Como o Krakatoa foi ouvido a 4.800 km de distância?
Em 27 de agosto de 1883, o Krakatoa explodiu. Seus estrondos foram ouvidos em Rodrigues, uma ilha a cerca de 4.800 km, e barômetros do mundo inteiro registraram a mesma onda de ar passando sobre eles sete vezes em cinco dias. Este vídeo acompanha os três tipos de onda de ar descritos no relatório de 1888 da Royal Society sobre a erupção, usando os próprios gráficos e mapas do relatório, e mostra como a erupção do Hunga, perto de Tonga, repetiu o padrão em 2022.
Este artigo é a narração completa do vídeo. Assistir no YouTube
O medidor que ficou sem papel
Pouco após as dez e quinze da manhã de vinte e sete de agosto de mil oitocentos e oitenta e três, o manômetro da usina de gás de Batávia ultrapassou o topo do gráfico. Batávia, hoje Jacarta, fica a uns cento e cinquenta quilômetros de um vulcão chamado Krakatoa. A quatro mil e oitocentos quilômetros, numa ilhota do Índico, um chefe de polícia registrou algo parecido com canhões pesados ao longe. Depois, barômetros oscilaram mundo afora: Bombaim, Maurício, Toronto e Washington.
Muitos oscilaram sete vezes nos cinco dias seguintes, à passagem da mesma onda de ar. Como uma explosão pôde ser ouvida do outro lado de um oceano e depois envolver o planeta?
Krakatoa, 1883
O Krakatoa ficava no estreito de Sunda, canal estreito entre Java e Sumatra. Em erupção desde maio, o vulcão atingiu o auge no fim de agosto. Na manhã do dia vinte e sete, enormes explosões o despedaçaram. Uns dois terços da ilha sumiram.
As ondas do mar varreram as costas de Java e Sumatra. A Royal Society registra trinta e seis mil trezentos e oitenta mortos. Em mil oitocentos e oitenta e quatro, a Royal Society londrina criou um comitê para reunir todos os registros disponíveis da erupção. O relatório saiu em mil oitocentos e oitenta e oito. Grande parte desta história vem dele.
Três tipos de onda de ar
John Judd, geólogo do comitê, descreveu três tipos de onda da erupção. As mais rápidas eram som comum: estrondos audíveis. Empurrões de ar maiores e mais lentos quebraram janelas e racharam paredes a cento e sessenta quilômetros. As mais lentas eram longas demais para ouvir, mas barômetros as detectavam circulando o globo.
Uma explosão, três viagens bem diferentes. Primeiro, o som.
Onde os estrondos foram ouvidos
O comitê mapeou os relatos de quem ouviu as explosões. São quase cem relatos a pelo menos trinta quilômetros, e dezesseis a mais de três mil. Os estrondos cobriram a área sombreada: pouco menos de um treze avos da superfície terrestre. Todos diziam: parecia canhão.
Em Diego Garcia, a mais de três mil e seiscentos quilômetros, acharam que eram canhões de um navio em perigo. No mar de Andamão, autoridades enviaram uma lancha policial e um vapor para procurá-lo. Nada encontraram. O relato mais distante veio de Rodrigues, ilhota a leste de Maurício, a uns quatro mil e oitocentos quilômetros do vulcão.
James Wallis, chefe de polícia local, escreveu que os estrondos vinham do leste, como canhões pesados ao longe. É mais longe que de Nova York a São Francisco. Para o comitê, nenhum outro registro de som ouvido chegava perto dessa distância.
Um mapa desequilibrado
O mapa também é desigual. Os estrondos chegaram bem mais longe a oeste que a leste. O comitê atribuiu isso aos alísios, ventos que ali sopram para oeste. E há algo mais estranho.
Perto do vulcão, muitos pararam de ouvir os estrondos pouco após as dez da manhã, embora as explosões continuassem. Já nas extremidades de Java e Sumatra, continuavam ouvindo claramente. O comitê suspeitou que cinzas densas sobre a costa próxima bloqueassem o som. Thomas Gabrielson, professor de acústica que analisou o relatório, observa que camadas atmosféricas desviando o som também podem deixar áreas silenciosas.
Por que o som pode ir tão longe
Por que esse som foi tão longe? Parte da resposta está nos graves. Sons graves perdem energia mais devagar que agudos. Por isso ouvimos os graves de shows distantes muito antes de distinguir o cantor.
Uma grande explosão gera muito som gravíssimo, boa parte grave demais para ouvirmos. Os cientistas chamam esse som de infrassom. A outra parte é o próprio céu. A atmosfera tem camadas com diferentes temperaturas e ventos, sem uniformidade. Elas podem desviar o som para baixo, fazendo-o saltar pela superfície em vez de escapar para cima.
Esse desvio pode levar o som além de um lugar, fazendo-o descer mais longe e deixando uma zona de silêncio.
Fora da escala
Agora, a segunda onda: o empurrão. A usina de gás de Batávia registrava continuamente a pressão do grande gasômetro. Esta cópia do comitê registra a manhã de vinte e sete. A linha oscila toda a manhã, conforme chegam as explosões.
Entre dez e quinze e dez e vinte, ela dispara além do topo. Segundo a nota abaixo, a escala original acabava ali. O empurrão máximo foi registrado parcialmente. Segundo Judd, as ondas arrebentaram janelas para dentro, derrubaram lamparinas, apagaram luzes a gás e arrancaram um gasômetro do poço.
