Geologia Ambiental Jun 06 .................................................................................. Elementos de apoio preparados por J. Alveirinho Dias
Casos de Estudo preparados pelos alunos
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Universidade do Algarve

Engenharia do Ambiente

Geologia Ambiental
                         Elaborado por: Tânia Rodrigues  Nº23476

                                            Gabriel Pimpão   Nº23555

 

 

 

 

 

 

Explosão do Krakatoa em Agosto de 1883

 

A Ilha de Krakatoa na Indonésia, uma ilha vulcânica com três cones situada no Estreito de Sonda, entre as ilhas de Sumatra e Java, explodiu numa das maiores explosões já registradas na história, afectando uma área de 770 000 Km² no Sudeste Asiático, quando o vulcão do monte Perbuwatan, supostamente extinto, entrou em erupção no dia 27 de Agosto de 1883.

 

 

Imagem:LocationIndonesia.png

                      

                       Figura 1 – Localização da Indonésia (adaptado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Ilha_de_Krakatoa")

        

 

       Mas a erupção do Krakatoa não foi inesperada. Nenhuma região do Mundo é tão sujeita a erupções como a Indonésia. Os milhares de ilhas da Indonésia, que se localizam numa zona de convergência de duas placas tectónicas, são um dos melhores cenários para grandes erupções, como a do Krakatoa. O choque entre as placas activa qualquer um dos cerca de 130 vulcões da área. Uma vez por outra um deles entra em erupção, lançando ao ar milhões de toneladas de material vulcânico.

 

 

Figura 2 – Localização dos principais vulcões (adaptado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Ilha_de_Krakatoa")

 

 

v     Localização e configuração das placas tectónicas

Como já foi dito anteriormente, a Indonésia contém cerca de 130 vulcões activos, mais do que qualquer outro país no mundo. Estes vulcões compreendem o eixo do sistema em arco, em que duas placas oceânicas, designadas, placa Indo – Australiana que se dirige para Nordeste, e a placa Euro – asiática, estão a deslocar na mesma direcção e estão a colidir (placas convergentes).

 Figura 3 Configuração Tectónica das ilhas Indonésias, onde mostra o movimento nos dias presentes da placa Indo-Australiana entre a placa móvel Euro-asiática mais a este e os centros vulcânicos resultantes de Krakatau, Tambora, Toba, e Merapi. (Adaptado de fig. 6-1 de Zeilinga de Boer e Sanders, 2002).

 

Quando uma placa oceânica colide com uma placa oceânica, a crosta oceânica mais densa, mergulha, no manto, por baixo da crosta oceânica menos densa, este processo designa se por subducção. Como a placa oceânica está coberta pelo mar, a parte superior que entra em subducção é constituída por basaltos e sedimentos. A adição de água a uma rocha muito quente facilita a fusão, formam-se assim bolsas magmáticas intrusivas que dão origem a rochas tais como o granito, mas o magma pode atingir a superfície originando fenómenos vulcânicos.

 

A grande maioria destes vulcões, localiza-se ao longo da crosta das duas maiores ilhas, Java e Sumatra. Estas ilhas estão separadas pelo Estreito de Sonda, que fica localizado numa dobra distinta dos vulcões da ilha, desde uma orientação quase este-oeste em relação a Java até uma orientação noroeste – sudoeste em relação a Sumatra. Krakatoa é uma das várias ilhas vulcânicas do estreito de Sonda localizadas acima de uma zona de falhas activas no sentido norte-nordeste, uma orientação bastante distinta em relação da tendência da ilha principal.

 

Fault Zones in the Vicinity of Anak Krakatau

 

Figura 4 – Zona de falhas de Anak Krakatau, o contorno da ilha original, e a caldeira submergida que se formou em 1883 (área ponteada). A linha que junta os centros vulcânicos é uma zona inferida* de falha. (Adaptado da fig. 7-2 da Zeilinga de Boer and Sanders, 2002).

