizada próxima a Nápoles, Itália, conhecida por experimentar movimentos verticais de aterramento e atividade sísmica desde a década de 1980. A região tem sido palco de crises cíclicas de instabilidade, com episódios intensificados desde 2022. Tradicionalmente, a comunidade científica atribuía estas agitações ao movimento ascendente de magma e seus gases, considerados responsáveis pela deformação do solo e pelos terremotos.

Entretanto, os padrões de atividade e as análises recentes sugerem uma dinâmica distinta envolvendo um reservatório geotérmico subterrâneo saturado de água e vapor sob pressão que, ao ser fechado por uma camada rochosa (caprock), sofre aumento de pressão capaz de desencadear eventos sísmicos.

Métodos e resultados

Utilizando imagens tomográficas das estruturas subterrâneas e análise dos registros de terremotos entre 1982-1984 e 2011-2024, aliados a experimentos de física das rochas em laboratório, a equipe da Universidade de Stanford demonstrou que o acúmulo gradual de água no reservatório sob um caprock fibroso gera uma pressão elevada que acumula tensões até que a ruptura da rocha ocorra.

Um experimento chave consistiu em simular o ambiente geotérmico em uma câmara com água salgada, cinzas vulcânicas e fragmentos rochosos sob aquecimento, o que resultou na rápida formação de fibras minerais que selaram fissuras, configurando um sistema fechado capaz de acumular pressão de fluidos.

“Nós podemos gerenciar o problema a partir do manejo da drenagem superficial e do fluxo de água, ou até reduzindo a pressão ao extrair fluidos dos poços”, afirmou a professora Tiziana Vanorio, do Doerr School of Sustainability da Universidade de Stanford.

“Nós podemos gerenciar o problema a partir do manejo da drenagem superficial e do fluxo de água, ou até reduzindo a pressão ao extrair fluidos dos poços.”
(“To address the problem, we can manage surface runoff and water flow, or even reduce pressure by withdrawing fluids from wells.”)

— Tiziana Vanorio, Professora Associada, Universidade de Stanford

A análise indicou que os terremotos iniciam perto do topo do reservatório, a cerca de 1,6 km de profundidade, e se aprofundam progressivamente, contrariando a hipótese tradicional de ascensão de magma como principal causador da agitação, que preveria o movimento sísmico no sentido oposto.

Implicações e próximos passos

Esse modelo sugere que a instabilidade sísmica e a deformação do território em Campi Flegrei são impulsionadas pela variação da pressão hidrotermal causada pela recarga lenta porém constante de água em um sistema fechado. O manejo adequado do fluxo e nível de água subterrânea emergiria assim como uma estratégia preventiva para reduzir o risco de explosões e terremotos.

“Nós não podemos agir sobre o magma, o combustível do sistema, mas temos o poder de gerenciar o ‘combustível’ que é a água no reservatório. Restaurando canais de água e monitorando níveis subterrâneos, podemos passar da simples observação da natureza para sua prevenção.”

“Nós não podemos agir sobre o magma, o combustível do sistema, mas temos o poder de gerenciar o ‘combustível’ que é a água no reservatório.”
(“We can’t act on the burner but we do have the power to manage the fuel.”)

— Tiziana Vanorio, Professora Associada, Universidade de Stanford

O estudo incorpora análises multidisciplinares e propõe um avanço no manejo de riscos vulcânicos, com potencial para aplicação em outras áreas semelhantes. Futuras pesquisas devem focar na implementação prática da gestão hídrica e aprofundar o monitoramento geofísico para aprimorar os protocolos de intervenção.

Fonte: (Phys.org – Ciência & Descobertas)