No hay dos erupciones volcánicas exactamente iguales, pero investigadores de la Universidad de Oregón, en Estados Unidos, así como el propio Servicio Geológico estadounidense y la Universidad Sichuan de China creen que una serie de erupciones explosivas registradas en el volcán Kilauea, en Hawaii, encajan en una categoría completamente nueva.
Tal y como han afirmado en la revista científica Nature Geoscience, al analizar la dinámica de 12 explosiones consecutivas que ocurrieron en 2018, los investigadores describen un nuevo tipo de mecanismo de erupción volcánica. Las explosiones fueron impulsadas por aumentos repentinos de presión cuando el suelo colapsó, lo que lanzó columnas de fragmentos de roca y gas caliente al aire, muy parecido a un clásico juguete de cohete.
La particular serie de explosiones en la cima del Kilauea fue parte de una secuencia de eventos que incluyeron flujos de lava que brotaron desde la parte inferior del flanco del volcán. Esos flujos de lava destruyeron miles de hogares y desplazaron a residentes en la isla de Hawai durante meses.
Comprender exactamente lo que sucedió en erupciones volcánicas pasadas, coloquialmente llamado "hindcasting", permite a los vulcanólogos hacer mejores pronósticos sobre erupciones futuras y dar advertencias más precisas a las personas en el camino de una erupción.
No encajaban en los moldes normales
En su mayor parte, las erupciones volcánicas explosivas son impulsadas principalmente por magma ascendente, agua subterránea vaporizada o alguna combinación de ambos. Así lo describe Josh Crozier, quien ha realizado esta investigación como estudiante de doctorado en la Universidad de Oregón. Pero las erupciones de este volcán, sin embargo, no encajaban del todo en el molde.
"Estas erupciones son bastante interesantes porque en realidad no parecen involucrar a ninguna de las dos", apunta Crozier. "El material eruptivo contenía muy poco magma fresco expulsado, pero tampoco hay evidencia de que haya agua subterránea significativa involucrada".
Un volcán, con constante vigilancia
El Observatorio de Volcanes de Hawái vigila de cerca el Kilauea. Este está cubierto de instrumentos científicos, desde sensores terrestres que miden las sacudidas de la tierra hasta herramientas que analizan los gases liberados por el volcán. "Lo interesante de estas erupciones es que hubo varias en secuencia que fueron notablemente similares; eso es relativamente inusual", explica por su parte Leif Karlstrom, vulcanólogo de la misma Universidad. "Por lo general, las erupciones volcánicas no ocurren con tanta regularidad".
Por ello, el equipo tuvo más datos de lo habitual con los que trabajar y pudo profundizar en la dinámica específica de las erupciones. Al poner todos esos datos en una variedad de modelos atmosféricos y del subsuelo, los científicos reconstruyeron una nueva historia sobre lo que sucedió en Kilauea durante la serie de eventos de 2018.
Un aumento de presión en el depósito
Antes de cada explosión en la cima, el magma se drenaba lentamente de un depósito subterráneo. Este alimentaba flujos de lava a 40 kilómetros de distancia. A medida que el depósito se agotaba, el suelo sobre él (el cráter dentro de la caldera en la cima del volcán) colapsó repentinamente. Eso aumentó rápidamente la presión en el depósito. Y debido a que había una bolsa de gas magmático acumulado en la parte superior de este depósito, el aumento de presión exprimió el gas magmático y los trozos de escombros a través de un conducto y los expulsó por un respiradero en el cráter de Kilauea.
Los investigadores han comparado así la dinámica de esta erupción con un juguete de cohete, donde al pisar una bolsa de aire conectada a una manguera se lanza un proyectil al aire. "El 'pisotón' es este trozo de roca de un kilómetro de espesor que cae, presuriza la bolsa y luego empuja el material directamente hacia arriba", especifica Crozier. Y el 'cohete' es, por supuesto, el gas y las rocas que brotan del volcán.
Un colapso de la caldera es bastante común, señala Crozier. Entonces, si bien esta es la primera vez que los científicos explican específicamente este mecanismo específico del cohete, probablemente no sea la única vez que ocurre.
El estudio pudo vincular asimismo las observaciones geofísicas con las propiedades de la columna volcánica en la atmósfera. "Este vínculo es muy raro", señala de la misma manera Joe Dufek, vulcanólogo de la UO. "Apunta a nuevas formas de observar las erupciones y combinar mediciones de sensores con simulaciones por computadora para evaluar mejor los peligros de las erupciones".
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