 

Krakatoa e os seus vulcões associados mostraram a capacidade de gerar erupções altamente explosivas.

 

 

 

v     Como se formou o Krakatoa

 

Figura 5 – Antes e depois da formação do Krakatoa

 

Pelo menos setenta e seis picos do arquipélago indonésio surgiram, já nos tempos históricos, e muitas centenas mais num longínquo passado geológico. Em 1815, uma erupção enorme destruiu o topo do Tambora, na Indonésia Oriental, cerca de 90 000 pessoas poderão ter morrido durante a explosão ou em consequências dos tsunamis e da fome que lhe sucederam.

Localizado na fronteira de colisão entre duas grandes placas da crosta oceânica, o Krakatoa já por diversas vezes entrara em erupção, incluindo uma erupção pré-histórica, que remodelou o estreito de Sonda. Nessa erupção, o cone original da ilha, que se elevava a 1800 m, colapsou, criando pequenos fragmentos de ilhas em redor da caldeira. O material piroclástico continuou a ser expelido no sul da caldeira, até que surgiu um novo cone, com cerca de 800 m de altura, chamado Rakata. Posteriormente, desenvolveram-se dois cones mais pequenos a norte, que, unidos a Rakata formaram a ilha de Krakatoa.

Durante séculos, o vulcão permaneceu inactivo. Então, em 1680, o mais pequeno dos cones do Krakatoa, o Perboewatan, acordou. Esta, erupção, que destruiu toda a vegetação da ilha, foi seguida por mais dois séculos de silêncio. A selva voltou a crescer sobre o Krakatoa, o qual estava considerado extinto.

Depois de um período de inactividade superior a 200 anos, o Krakatoa dá sinais de actividade.

                                                               

 

v     Fisiografia Antes e Depois da erupção de 1883

 

A pré – erupção da ilha de krakatoa, foi composta por três vulcões alinhados ao longo da direcção norte-noroeste, em paralelo com os vulcões de Sumatra. De norte para sul, estes são o Perboewatan, Danan e Rakata.

 

 

 

 Figura 6 Antes e depois da explosão do Krakatoa (adaptado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Ilha_de_Krakatoa")

 

Durante a erupção, parece que o Perboewatan, Danan e a metade norte de Rakata colapsaram na câmara magmática, formando assim uma caldeira submarina e destruindo dois terços da ilha. Alguns investigadores, no entanto, apresentaram um modelo alternativo ao modelo “caldeirão – colapso”, sugerindo que a caldeira foi formada pela explosão e destruição da ilha. As erupções desde 1927 construíram um novo cone chamado Anak Krakatau (filha de krakatoa) no centro da caldeira de 1883.

 

Depois de reacordar no dia 20 de Maio de 1883, Krakatoa gerou erupções médias de Perboewatan durante Maio e Junho. Em meados de Junho o cume da cratera de Perboewatan tinha sido largamente destruído, e, o local da erupção foi alargado incluindo novas aberturas perto de Danan. Em meados de Julho, era comum encontrar pedra-pomes a flutuar no estreito de Sonda. No entanto, alguns dos primeiros tephra eram basálticos, indicando que a recarga de magmas basálticos na câmara de magma do Krakatoa, possa ter tido um papel na iniciação destas primeiras erupções.

 

Domingo, 26 de Agosto

 

Ás 12:53, Krakatoa iniciou uma erupção climática, que duraria até à noite do dia 27 de Agosto. A explosão inicial gerou um som ensurdecedor, acompanhado por uma nuvem negra de material tephratico que subiu até 25 km acima da ilha. Durante as próximas horas, alargar-se-ia para noroeste, subindo até uma altitude de pelo menos 36km. Lançou cerca de 20 Km³ de cinza ardente e pedra-pomes para o ar, e projectou fluxos piroclásticos, que chegaram a medir 2,5 m de largura, sobre uma área maior que França.                                                                         

 

Segunda-feira, 27 de Agosto

 

