Un estudio reconstruyó cómo la erupción de 2022 en Tonga transformó el fondo marino, desplazó casi nueve kilómetros cúbicos de material y contribuyó a generar un tsunami excepcional
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Eduardo Schmitz
La violenta erupción del volcán submarino Hunga, ocurrida el 15 de enero de 2022 en Tonga, provocó una transformación extraordinaria del fondo del océano Pacífico. Nuevos levantamientos de alta resolución muestran que la caldera pasó de tener entre 150 y 200 metros de profundidad antes del evento a alcanzar unos 850 metros después de la erupción, mientras su diámetro aumentó ligeramente de unos 4,5 a 4,8 kilómetros.
El estudio, publicado en Nature Geoscience y encabezado por la investigadora Marta Ribó junto con un equipo internacional, reconstruyó la evolución de la caldera mediante mapas batimétricos obtenidos antes y después de la erupción. Los resultados ofrecen una explicación más detallada de cómo el rápido hundimiento del terreno submarino contribuyó a generar un tsunami de dimensiones excepcionales y alteró profundamente el lecho oceánico alrededor del volcán.
La magnitud de aquel episodio ya había quedado documentada desde diferentes perspectivas. Investigaciones anteriores determinaron que la columna volcánica de Hunga fue la más alta registrada mediante observaciones modernas, después de penetrar hasta la mesosfera durante la fase explosiva del evento.
La caldera se desplomó durante la propia erupción
La comparación de levantamientos realizados en 2015 y 2016 con campañas desarrolladas entre abril y octubre de 2022 permitió medir directamente los cambios. Los científicos utilizaron batimetría multihaz, datos geofísicos del subsuelo, observaciones de la columna de agua e imágenes satelitales para reconstruir la nueva geometría del volcán.
El volumen total de material desplazado alcanzó aproximadamente 8,9 kilómetros cúbicos. De esa cantidad, unos 6,85 kilómetros cúbicos fueron atribuidos directamente al colapso de la caldera, mientras que el resto estuvo relacionado principalmente con la erosión causada por corrientes de densidad alimentadas por la erupción.
El análisis geomorfológico indica que el hundimiento tuvo características similares a un colapso de tipo pistón. El bloque situado sobre el sistema magmático descendió principalmente en dirección vertical, aunque el proceso fue más pronunciado en el sector noroeste, donde se encontraba la principal zona de emisión.
La transformación fue tan intensa que las imágenes tomadas poco después del evento mostraron cómo gran parte de la isla volcánica de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai desapareció tras la explosión, dejando únicamente pequeñas porciones de terreno emergido.
El fondo estructural quedó cerca de los 1.000 metros
Las mediciones posteriores localizaron el punto más profundo visible de la caldera aproximadamente a 850 metros bajo el nivel del mar. Sin embargo, los perfiles geofísicos indican que el piso estructural se encuentra todavía más abajo, alrededor de los 1.000 metros, cubierto por hasta 150 metros de depósitos piroclásticos acumulados durante la erupción.
En el sector noroeste, la subsidencia total calculada entre las mediciones anteriores y posteriores al evento alcanzó aproximadamente entre 800 y 1.100 metros. Los investigadores identificaron además depósitos de deslizamientos intercalados entre los materiales volcánicos, una disposición que indica que partes de las paredes se derrumbaron mientras la caldera todavía estaba colapsando.
La erupción también produjo una intensa erosión en las laderas submarinas. Las corrientes volcanoclásticas excavaron zonas del fondo marino a profundidades superiores a 100 metros y recorrieron grandes distancias desde el edificio volcánico.
El colapso contribuyó a impulsar un tsunami excepcional
La velocidad con la que se produjo la transformación de la caldera resulta fundamental para comprender las consecuencias del evento. El descenso abrupto del fondo desplazó un enorme volumen de agua y probablemente incrementó la magnitud del tsunami, con olas que alcanzaron alrededor de 40 metros a distancias de hasta 100 kilómetros del volcán.
