Un nuevo sistema para pronosticar erupciones volcánicas

A nivel global, cerca de 30 millones de personas viven a menos de 10 kilómetros de volcanes activos y más de 800 a una distancia de 100 kilómetros. Esto se debe a varios factores: el primero de ellos es que el suelo cerca de los volcanes activos suele ser rico en depósitos minerales y ofrece excelentes oportunidades para la agricultura. Desafortunadamente, debido a su actividad, muchos de los habitantes de estas regiones tienen allí su sustento y no pueden desplazarse a otras regiones, más seguras, pero con menos posibilidades para ganarse la vida.

De este modo, el crecimiento de los asentamientos humanos sumado al turismo en las laderas de los volcanes, aumenta los riesgos. El problema es aún mayor si las erupciones son tan antiguas que el riesgo que perciben los habitantes no está en su memoria, como ocurrió en 2018 con la erupción del Kilauea o, más recientemente en el Cumbre Vieja de La Palma, en 2021.

Para proteger las vidas humanas, los esfuerzos de monitoreo de volcanes han mejorado notablemente en las últimas décadas. Además de los análisis de actividad sísmica, la deformación del suelo y el flujo de gas que rastrea el movimiento del magma en profundidad, la vigilancia de volcanes ahora utiliza la composición de los productos erupcionados para generar pronósticos de posibles cambios en el comportamiento de estos gigantes geológicos. Esto se debe a que la composición del magma tiene un efecto directo sobre la temperatura y la viscosidad de las lavas en erupción y, por lo tanto, su movilidad y potencial de riesgo, lo que permite pronosticar de forma más acertada lo que está por venir.

Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Queensland, liderado por Teresa Ubide, ha optimizado una nueva técnica para ayudar a pronosticar cómo se comportarán los volcanes. Se trata de una técnica basada en la espectrometría de masa cuádruple de plasma acoplado inductivamente por ablación láser. Sí, suena a trabalenguas, pero Ubide lo explica con mayor claridad en un comunicado:

"Esta técnica de alta resolución ofrece datos más claros sobre lo que ocurre químicamente dentro del magma de un volcán, lo cual es fundamental para pronosticar los patrones y cambios de erupción. El magma es como el código de un ordenador, dentro de los volcanes y brinda información sobre el estilo de erupción y el flujo de lava. Los cambios químicos que ocurren dentro de la porción líquida del magma durante una erupción volcánica son bastante increíbles. El magma se compone de líquido fundido, gas y cristales que se combinan dentro del volcán. A menudo hay tantos cristales entrometidos que el magma parece un camino pedregoso y es difícil observar su química. Para quitar estos cristales del camino, explotamos el fundido enfriado, que se conoce como matriz de roca, con un láser como los que se usan para la cirugía ocular. Luego analizamos el material midiendo su composición química".

Ubide y su equipo evaluaron este método en muestras recolectadas durante la erupción de 2021 en la isla canaria de La Palma, que duró 85 días.

"La erupción cubrió más de 12 kilómetros cuadrados con 159 metros cúbicos de lava que destruyó alrededor de 1600 hogares y obligó a la evacuación de más de 7000 personas; le costó al país el equivalente a alrededor de € 1400 millones - añade Ubide -. Para comprender cómo pueden evolucionar las erupciones volcánicas y brindar advertencias y consejos a las personas, los datos de monitoreo en vivo son fundamentales. Los terremotos, los cambios de suelo y los datos de gases brindan información indirecta sobre lo que sucede dentro de un volcán activo, pero la química del derretimiento es una medida directa de la 'personalidad' del magma, su comportamiento tras la erupción y el impacto potencial en las poblaciones y la infraestructura. La información que recopilamos durante esta erupción podría ayudar a informar el análisis del volcán y la gestión de riesgos en el futuro".

El equipo ahora está probando una técnica similar con ceniza volcánica, que se puede muestrear más fácilmente durante un evento volcánico.

"Estamos entusiasmados de colaborar con los observatorios de volcanes para implementar el método como una herramienta de monitoreo", concluye Ubide. Los resultados se han publicado en Science Advances.

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