Ocorreram pelo menos quatro erupções que se iniciaram ás 5:30, cujo “clímax” foi uma colossal explosão que destruiu quase por completo a ilha de Krakatoa. A explosão foi 7 mil vezes mais potente que a bomba de Hiroxima. O ruído da explosão foi ouvido a mais de 4600Km de distância, através do oceano Índico, o desde as ilhas Rodriguez (perto de Madagáscar), Sri Lanka, até à Austrália. Perboewatan, Danam e dois terços da ilha de Rakata colapsaram na câmara magmática formando uma caldeira submarina. A intensidade da explosão gerou deslocamentos de massa de água, gerando uma série de tsunamis.

 

 Figura 7 – Antes e depois da explosão do Krakatoa. (adaptado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Ilha_de_Krakatoa")

 

 

Tsunamis

 

A explosão de 27 de Agosto gerou tsunamis, até 40m de altura, que destruíram as linhas costeiras do estreito de Sonda. Depois de cada vaga, a água retrocedia e seguia-se uma aparente acalmia. Em seguida, apareceria uma outra muito maior que a anterior, que matava muitos dos que se tinham aventurado a ir até à costa durante a calmaria. Muitas das ilhas mais perto foram completamente submergidas.

Depois de terem sido atingidas por fluxos piroclásticos massivos, a ilha a noroeste de krakatoa, Sebesi, foi inundada por ondas oceânicas. Estes tsunamis devastaram toda a vegetação, lançaram cerca de 3000 pessoas ao mar, e destruiu todos os sinais de ocupação humana. Apesar de localizadas a uma distância aparentemente segura, 80 km a Este do estreito de Sonda, as ilhas Thousand foram inundadas em 2 metros e os seus habitantes tiveram de salvar-se, subindo as árvores. As ondas derrubaram a maior parte dos faróis no estreito de sonda. Em Merak, já atingida por duas vezes, centenas de pessoas tinham procurado refúgio numas casas de pedra, no cimo de uma colina de 40 m de altura. Mas uma onda gigantesca, esmagou-se contra as casas, desfazendo-as. Dos 3000 habitantes da cidade, apenas só dois sobreviveram.

Uma das melhores descrições do desastre, é nos dada pelos passageiros do paquete – correio Governor General Loudon, que ancorara ao largo de Telok Betong nessa noite, “cerca das 7:00 horas levantou-se do mar uma vaga monstruosa, que obstruía a visão por completo, e se deslocava a uma velocidade impressionante”, relatou um passageiro. O Loudon conseguiu sobreviver. Ao regressar a Anjer para contar o que tinha visto, foi apanhado por uma tempestade de cinzas, e viu-se rodeado por uma nuvem de escuridão que durou cerca de 18 horas. O Loudon sobreviveu mas muitas outras embarcações não tiveram a mesma sorte. Calcula-se que 6500 barcos foram vítimas da violência do Krakatoa.

As erupções contínuas, desencadearam ventos que se assemelhavam a “furacões em fúria”. Ninguém sabe quantas pessoas foram lançadas ao mar por estas ondas enormes. Durante meses depois da erupção, o estreito de Sonda estava congestionado com grandes quantidades de pedra – pomes, que flutuavam por serem muito pouco densas. O número oficial de mortos foi calculado pelas autoridades Holandesas em 36.417, dos quais 90 por cento foram mortos pelos tsunamis.

 

CHUVA PIROCLÁSTICA E FLUXOS PIROCLÁSTICOS

 

 

Os tsunamis foram responsáveis pela maior parte das fatalidades em Krakatoa. No entanto, cerca de 4.500 mortos (mais de 10% do total) foram atribuídos à queda de material tephratico e a fluxos piroclásticos. Pensa-se que a quantidade de tephra gerada seja cerca de 20 Km³, ou vinte vezes o valor da erupção destrutiva de Mt. St. Helens em 1980. Perto de Sumatra, no estreito de Sonda foi depositado com tantos detritos que parecia terreno sólido. Os navios de ajuda foram incapazes de atingir as comunidades costeiras, tais como, Telok Betong durante semanas. Durante os meses seguintes, marés-altas e tempestades dispersariam a grossa camada de pedra – pomes do estreito, para o Mar de Java e o oceano Pacifico. Navios a milhares de quilómetros de distância de Krakatoa, registaram detritos de pedra – pomes durante meses após a erupção. Uma destas acumulações flutuou 8.170 km, até atingir Durbar, na África do Sul em Setembro de 1884.

