El análisis microscópico de materiales expulsados por los volcanes Etna, Stromboli y Tajogaite revela que la fragmentación del magma puede repetirse a distintas temperaturas y profundidades. El hallazgo ayuda a explicar cómo se forman las cenizas y otros fragmentos volcánicos.
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Karem Díaz S.
El magma expulsado durante una erupción volcánica no siempre se fragmenta una sola vez. Puede romperse, volver a unirse parcialmente y fracturarse de nuevo mientras asciende hacia la superficie o es expulsado al exterior. Esta es una de las principales conclusiones de una investigación internacional que examinó materiales procedentes de tres volcanes de Italia y España.
El estudio, publicado el 27 de julio de 2026 en la revista científica Geology y divulgado por la Sociedad Geológica de América el 14 de septiembre, identifica señales microscópicas que permiten reconstruir procesos ocurridos dentro del magma durante diferentes etapas de una erupción.
La investigación fue dirigida por Jacopo Taddeucci, del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Italia (INGV), con la participación de especialistas italianos y españoles. El equipo estudió fragmentos expulsados por los volcanes Etna y Stromboli, en Italia, y por el sistema de Cumbre Vieja durante la erupción del Tajogaite, en La Palma, España.
Los resultados cuestionan una representación simplificada de las erupciones explosivas, según la cual el magma se rompe en un momento y lugar determinados para producir las partículas que finalmente caen sobre el terreno.
Las muestras examinadas indican que, al menos en los sistemas volcánicos estudiados, la formación de esos fragmentos puede ser mucho más prolongada y compleja.
Las cenizas volcánicas conservan señales de procesos invisibles
Durante una erupción explosiva, los gases contenidos en el magma contribuyen a su fragmentación. El material resultante puede salir expulsado en forma de cenizas, lapilli y otros fragmentos conocidos como piroclastos.
El tamaño, la forma y las características físicas de esas partículas influyen en su dispersión y en los peligros asociados a una erupción.
Las cenizas más finas pueden permanecer suspendidas y desplazarse con el viento, mientras que los fragmentos de mayor tamaño suelen depositarse a distancias menores del centro eruptivo, aunque su trayectoria depende también de la intensidad de la explosión y de las condiciones atmosféricas.
Comprender cómo se originan los piroclastos es importante para interpretar los depósitos volcánicos y mejorar los modelos utilizados en la evaluación de riesgos.
El equipo de Taddeucci examinó la estructura interna de partículas volcánicas mediante microscopía electrónica de barrido, microtomografía de rayos X y análisis de imágenes.
Estas técnicas permitieron identificar detalles que no pueden distinguirse a simple vista, incluidos cristales fracturados, superficies de unión entre materiales y pequeños fragmentos incorporados dentro de otros.
La combinación de esas señales reveló que algunos piroclastos atravesaron varios episodios de rotura y unión antes de adquirir su forma definitiva.
El magma caliente puede reparar parcialmente sus fracturas
Una de las observaciones más significativas fue la presencia de cristales rotos dentro de una matriz de vidrio volcánico aparentemente continua.
Los investigadores interpretan estas estructuras como evidencia de que una fractura atravesó el magma y rompió los cristales, pero posteriormente el material fundido volvió a fluir y cerró parcialmente la discontinuidad.
Este fenómeno se conoce como reparación viscosa de fracturas. No implica que el magma se comporte como un organismo que cicatriza, sino que conserva suficiente movilidad para deformarse y volver a unir superficies previamente separadas.
Los científicos también encontraron pequeñas líneas internas denominadas suturas, asociadas a la unión de superficies de material fundido.
Algunas se habrían formado cuando las paredes de una fractura volvieron a entrar en contacto. Otras podrían corresponder a fragmentos expulsados o separados que se unieron nuevamente mientras todavía estaban suficientemente calientes.
La existencia de estas estructuras demuestra que romperse y volver a unirse no son necesariamente procesos independientes dentro de una erupción.