Na internet, aparecem frequentemente decibéis exatos para o Krakatoa. São estimativas: o único instrumento próximo o bastante para medir a explosão ultrapassou a escala.
Volta ao mundo
A terceira onda fez a fama do Krakatoa entre cientistas. Em mil oitocentos e oitenta e três, estações meteorológicas usavam barógrafos, que traçam a pressão atmosférica no papel. Os gráficos reunidos mostravam aquela elevação estranha em mais de cinquenta estações. Aqui estão oito gráficos lado a lado.
Longe do vulcão, a pressão variou no máximo alguns décimos de um por cento. Cada elevação levava duas ou três horas para subir e descer: lenta demais para ouvirmos. Os horários esclareceram tudo. Chegou a Calcutá umas quatro horas após a explosão, a Tóquio após seis, a Viena após dez e a Nova York após quinze.
Richard Strachey estudou os gráficos e identificou uma onda saindo do Krakatoa num círculo crescente. O círculo cresceu até rodear o meio do planeta. Depois encolheu até o ponto exatamente oposto do globo, na Colômbia. Dali voltou ao Krakatoa, atravessou-o e partiu novamente.
Muitas estações registraram sete passagens: quatro de ida, três de volta. Em Glasgow, passou umas onze, vinte e cinco, quarenta e oito, cinquenta e nove, oitenta e quatro, noventa e quatro e cento e vinte e uma horas após a erupção. Cada volta terrestre levava aproximadamente trinta e cinco a trinta e sete horas. São aproximadamente mil e cem quilômetros por hora, perto da velocidade sonora.
As velocidades diferiam: Strachey estimou cerca de seiscentas e setenta e quatro milhas por hora para oeste e setecentas e seis para leste. Retrocedendo nos horários das estações, deduziu até quando houve a explosão. Calculou nove e cinquenta e oito da manhã, hora local, coincidindo com o gasômetro de Batávia. Strachey estimou inicialmente três voltas e um quarto antes de os instrumentos perderem a onda.
Aconteceu de novo
Em janeiro de dois mil e vinte e dois, explodiu Hunga, um vulcão submarino perto de Tonga. Segundo os pesquisadores, sua onda de pressão tinha tamanho comparável ao da onda do Krakatoa. Desta vez, instrumentos escutavam por toda parte: no solo e no espaço. Havia uma rede de estações de infrassom para detectar testes nucleares secretos, e
um geofísico da rede considerou aquela explosão a maior que já tinham visto. Rastrearam quatro voltas terrestres da onda, mais três passagens vindas do lado oposto, em seis dias. É o padrão registrado pelos barógrafos vitorianos. Na Inglaterra, uma estação meteorológica universitária de Lancaster a detectou por volta das dezenove e trinta e novamente às duas da manhã.
Desta vez, ouviram estrondos no Alasca, a mais de nove mil quilômetros. De Anchorage a Fairbanks, relataram estrondos pouco após as três da manhã, umas sete horas após a erupção. No Havaí, bem mais perto de Tonga, ninguém relatou ouvi-los. Essa irregularidade intrigou o comitê em mil oitocentos e oitenta e três.
Um só céu
Em mil oitocentos e oitenta e três, entender isso exigiu cartas, diários náuticos e cinco anos. Em dois mil e vinte e dois, satélites e estações meteorológicas domésticas captaram essa onda. Ambos contam a mesma história. O ar terrestre está todo interligado.
Golpeie o ar com força suficiente num lugar, e barômetros do outro lado do mundo sentirão, repetidamente.
Assistir no YouTube
Fontes
- G. J. Symons (ed.), The Eruption of Krakatoa, and Subsequent Phenomena, Report of the Krakatoa Committee of the Royal Society, 1888 (plates I, VII, IX, X, XVI): https://archive.org/details/eruptionkrakato00whipgoog
- "The Story of a Vast Explosion", Chambers's Journal, 8 Nov 1884: https://gutenberg.org/ebooks/66575
- T. B. Gabrielson, "Krakatoa and the Royal Society", Acoustics Today, April 2010: https://www.montana.edu/rmaher/eele217_sp12/krakatoa_sound_2010.pdf
- R. S. Matoza et al., Science 377 (2022), Hunga eruption atmospheric waves: https://doi.org/10.1126/science.abo7063
- Anchorage Daily News, 16 Jan 2022: https://www.adn.com/alaska-news/science/2022/01/15/volcano-eruption-near-tonga-causes-booms-heard-by-alaskans-nearly-6000-miles-away/
- USGS Hawaiian Volcano Observatory, 10 Feb 2022: https://www.usgs.gov/observatories/hvo/news/volcano-watch-tonga-eruption-recorded-hawaii-infrasound-network-and-globally
- NPR, 21 Jan 2022 (KPBS copy): https://www.kpbs.org/news/international/2022/01/21/nuclear-test-monitor-calls-tonga-volcano-blast-biggest-thing-that-weve-ever-seen
- Lancaster University, 21 Jan 2022: https://www.lancaster.ac.uk/news/tonga-volcanic-eruption-registered-in-lancaster
- The narration is a synthetic voice. Historical images are plates from the 1888 report; maps and diagrams marked "Illustration" are drawn explanations.