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Investigadores pronostican erupciones volcánicas utilizando datos satelitales


El monte Sinabung arroja material volcánico durante una erupción en Karo, en el norte de Sumatra, Indonesia, el 2 de marzo de 2021.

Los métodos de observación por satélites podrían ayudar considerablemente en la predicción de las erupciones volcánicas.

Los científicos parecen estar un paso más cerca de predecir erupciones volcánicas, un problema que ha preocupado a los vulcanólogos durante décadas. La investigación publicada la semana pasada en Nature Geoscience encontró que el uso de observaciones satelitales para calcular qué tan rápido se acumula la roca fundida subterránea, o magma, debajo de los volcanes podría pronosticar ciertas erupciones con semanas o meses de anticipación.

"Cualquier tipo de información que podamos usar para llegar a este pronóstico será importante, porque cuanto más tiempo tenga para advertir a las personas que pueden tomar alguna medida, más podrá disminuir los impactos de las erupciones", dijo el vulcanólogo Michael Poland, del Servicio Geológico de Estados Unidos a la Voz de América. "Eso es todo lo que tenemos, en realidad, en términos de disminución de los impactos de las erupciones: quitarnos del camino".

La mayoría de los volcanes no entran en erupción sin previo aviso. Se hinchan, provocan pequeños terremotos y liberan gas que conduce a una erupción, lo que los vulcanólogos llaman "disturbios". Pero si bien los volcanes rara vez entran en erupción completamente de la nada, tampoco es raro que los disturbios se calmen sin una erupción.

"El desafío es comprender cuándo estos cambios en estos parámetros de monitoreo conducirán a una erupción y cuándo no", dijo a la VOA Federico Galetto, vulcanólogo de la Universidad de Cornell y primer autor del nuevo estudio.

Actualmente, el estándar de oro para el pronóstico de erupciones implica la observación altamente localizada de volcanes individuales, dijo Poland. Pero la mayoría de los volcanes no son monitoreados de cerca en el terreno. En contraste, la deformación, cómo los volcanes se hinchan y distorsionan durante los disturbios, se puede medir desde el espacio incluso para los volcanes más remotos.

La lava brota del volcán Etna cerca de Catania, Sicilia, Italia, el 16 de febrero de 2021.
La lava brota del volcán Etna cerca de Catania, Sicilia, Italia, el 16 de febrero de 2021.

"La técnica de deformación satelital realmente ha demostrado que muchos de estos volcanes se inflan y desinflan, y eso nos permite ayudar a llegar a ese tipo de pronóstico del 'Santo Grial' en algunos lugares donde no hay datos terrestres", dijo Polonia. .

Desafortunadamente, la deformación por sí sola no puede pronosticar erupciones de manera confiable. Pero Galetto y sus colegas pensaron que la tasa de flujo de magma, que se puede calcular utilizando datos de deformación, podría funcionar mejor.

Para averiguarlo, consideraron 45 episodios de disturbios en calderas basálticas, volcanes comunes que generalmente parecen escudos anchos y planos de roca basáltica oscura, incluidos los volcanes de Hawái, Islandia y las Islas Galápagos. Las calderas basálticas se consideran relativamente fáciles de estudiar gracias a las cámaras de magma relativamente poco profundas (piscinas de roca fundida debajo de la superficie de la Tierra) y erupciones frecuentes, y se han observado durante mucho tiempo.

"Escogieron un subconjunto donde tenemos mucha información y muchas observaciones, estas calderas basálticas", dijo Poland. "Tenemos mucha experiencia con este tipo de volcanes, tienden a ser grandes laboratorios".

El análisis de Galetto reveló que la tasa de flujo de magma predijo de manera confiable si los disturbios terminarían en una ruptura de la cámara de magma, que generalmente causa una erupción, o simplemente desaparecerían.

Todos los volcanes en el conjunto de datos con tasas de flujo de magma superiores a una décima parte de un kilómetro cúbico por año, aproximadamente 40.000 piscinas olímpicas, rompieron sus cámaras de magma en un año. Las tasas de flujo de entrada 10 veces más bajas no provocaron una ruptura de la cámara de magma en el 89% de los casos, y nunca antes de más de un año de disturbios. Los volcanes con caudales medios fueron más difíciles de predecir, y factores como el tipo de roca y el tamaño de la cámara de magma entraron en juego.

"Esto es realmente prometedor", dijo Galetto. "Eso parece estar funcionando muy bien en este tipo de volcanes".

Los cálculos de Galetto y su equipo sugieren que las bajas tasas de flujo de magma no tienden a causar erupciones porque las cámaras de magma que se llenan lentamente se comportan un poco como masilla tonta viscosa o melaza, rezumando hacia afuera para acomodar un goteo lento de magma entrante sin romperse. Las velocidades de flujo rápidas elevan la presión lo suficientemente abruptamente como para romper las cámaras de magma en lugar de simplemente apretarlas.

"Eso tiene sentido", dijo Poland. "Cuanto más rápido infles el globo, más probable es que explote". Pero también advirtió que será un desafío usar los nuevos resultados para pronosticar volcanes específicos.

"En vulcanología, siempre se necesita un nivel de experiencia local para su volcán, porque cada volcán es diferente", dijo. "Pero podemos aprender algunas tendencias generales que pueden ayudarnos a guiarnos en la dirección correcta cuando observamos estos sistemas específicos que estamos tratando de pronosticar.

Según sus resultados, Galetto cree que la tasa de flujo de magma podría ayudar a pronosticar erupciones con semanas o meses de anticipación para las calderas basálticas. Pero aún queda trabajo por hacer. Afinar los cálculos de pronóstico con datos específicos de volcanes como lo describió Poland será importante para hacer buenas predicciones, dijo, al igual que recopilar y analizar mejores datos de deformación satelital.

"Mi artículo es solo un punto de partida, no el punto final", dijo Galetto. “Deberíamos empezar ver si esta relación se puede encontrar en otros volcanes. Porque el otro punto es tratar de extender estos resultados no solo al grupo de volcanes que estudié sino también tratar de extender estos resultados a otros grupos de volcanes. Y será mucho más complicado".

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