En determinadas condiciones pueden sucederse varias veces, modificando la forma, la estructura y el tamaño de los fragmentos que finalmente se depositan.
La temperatura condiciona la forma de los fragmentos volcánicos
El estudio muestra que la capacidad del magma para deformarse después de una fractura depende de sus propiedades físicas, especialmente de la temperatura y la viscosidad.
Cuando el material permanece muy caliente y conserva una viscosidad relativamente baja, las superficies fracturadas pueden deformarse y volver a unirse.
En cambio, cuando el magma se enfría y se aproxima a un comportamiento más frágil, las roturas tienden a conservar bordes definidos y otras señales de fragmentación.
Los investigadores encontraron piroclastos con contornos suaves, otros con bordes irregulares y materiales que presentaban características intermedias.
Estas diferencias son compatibles con fracturas ocurridas antes, durante y después de la transición entre un comportamiento predominantemente viscoso y otro más frágil.
El análisis permite interpretar los fragmentos volcánicos como registros de las condiciones que experimentó el material durante su ascenso, expulsión y enfriamiento.
Se trata de una perspectiva complementaria a las investigaciones que utilizan los cristales volcánicos para reconstruir la recarga de magma bajo La Palma, donde la composición de los minerales proporciona información sobre los procesos ocurridos antes de las erupciones.
El Tajogaite permitió comparar distintas fases de una erupción
Uno de los casos examinados con mayor detalle fue la erupción del Tajogaite, desarrollada en La Palma entre septiembre y diciembre de 2021.
Durante ese episodio se produjeron diferentes estilos de actividad explosiva, incluidas fuentes de lava y emisiones pulsátiles de materiales volcánicos.
El equipo comparó las microestructuras de fragmentos procedentes de distintas fases eruptivas para investigar cómo cambiaban las condiciones de fragmentación.
En los depósitos asociados a las fuentes de lava se identificó una mayor presencia de suturas, interpretada como señal de que el material experimentó deformación viscosa y procesos de unión mientras todavía se encontraba a temperaturas elevadas.
En los depósitos relacionados con emisiones menos vigorosas se observaron proporcionalmente más cristales fracturados y fragmentos incorporados.
Los investigadores relacionan estas diferencias con condiciones de fragmentación más superficiales y frías, en las que la reparación viscosa resultaría menos eficiente.
La comparación no implica que todas las erupciones sigan exactamente la misma secuencia. Muestra que la proporción de determinadas estructuras microscópicas puede variar con el estilo eruptivo.
El resultado añade información a los estudios sobre los cambios químicos y físicos registrados en las lavas de La Palma durante la erupción de 2021, que también permitieron reconocer variaciones en la alimentación y evolución del sistema volcánico.
El Etna y Stromboli muestran que el proceso no es exclusivo de Canarias
El análisis de muestras procedentes del Etna y Stromboli permitió comprobar que las señales de fragmentación repetida también aparecen en otros sistemas volcánicos basálticos.
Estos volcanes italianos presentan una actividad explosiva que puede producir abundantes partículas de distintos tamaños.
La identificación de estructuras semejantes en materiales procedentes de tres sistemas eruptivos diferentes refuerza la interpretación de que la fragmentación prolongada no constituye una particularidad del Tajogaite.
Sin embargo, la investigación no establece que todos los volcanes produzcan esas estructuras en idénticas proporciones.
Las características del magma, la temperatura, la cantidad de cristales, la presencia de gases y las condiciones del conducto volcánico pueden modificar los procesos de rotura y unión.
En el caso del Etna, la importancia de conocer esos mecanismos se relaciona con su actividad frecuente y con la exposición de poblaciones e infraestructuras a los materiales expulsados.
La investigación complementa los estudios sobre las características geológicas que distinguen al Etna de otros volcanes europeos, aunque aborda una cuestión diferente: cómo se generan los fragmentos durante las fases explosivas.
Por qué importa el tamaño final de las cenizas
Los modelos de dispersión volcánica necesitan estimar qué cantidad de material se expulsa y cómo se distribuye entre partículas de diferentes tamaños.
