Cuando escucha noticias sobre volcanes que arrojan lava y cenizas, es posible que se preocupe por las personas cercanas. De hecho, casi una de cada diez personas en todo el mundo vive a menos de 100 kilómetros de un volcán activo. Para aquellos que viven cerca de volcanes, cultivan en sus suelos fértiles o visitan sus paisajes espectaculares, es crucial comprender los factores que provocan las erupciones.
¿Por qué está en erupción el volcán? ¿Cómo evolucionará la erupción? ¿Cuándo terminará?
Nuestra nueva investigación publicada [5 July] en Avances de la ciencia aplica tecnología láser para leer la composición química del magma en erupción a lo largo del tiempo.
Debido a que la química de los magmas afecta su fluidez, explosividad y peligro potencial, nuestro trabajo podría ayudar a monitorear y pronosticar en el futuro la evolución de las erupciones volcánicas.
Desenredando la química del derretimiento en erupción
El magma, roca fundida, está compuesto de líquido (conocido como «fundido»), gas y cristales que crecen a medida que la temperatura del magma desciende durante su viaje hacia la superficie de la Tierra.
Cuando el magma entra en erupción para convertirse en un flujo de lava, liberará el gas (que contiene vapor de agua, dióxido de carbono, dióxido de azufre y otros compuestos) y se enfriará en una roca volcánica.
Esta roca contiene cristales enfriados lentamente dentro del volcán, incrustados en una matriz de roca más fina que se enfría rápidamente en la superficie.
Como resultado, las rocas volcánicas pueden parecerse un poco al chocolate «camino rocoso». Los cristales formados en las entrañas del volcán son excelentes archivos del período previo a la erupción.
Sin embargo, los cristales pueden estorbar cuando queremos centrarnos en el derretimiento que los lleva a la superficie y cómo las propiedades del derretimiento varían a lo largo de la erupción.
Para aislar la señal de fusión, usamos un láser ultravioleta, similar a los que se usan para la cirugía ocular, para hacer estallar la matriz de roca entre cristales más grandes.
Luego analizamos las partículas generadas por láser mediante espectrometría de masas para determinar la composición química de la matriz volcánica. El método permite un análisis químico rápido.
Esto proporciona una medida más rápida y detallada de la química del derretimiento y su evolución a lo largo del tiempo, en comparación con el análisis tradicional de toda la roca o con la minuciosa separación de la matriz y los fragmentos de cristal de las muestras de roca triturada.
Incluso si llamamos a los cristales «grandes», a menudo son tan pequeños como un grano de sal (¡o hasta del tamaño de un garbanzo si tienes suerte!) y difíciles de quitar.
Un desastre destructivo en Canarias
Nuestro estudio se centró en la erupción de 2021 en La Palma, la erupción volcánica más destructiva registrada históricamente en las Islas Canarias.
De septiembre a diciembre de 2021, un total de 160 millones de metros cúbicos de lava cubrieron más de 12 kilómetros cuadrados de terreno. Destruyó más de 1.600 viviendas, obligó a evacuar a más de 7.000 personas y generó pérdidas por más de 860 millones de euros (1.400 millones de dólares australianos).
Analizamos muestras de lava recogidas sistemáticamente por nuestros colaboradores en España a lo largo de los tres meses de erupción.
Estas son muestras preciosas ya que conocemos el día exacto de su erupción, y muchos de los sitios de muestreo ahora están cubiertos por lava posterior de la erupción.
Usando el método impulsado por láser, pudimos ver variaciones en la química de la lava vinculadas a cambios en los terremotos y las emisiones de dióxido de azufre, así como el estilo de erupción y los peligros resultantes.
Esto incluyó un cambio de lavas espesas que actuaron como una excavadora al comienzo de la erupción, a lavas líquidas que crearon rápidos ríos de lava y túneles de lava más adelante en la erupción.
También encontramos un cambio clave en la química de la lava unas dos semanas antes de que terminara la erupción, lo que sugiere un enfriamiento del magma debido a la disminución del suministro de magma.
Se podrían monitorear cambios similares como una señal de disminución de la erupción en futuras erupciones en todo el mundo.
Pronóstico de la actividad volcánica
No podemos evitar que los volcanes entren en erupción, y todavía no podemos viajar dentro de ellos como lo imaginó una vez el autor francés de ciencia ficción Julio Verne. Pero el monitoreo de volcanes ha mejorado enormemente en las últimas décadas para permitirnos «mirar» indirectamente los volcanes y pronosticar mejor su actividad.
Nuestro trabajo tiene como objetivo proporcionar una herramienta de laboratorio para analizar muestras volcánicas recolectadas durante futuras erupciones. El objetivo es leer la evolución de las erupciones, para comprender por qué comienzan y cuándo terminarán.
Con alrededor de 50 volcanes en erupción en un momento dado en todo el mundo, pronto verás otro volcán en erupción en las noticias. Esta vez, puede considerar la importancia de la ciencia de los volcanes para mejorar nuestra comprensión de cómo funcionan los volcanes y qué los impulsa a entrar en erupción, para proteger a las personas que los rodean.
Corrección: una versión anterior de este artículo decía que la erupción de La Palma de 2021 liberó 160 metros cúbicos de lava. La cifra correcta es 160 millones de metros cúbicos.
Teresa Ubide, Profesora Asociada – Petrología Ígnea/Volcanología, Universidad de Queensland; Alice MacDonald, estudiante de doctorado, Universidad de Queensland, y Jack Mulder, profesor, Universidad de Adelaida
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
