En los medios de comunicación, el derretimiento de las capas de hielo suele considerarse sinónimo de cambio climático, con imágenes evocadoras de osos polares solitarios flotando en balsas de hielo cada vez más pequeñas. Si bien es común informar sobre impactos como el aumento del nivel del mar y los cambios de salinidad, una consecuencia menos conocida es el efecto sobre los volcanes.
Por Hannah Bird, Phys.org
Durante la desglaciación, el derretimiento de capas de hielo de kilómetros de espesor reduce la masa que pesa sobre la tierra, lo que provoca la elevación. Esto altera la presión dentro de las cámaras de magma que se encuentran debajo de la superficie de la Tierra, lo que provoca erupciones volcánicas .
Una investigación, publicada en Geochemistry, Geophysics, Geosystems , sugiere que la descarga masiva debida al derretimiento de las capas de hielo de la Antártida (rebote isostático) está provocando erupciones de mayor frecuencia y magnitud en el Sistema del Rift de la Antártida Occidental, una de las provincias volcánicas más grandes de la Tierra con más de 100 centros eruptivos.
La investigadora de doctorado Allie Coonin, de la Universidad de Brown, y sus colegas investigaron la interacción de la glaciación y el vulcanismo durante los dos últimos ciclos glaciales planetarios (en los últimos 150.000 años).
Para ello, utilizaron un modelo de cámara de magma termomecánica y simularon una capa de hielo en contracción de la Antártida occidental mediante la introducción de disminuciones de presión específicas ejercidas sobre las rocas subyacentes y la cámara de magma.
Exploraron además cómo la reducción de esta presión de confinamiento permite que la cámara de magma se expanda volumétricamente, con la sobrepresurización asociada y la expulsión de volátiles (aquí cuando el agua disuelta y el dióxido de carbono forman burbujas de gas) de los magmas de basalto, lo que afecta la trayectoria de futuras erupciones.
Al explorar cámaras de magma de diferentes tamaños, el equipo de investigación descubrió que cuanto más grande es la cámara de magma, más susceptible es a los efectos de la descarga de masa de hielo y que la tasa de descarga es el factor crítico, siendo la tasa de pérdida de hielo investigada más alta de 3 m/año.
Además, al probar cámaras de magma subsaturadas en volátiles, los científicos identificaron que la descarga de masa de hielo aceleró el proceso de expulsión de la primera volátil (iniciando las primeras etapas que conducen a una erupción) en decenas a cientos de años.
Esto significa que se produjeron erupciones que tal vez no se habrían producido si la descarga no hubiera inducido cambios en la cámara de magma, lo que resultó en una mayor liberación acumulada de magma durante la vida útil de esa cámara.
Para comprobar sus hallazgos, Coonin y sus colegas recurrieron a los depósitos volcánicos de la cordillera de los Andes en América del Sur. Allí, la capa de hielo patagónica alcanzó un espesor de 1.600 m sobre la zona volcánica del sur hace entre 18.000 y 35.000 años. Identificaron una correlación entre la descarga de masa de hielo durante la desglaciación al final del Último Máximo Glacial (hace unos 18.000 años) con el aumento de la actividad eruptiva de los volcanes Calbuco, Mocho-Choshuenco y Puyehue-Cordón Caulle.
Este tipo de vulcanismo inducido por descargas puede dar lugar a un ciclo de retroalimentación positiva perjudicial, ya que cuando el hielo derretido altera la presurización de la cámara de magma y provoca una erupción, el evento resultante derrite más hielo, lo que podría desencadenar otra erupción. En particular, la capa de hielo de la Antártida occidental está enraizada por debajo del nivel del mar, por lo que, a medida que el nivel del mar aumenta debido al hielo derretido, se sumerge aún más y acelera su retroceso.
Lo que complica aún más las cosas son los impactos del aumento de los niveles de dióxido de carbono que causan el calentamiento global y la retroalimentación del albedo del hielo, por el cual las capas de hielo derretidas reducen la cantidad de radiación solar entrante reflejada hacia el espacio (hay menos superficie reflectante «blanca» en comparación con la superficie «oscura» para absorber), lo que calienta la atmósfera y exacerba el derretimiento.
Los investigadores señalan que incluso si el calentamiento antropogénico cesara inmediatamente, los efectos de la descarga de masa de hielo que ya ha experimentado el Sistema del Rift de la Antártida Occidental seguirán afectando el comportamiento volcánico aquí durante miles de años.
Por lo tanto, comprender la sensibilidad de esta descarga de masa de hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental sobre las cámaras de magma tiene implicaciones importantes para poder predecir con precisión las consecuencias futuras sobre los sistemas geológicos interconectados de la Tierra.
Más información: AN Coonin et al, Respuesta de la cámara de magma a la descarga de hielo: aplicaciones al vulcanismo en el sistema de rift de la Antártida occidental, Geoquímica, Geofísica, Geosistemas (2024). DOI: 10.1029/2024GC011743