Cerca de 2000 dos cadáveres na parte sul de Sumatra, tinham queimaduras graves, indicando que teriam sido queimadas até à morte, presumivelmente por fluxos piroclásticos. Apesar do comportamento dos fluxos piroclásticos, a evidência sugere que elas viajaram grandes distâncias sobre a água. Uma característica apelativa da erupção de Krakatoa, é de que o fluxo piroclástico parece ter viajado uns 40 km através do estreito de Sonda, onde permaneceram quentes o suficiente para causar as fatalidades relacionadas com queimaduras em Sumatra. Estes mesmos fluxos, no entanto, foram também registados por vários navios localizados a grandes distâncias.   

Em 27 de Agosto, o Louden estava localizado a acerca de 65 km norte-noroeste de Krakatoa quando foi atingido por ventos severos e tephra, e o W.H. Besse estava localizado a cerca de 80 km este-noroeste de Krakatoa quando foi atingida por ventos com a força de furacões, tephra pesado, e um cheiro forte a enxofre. A estas grandes distâncias, o fluxo piroclástico estavam a baixa temperatura, assim, o navio e a tripulação conseguiram sobreviver.

Como será possível que os fluxos piroclásticos possam viajar grandes distâncias?

Os fluxos piroclásticos são misturas de partículas sólidas e gases vulcânicos em expansão. Enquanto avançam sobre a água, a base do fluxo convertera a água em vapor. A rápida expansão da água, para o vapor, melhora a fluidez do fluxo e inibe a deposição de partículas de baixa densidade, permitindo ao fluxo viajar dezenas de quilómetros por cima das águas planas do oceano. Esta mobilidade foi reconhecida pela primeira vez, durante a erupção de 1902, um fluxo piroclástico de Mt. Pelee, que destruiu a cidade costeira de St. Pierre, e que continuou através de águas abertas, até virar e queimar navios ancorados a vários quilómetros de terra.

Depois de viajar 40 km sobre o estreito de Sonda, o fluxo piroclástico parou a sul de Sumatra, mantendo-se quente o suficiente para incinerar aldeias inteiras antes de perder “a sua força” no lado montanhoso com vegetação densa.

 

 

EFEITOS ATMOSFÉRICOS

 

 

Figura 8 – Propagação das partículas suspensas na atmosfera

 

O Tephra da erupção, caiu a 2.500 km na direcção do vento nos dias seguintes à erupção. No entanto, os fragmentos mais finos foram expelidos até ao topo da estratosfera, espalhando-se como uma grande nuvem, através da faixa equatorial, em apenas duas semanas. Estas partículas permaneceram suspensas na atmosfera durante anos, propagando-se mais longe para o norte e sul antes de finalmente dissiparem-se.

A nuvem estratosférica de pó, também continha grandes volumes de gás dióxido sulfuroso emitido do Krakatoa. As moléculas deste gás, rapidamente se combinaram com vapor de água, para gerar pingos de ácido sulfúrico na alta atmosfera. O resultado da combinação dos aerossóis ácidos e do pó vulcânico, origina um escudo atmosférico capaz de reflectir suficiente luz do sol, para causar uma descida global de temperatura de vários graus. Esta mistura rica em aerossóis também originou efeitos ópticos sobre 70% da superfície da terra. Durante vários anos depois da erupção de 1883, a terra experimentou cores exóticas no céu, coroas a volta do sol e da lua, e uma matriz de nascer e pôr-do-sol anómalos.