Otros trabajos científicos ya habían establecido que el tsunami de Tonga fue particularmente complejo. Un estudio sobre el mecanismo responsable del tsunami global de Tonga determinó que las ondas atmosféricas generadas por la explosión también transfirieron energía al océano, ayudando a explicar su rápida propagación por diferentes cuencas oceánicas.
Otra investigación calculó incluso alturas iniciales mucho mayores cerca de la fuente y concluyó que la ola generada por la erupción pudo alcanzar unos 90 metros en su fase inicial. Las diferentes estimaciones corresponden a lugares, mecanismos y metodologías de reconstrucción distintos, pero coinciden en el carácter extraordinario del fenómeno.
Más de 190 kilómetros de cables submarinos resultaron dañados
Los efectos de la erupción no se limitaron al volcán y a las costas de Tonga. Las corrientes de material que descendieron por las laderas removieron grandes cantidades de sedimentos y dañaron más de 190 kilómetros de cables submarinos de telecomunicaciones, una infraestructura esencial para las conexiones internacionales del archipiélago.
El episodio evidencia la vulnerabilidad de las redes instaladas sobre el lecho oceánico frente a fenómenos geológicos extremos. Los propios cables de fibra óptica están siendo estudiados como posibles instrumentos de observación: investigaciones recientes han mostrado que los cables submarinos pueden utilizarse para detectar cambios de presión y temperatura del océano, con aplicaciones potenciales para estudiar tsunamis y otros peligros naturales.
La investigación sobre Hunga advierte que el tamaño relativamente reducido de una caldera no necesariamente implica un peligro menor. Dentro de una base global de 177 calderas analizada por los científicos, Hunga se encuentra entre las de menor diámetro, pero su hundimiento pronunciado y rápido fue capaz de producir consecuencias de alcance regional y global.
El volcán mantuvo señales de actividad después de la explosión
Las expediciones realizadas después de la erupción también detectaron actividad hidrotermal dentro de la nueva caldera. En mayo de 2022 se observaron grandes plumas de fluidos que ascendían desde zonas profundas del fondo, incluida una columna de entre 450 y 500 metros de altura en el sector noroeste.
Para octubre de ese año, las plumas más profundas habían dejado de observarse. Los investigadores plantean como posibles explicaciones la retirada del magma o el sellado de los conductos mediante mineralización hidrotermal. Sin embargo, persistieron emisiones menos profundas en el margen noroeste, una señal de que fluidos vinculados al sistema magmático todavía podían desplazarse por las fracturas asociadas con la caldera.
Las mediciones oceanográficas revelaron además una marcada estratificación dentro de la depresión. Una capa superficial relativamente cálida y menos salina permanecía sobre aguas más frías y densas, con escasa mezcla vertical entre ambas.
Mapear los volcanes submarinos puede mejorar las alertas
El caso de Hunga demuestra el valor de disponer de mapas detallados del fondo marino antes de una gran erupción. Sin los levantamientos previos de la zona habría resultado mucho más difícil determinar cuánto descendió la caldera, cuánto material desapareció y qué procesos actuaron durante las aproximadamente 11 horas de intensa actividad explosiva.
Los autores consideran que repetir levantamientos batimétricos de alta resolución en sistemas volcánicos submarinos permitiría detectar cambios estructurales y comprender mejor la formación de calderas. Esta información podría incorporarse a la evaluación de amenazas volcánicas, a los sistemas de alerta temprana de tsunamis y a la planificación destinada a proteger cables y otras infraestructuras críticas instaladas en el fondo oceánico.
Hunga pertenece al arco volcánico Tonga-Kermadec, donde existen numerosos volcanes submarinos y complejos de caldera. La investigación muestra que los procesos que ocurren fuera de la vista, a cientos de metros bajo el océano, pueden desencadenar en pocas horas transformaciones geológicas capaces de afectar costas, ecosistemas, comunicaciones y sistemas de vigilancia a enormes distancias.
Fuentes referenciales:
Infobae
Nature Geoscience
