Yellowstone — Geologia, vulcanologia e história - Sobre Geologia

17/12/2017

Yellowstone — Geologia, vulcanologia e história

Você acreditaria se eu te contasse que, em algum lugar debaixo da superfície de uma larga região nos Estados Unidos, existe um enorme vulcão escondido? E que esse supervulcão já entrou em erupção antes? Se a resposta é não... É melhor sentar, porque temos muito o que conversar!
No artigo de hoje, falaremos sobre o Parque Nacional Yellowstone, inaugurado em 1872, localizado em Wyoming, Estados Unidos. A história de Yellowstone é a história de diversos povos, da geologia exuberante de uma região e de uma área que pode ditar muito do futuro das terras ao seu redor. Se quer saber mais, é só continuar lendo!

Yellowstone River's Lower Falls as viewed from Artist Point at sunrise
Queda d'água do Rio Yellowstone — apenas uma das belezas do Parque. Foto por: Ken Hubbard.
História

Yellowstone é o mais antigo parque nacional do mundo, sendo assim um marco para essas as áreas de preservação ambiental, aprendizado histórico-científico e lazer. Em sua maior parte, se localiza no estado de Wyoming, mas possui uma porcentagem de sua (larga) área em Idaho e Montana. Ao todo, acumula 8983 quilômetros quadrados, segundo a NASA, chegando a ser maior que alguns estados americanos.
A grandeza de sua reserva ecológica e sua geologia impressionante levou governos internacionais a declararem a região como patrimônio mundial — ou seja, considerada inigualável pela comunidade científica, e de fundamental importância para a humanidade.
A história dos seres humanos em interação com Yellowstone nos faz retornar mais de onze mil anos. O parque guarda a trajetória de diversos povos, que é contada com a ajuda de arqueólogos. Povos nativos já habitavam e transitavam pela região muito antes de aproximadamente 1800, quando os europeus passaram a explorar a área, e até mesmo usavam as águas termais para rituais cerimoniais e medicinais. O grupo mais conhecido por habitar a região são os Sheep Eaters (Comedores de Ovelhas), mas não eram os únicos a aproveitar do ecossistema do parque.

Grand Prismatic Hot Spring in Yellowstone. Photo by Grant Ordelheide
Grand Prismatic Hot Springs, o maior lago de águas termais dos Estados Unidos. Foto por: Grant Ordelheide
A Geologia de Yellowstone

Em Yellowstone, diversos processos geológicos diferentes aconteceram e continuam acontecendo, em diferentes proporções. Trata-se de uma localidade extremamente dinâmica e ativa, onde se encontram diversos tipos diferentes de estruturas e contextos geológicos, marcando a diversidade do lugar. Lá, você encontra gêiseres, cânion, dunas, quedas d'água e um espectro largo de relevo.
Um dos aspectos mais importantes do Parque é sua alta atividade vulcânica. Como já foi mencionado num artigo anterior sobre Hot Spots, Yellowstone é um dos melhores exemplos de hot spots (pontos quentes) intracrustais, onde a placa continental — a Norte Americana, nesse caso —, ao se movimentar sobre esse ponto fixo, são "encontradas" pelos jatos de magma que ascendem, gerando plumas magmáticas na crosta. Para entender mais sobre o processo de formação de um hot spot, leia o artigo de Hot Spots da série de Vulcanologia do Sobre Geologia.
Os pontos quentes de Yellowstone ascenderam do manto superior, subindo pela crosta até se aproximarem da superfície, por mais de dois milhões de anos, segundo o Serviço Nacional de Parques dos Estados Unidos (NPS). Num processo de assimilação crustal, o magma basáltico/gabroico se torna mais granítico/riolítico, tornando-se mais viscoso devido à proporção de SiO2. Desse modo, ao passo que a pluma recebe mais pulsos magmáticos vindos do manto e cresce, começa a se acumular na base da crosta, e "empurrar" a superfície para cima.
Magmas riolíticos, apesar de sua viscosidade, que faz com que se locomovam mais devagar que magmas mais líquidos, causam uma das erupções mais perigosas de se estar perto. Sua proporção de gases e elementos voláteis é maior que a de outros magmas — isso significa que, ao entrar em erupção, os gases são liberados e empurram o conteúdo viscoso para fora do canal do vulcão, numa explosão violenta. E, segundo a NPS, foi exatamente isso que ocorreu 2,1 milhões de anos atrás, na primeira erupção de Yellowstone.
Essa explosão catastrófica, que liberou tantas cinzas que se espalharam até para regiões distantes, esvaziou parcialmente a grande câmara de Yellowstone, fazendo com que seus tetos entrassem em colapso e gerando uma depressão chamada caldeira. Essas depressões são de grande diâmetro, com uma massa elevada no centro. Na região, alguma chegam a até 50 km de diâmetro.
Devido à placa Norte Americana ainda estar se movendo quase três centímetros ao ano sobre o hot spot, outras diversas caldeiras foram se formando em uma cadeia pelos estados de Idaho e Wyoming. A mais recente erupção capaz de formar uma caldeira foi há cerca de 650 mil anos atrás, e produziu uma depressão de 85 x 45 km. A erupção gerou uma camada de cinzas, rochas e outros elementos piroclásticos de 1000 km3 de volume, que seria capaz de recobrir todos os Estados Unidos com uma camada de mais de 1,5m de altura. Segundo o Serviço Nacional de Parques, houveram pelo menos três grandes erupções na região de Yellowstone, além de outras menores.
Além disso, a cobertura riolítica nos arredores impactou nas especificidades da flora de Yellowstone. Essas rochas não produzem solos ricos em nutrientes, o que faz com que apenas variedades específicas cresçam nas regiões próximas. Por isso, a maioria das árvores que compõem as florestas do parque (80% de sua área), são pinheiros — plantas características de solos de riolíticos.