 

 

O “FILHO” DE KRAKATOA

 

 

Em 29 de Dezembro de 1927, um grupo de pescadores Javaneses, foram apanhados por vapor e detritos saindo do mar por acima da caldeira colapsada, marcando assim um início de actividade do Krakatoa depois de 44 anos de calma. A actividade continuou, e em 26 de Janeiro de 1928, um cone de escórias de basalto apareceu pela primeira vez acima do nível do mar. Um ano depois, tinha crescido e transformado numa pequena ilha que rapidamente foi chamada Anak («Filho de») Krakatoa.

Desde então, quase todos os anos tem havido erupções em Anak Krakatau. Estas erupções são, tipicamente, mais estrombolianas do que vulcânicas de basalto, e fluxos de lava com depósitos de tephra associados. Apesar de representarem pouco perigo para as ilhas circundantes, as erupções de Anak Krakatau representam uma constante lembrança de 1883.

                                                                                

 

 

 

A ilha antes e depois do desastre 

 

Figura 9 – Antes e depois da explosão do Krakatoa. Aparecimento do Anak Krakatoa. (adaptado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Ilha_de_Krakatoa")

 

 

 

 

 

Consequências   

 

 

As explosões do Krakatoa, desencadearam séries de tsunamis que varreram todo o estreito de Sonda. Como consequência, cerca de 300 aldeias desapareceram, ou ficaram seriamente danificadas. Das 36.417 pessoas que perderam a vida, oficialmente, 90 por cento das mortes, foram devido a tsunamis. Cerca de 6500 embarcações, foram vítimas do Krakatoa. Uma embarcação, foi arrastada por três quilómetros para o interior da ilha. Estes tsunamis, geradas pela erupção foram observadas em todo o oceano Índico, no Pacífico, na costa oeste dos EUA, na América do Sul e até no canal da Mancha, na qual houve uma elevação dos níveis do mar. Elas destruíram tudo em seu caminho e levaram para a costa blocos de corais de até 600 toneladas.

Cerca de 4.500 mortos (mais de 10% do total) foram atribuídos a queda de tephra e a fluxos piroclásticos.

Uma nuvem de poeira fina, provocou uma descida da temperatura anual média da terra e durante vários anos depois da erupção de 1883, a terra experimentou cores exóticas no céu, coroas a volta do sol e da lua, e uma matriz de nascer e pôr-do-sol anómalos. Esta poeira também originou efeitos ópticos sobre 70% da superfície da terra.

Durante a explosão, toda forma de vida animal ou vegetal da ilha foi destruída. Cinquenta anos depois, a vida voltou a Krakatoa, e, hoje várias espécies de plantas e aves vivem na ilha.

Existia uma rivalidade comercial, na Indonésia do século XIX, entre holandeses, portugueses, chineses e muçulmanos, que competiam pela comercialização de especiarias, que eram as mais valiosas mercadorias da época, como o cravo, a noz-moscada e pimenta. Um fenómeno geológico de grandes proporções pode afectar uma sociedade, por várias gerações. No caso do Krakatoa, a explosão causou um fortalecimento do misticismo, e da religiosidade das populações atingidas. Um dos componentes da fórmula que resultou na independência da Indonésia em 1949, até então uma colónia holandesa.  

 

 

 

Conclusão

 

O conhecido vulcão de krakatoa fica situado no estreito de Sonda entre Java e Sumatra. O colapso do cone vulcânico ancestral de Krakatau, talvez em 416 AD, formou uma caldeira com 7 km de comprimento. Restos deste vulcão ancestral estão preservados nas ilhas Verlaten e Lang; subsequentemente os vulcões Rakata, Danan e Perbuwatan foram formados, para criar a ilha de Krakatau. O colapso da caldeira durante a erupção de 1883 destruiu os vulcões Danan e Perbuwatan, e só deixou um reminiscente do vulcão Rakata. Segundo o Índice de Explosividade Vulcânica (VEI), de intensidade 6, foi uma erupção colossal com pluma superior a 25 km de altura, teve emissão de 10-100 km3 de Tephra e a duração foi superior a 12 h. A tabela abaixo descreve as características dos oito estágios existentes:

