Descubren un nuevo tipo de erupción volcánica en Hawái

No hay dos erupciones volcánicas exactamente iguales, pero investigadores de la Universidad de Oregón (Estados Unidos), el Servicio Geológico de Estados Unidos y la Universidad Sichuan de China han identificado una serie de erupciones explosivas en el volcán Kilauea que parecen encajar en una categoría completamente nueva.

En un artículo publicado en Nature Geoscience, los investigadores analizaron la dinámica de 12 explosiones consecutivas que ocurrieron en 2018, describiendo un nuevo tipo de mecanismo de erupción volcánica. Estas explosiones fueron impulsadas por aumentos repentinos de presión cuando el suelo colapsó, lanzando columnas de fragmentos de roca y gas caliente al aire, de manera similar a un juguete de cohete.

La serie particular de explosiones en la cima del Kilauea formó parte de una secuencia de eventos que incluyeron flujos de lava desde la parte inferior del flanco del volcán. Estos flujos de lava destruyeron miles de hogares y desplazaron a residentes en la isla de Hawái durante meses.

Comprender lo que ocurrió en erupciones volcánicas pasadas, conocido como «hindcasting», permite a los vulcanólogos hacer mejores pronósticos sobre erupciones futuras y emitir advertencias más precisas a las personas en riesgo.

En general, las erupciones volcánicas explosivas son impulsadas principalmente por magma ascendente, agua subterránea vaporizada o una combinación de ambos, según Josh Crozier, quien realizó esta investigación como estudiante de doctorado en la Universidad de Oregón. Sin embargo, estas erupciones no encajaban del todo en ese patrón. «Estas erupciones son interesantes porque no parecen involucrar ni magma fresco ni agua subterránea significativa», explicó Crozier. «El material eruptivo contenía muy poco magma fresco, y tampoco hay evidencia de agua subterránea involucrada».

El Observatorio de Volcanes de Hawái, parte del Servicio Geológico de EE. UU., monitorea de cerca el Kilauea. El volcán está cubierto de instrumentos científicos que miden desde las sacudidas de la tierra hasta los gases liberados. «Lo interesante de estas erupciones es que hubo varias en secuencia que fueron notablemente similares; eso es relativamente inusual», explicó Leif Karlstrom, vulcanólogo de la misma universidad. «Por lo general, las erupciones volcánicas no ocurren con tanta regularidad».

El equipo de investigadores tenía más datos de lo habitual, lo que les permitió profundizar en la dinámica específica de las erupciones. Al integrar estos datos en modelos atmosféricos y del subsuelo, los científicos reconstruyeron una nueva historia sobre lo que sucedió en Kilauea durante la serie de eventos de 2018.

Antes de cada explosión en la cima, el magma se drenaba lentamente de un depósito subterráneo, alimentando flujos de lava a 40 kilómetros de distancia, en el flanco oriental del volcán. A medida que el depósito se agotaba, el suelo sobre él (el cráter dentro de la caldera en la cima del volcán) colapsaba repentinamente. Esto aumentaba 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 expulsaba el gas magmático y los escombros a través de un conducto, lanzándolos por un respiradero en el cráter de Kilauea.

Los investigadores comparan la dinámica de la 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», explicó Crozier. Y el 'cohete' es el gas y las rocas que brotan del volcán.

El colapso de la caldera es bastante común, señaló Crozier. Entonces, aunque esta es la primera vez que los científicos explican específicamente este mecanismo de «cohete», probablemente no sea la única vez que ocurre. El estudio vinculó las observaciones geofísicas con las propiedades de la columna volcánica en la atmósfera, algo muy raro, según Joe Dufek, vulcanólogo de la UO. «Esto 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».

El hecho de que se tratara de una serie de erupciones más pequeñas podría haber facilitado la identificación del mecanismo subyacente, reflexionó Dufek. Otros procesos complejos no eclipsaban el componente del cohete. Pero eso no significa que el Kilauea sea simple. Un dibujo típico de un volcán en un libro de texto muestra magma moviéndose hacia arriba a través de cámaras a diferentes profundidades. Sin embargo, rara vez es tan sencillo, y un volcán como el Kilauea, adornado con instrumentos científicos, ofrece la oportunidad de explorar los detalles.

«Este es un ejemplo, y hay un número cada vez mayor de ellos, donde las vías de ascenso del magma son geométricamente complejas», concluyó Karlstrom. «Nos proporciona una imagen mucho más matizada de cómo son los sistemas de plomería volcánica».