Lodgepole pine along the road
Floresta de pinheiros no Parque Yellowstone. Foto por: Serviço Nacional de Parques do Estados Unidos.
Quanto aos gêiseres e águas termais muito famosas na região de Yellowstone, também têm relação com a atividade vulcânica. Um dos gêiseres mais conhecidos do lugar (e do mundo) é o Old Faithful, o antigo fiel, descoberto em 1870. Apesar de não ser o maior de todos ou o mais alto, joga jatos de água quente e vapor a cada 90 minutos, aproximadamente, a alturas de 30 a 50 metros.
A água está sempre jorrando pois, quando a água rapidamente recarrega seu sistema, os condutos são aquecidos pelas rochas em altas temperaturas, em razão da atividade vulcânica constante das caldeiras e plumas magmáticas do local. Quando a água começa a ultrapassar 100º C, o vapor empurra o líquido para cima, fazendo com que o gêiser esguiche os fortes jatos de água.
Pela mesma razão, existem tantos pontos de águas termais no parque, utilizados há centenas de anos pelos povos nativos dos Estados Unidos.

Old Faithful at sunset.
Old Faithful jorrando água ao pôr do sol. Foto por: Douglas Scott.
Devido às atividades geológicas constantes do parque, Yellowstone está sempre em observação. Pequenos terremotos acontecem frequentemente na região, e por isso existem diversas estações sísmicas monitorando a região. As estações da Universidade de Utah identificaram até 3200 terremotos no parque em 2010, o número mais alto desde 1985. Segundo as medições dos geólogos, devido à frequência de terremotos, as caldeiras começam a descer cada vez mais.

Mapa de terremotos na região de Yellowstone no ano de 2014, divididos em magnitude na escala Richter. Dados da Universidade de Utah, mapa pelo Serviço Nacional de Parque dos Estados Unidos.

Além disso, o Parque Yellowstone também apresenta um grande cânion para complementar a paisagem. Tem aproximadamente 39 km de extensão, 240 e 370 m de profundidade e de 0,40 a 1,21 km de largura, tendo sido formado pelo Rio Yellowstone.

Arco-íris duplo atrás do Cânion de Yellowstone. Foto por: Carolyn Derstine.
Conclusão

Não é sem razão que o Parque Yellowstone foi o primeiro Parque Nacional do mundo. Suas variedades de estruturas, biodiversidade, atividade vulcânica, hidrotermal e sua geologia nunca poderiam passar despercebidas pelo mundo. Existem tantas atrações naturais em Yellowstone que nós sequer conseguiríamos falar de todas nesse artigo!
Assim como Yellowstone, existem outras áreas pelo mundo que representam uma geologia muito característica, e um verdadeiro alimento para cientistas e pesquisas. É muito importante que localidades como essa sejam protegidas por leis ambientais, pois têm muito a nos ensinar — seja com história, ciência ou "apenas" lazer!


Artigo escrito por Isabela Rosario


Referências

https://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=87881 
https://www.nps.gov/yell/learn/historyculture/park-history.htm
https://www.nps.gov/yell/learn/nature/geology.htm
https://www.nps.gov/yell/learn/nature/volcano.htm
https://pubs.usgs.gov/of/1995/0059/report.pdf
https://www.nps.gov/yell/learn/nature/influence-of-geology.htm
https://www.nps.gov/yell/learn/nature/forests.htm
https://www.nps.gov/yell/learn/nature/earthquakes.htm