VEI

Descrição

Altura da fumaça

Frequência

0

Não-explosivo

<100      m

Diária

1

Suave

100 - 1000 m

Diária

2

Explosivo

1 - 5 Km

Semanal

3

Severo

3 - 15 Km

Anual

4

Cataclísmico

10 - 25 Km

Um em10 anos

5

Paroxísmico

> 25 Km

Um em 100 anos

6

Colossal

> 25 Km

Um em 100 anos

7

Super-colossal

> 25 Km

Um em 1.000 anos

8

Mega-colossal

> 25 Km

Um em 10.000 anos

 

 

Esta erupção, a segunda maior na Indonésia durante o tempo histórico, causou mais de 36.000 fatalidades, a maior parte como resultado de tsunamis devastadores que varreram as linhas costeiras adjacentes de Sumatra e Java. Os fluxos piroclásticos viajaram 40 km através do estreito de Sonda, e alcançaram a costa de Sumatra. Depois de uma calmaria de menos de metade de um século, o cone de Anak Krakatau, formou-se no interior da caldeira, resultante, da erupção de 1883 num ponto entre os antigos cones de Danan e Perbuwatan. Anak Krakatau tem sido o local de frequentes erupções desde 1927.

Têm ocorrido erupções recentes do Anak Krakatau. Um turista morreu e cinco outros ficaram feridos por uma explosão em Anak Krakatau em 1993. Anak Krakatau tem passado por períodos relativamente calmos, com duração de pelo menos dois dias, separado por períodos de praticamente erupção continua. As erupções consistem de pequenas emissões de cinza, acompanhadas, de tempos a tempos, de algumas explosões. Lyvers relatou, que maiores explosões ocasionais enviavam cinza incandescente a grande altitude. Não foi observado qualquer padrão na intensidade da erupção. Fonte da informação: Volcano Listserv, 26 de Maio de 1997.

Em 1883, a violenta erupção da ilha vulcânica de Krakatoa, na Indonésia, deixou em seu rastro 36 mil mortos e uma cratera aberta no fundo do mar. Outros vulcões já haviam explodido antes, e outros explodiriam no futuro, mas a erupção do Krakatoa teve uma dimensão inédita e até hoje não igualada. A explosão não destruiu apenas a montanha que formava o vulcão: ela riscou do mapa a própria ilha onde a montanha estava situada. Não por acaso, o nome Krakatoa tornou-se sinonimo de catástrofe. . A principal conclusão que podemos tirar do estudo desde caso, é a capacidade de um fenómeno destas dimensões, poder causar efeitos a nível global.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bibliografia

 

Alberts, C. Robert, Bricker, C. C., Brown, M.R., Eppinger, J., Fay, M., Winslow, S. C., Thomas, C., Flowers C., Gasper, M., Goldstein N., Mead, J., Murphy, W., Pfarrer, D., Proujan, C., Robinson, T. L., Stuart, J., Sudhalter R., Walker, B., and  Cohen, S. W., (1991). Erupção do Krakatoa In “Desastres que Mudaram o Mundo” pp. 138 – 141. Selecções do Reader’s Digest, Lisboa.

 

See Simkin, T., and L. Siebert, 1994, Volcanoes of the World, Geoscience Press, Inc., Tucson, AZ, p. 68. 

 

Zeilinga de Boer, J., and D. Sanders, 2002, Volcanoes in Human History: The Far-Reaching Effects of Major Eruptions: Princeton Univ. Press, Princeton and Oxford

 

Keys, D., 1999, Catastrophe: A Quest for the Origins of the Modern World, Ballentine Books, New York, 343 pp

 

http://www.starnews2001.com.br/vulcao.html