Una parte de esos cálculos depende de supuestos sobre el momento y las condiciones en que el magma se fragmenta.
Si las partículas pueden romperse varias veces o volver a unirse después de una fractura inicial, la distribución final de tamaños no tiene por qué coincidir con la que se produjo durante la primera ruptura.
Esta diferencia resulta importante para interpretar los depósitos de ceniza y reconstruir el desarrollo de erupciones antiguas.
También puede ayudar a perfeccionar los modelos de dispersión utilizados en la evaluación de peligros volcánicos, aunque el estudio no presenta un nuevo sistema operativo de predicción ni demuestra una mejora cuantificada en los pronósticos actuales.
La dispersión de cenizas representa uno de los efectos más extensos de determinadas erupciones. Puede afectar a la aviación, la visibilidad, las carreteras y distintas actividades humanas incluso fuera del entorno inmediato del volcán.
Los efectos sobre el transporte y la población han quedado reflejados en episodios recientes como las interrupciones aéreas asociadas a las emisiones de ceniza del Anak Krakatau, en Indonesia.
El nuevo estudio no analiza aquel episodio, pero aporta conocimientos sobre los procesos físicos que determinan las características de los materiales volcánicos expulsados.
Las rocas permiten reconstruir etapas ocultas de las erupciones
Una de las dificultades de la volcanología consiste en investigar procesos que ocurren dentro de conductos situados bajo la superficie terrestre.
Los instrumentos geofísicos pueden registrar deformaciones, terremotos y otras señales relacionadas con el movimiento del magma, pero no permiten observar directamente todos los cambios físicos que experimenta el material fundido.
Los fragmentos recuperados después de una erupción ofrecen otra fuente de información.
Cuando se enfrían y solidifican, algunas estructuras microscópicas quedan preservadas. Su estudio permite formular interpretaciones sobre las condiciones que existieron antes de la deposición.
El trabajo de Taddeucci y sus colaboradores propone utilizar la abundancia relativa de cristales rotos, suturas y fragmentos reincorporados como indicadores de los procesos de deformación y fragmentación.
Esta aproximación también podría aplicarse a materiales de erupciones antiguas, siempre que las estructuras originales se hayan conservado adecuadamente.
No obstante, los autores advierten que todavía es necesario ampliar el análisis a otros tamaños de partículas, composiciones magmáticas y estilos eruptivos.
La interpretación de las microestructuras depende de múltiples factores y no permite deducir automáticamente una temperatura, una profundidad o una duración exacta a partir de una sola característica.
Un nuevo elemento para comprender las erupciones explosivas
El principal aporte de la investigación es demostrar, mediante evidencias microscópicas, que la formación de piroclastos puede extenderse a lo largo de varias etapas de una erupción.
El magma puede comenzar a fragmentarse dentro del conducto volcánico, experimentar nuevas roturas cerca de la salida y continuar modificándose durante su expulsión y deposición.
Mientras conserva suficiente temperatura, algunos fragmentos pueden deformarse y unirse nuevamente.
Por esa razón, los investigadores consideran necesario actuar con cautela al representar la fragmentación de magmas basálticos como un proceso único que ocurre a una sola profundidad.
Las futuras investigaciones buscarán relacionar las estructuras microscópicas con condiciones físicas más precisas, como presión, temperatura, duración de los procesos y dimensiones de los fragmentos.
El objetivo científico es incorporar una descripción más completa de la fragmentación a los modelos eruptivos y aprovechar la información conservada en los materiales volcánicos para comprender mejor acontecimientos pasados.
Las cenizas y los pequeños fragmentos de roca, que a primera vista pueden parecer simples residuos de una explosión, contienen así un registro de las transformaciones que experimentó el magma antes de enfriarse definitivamente.
Fuentes referenciales:
Geology — Protracted magma fragmentation during mafic explosive eruptions, 27 de julio de 2026
Geological Society of America — Scientists find microscopic evidence that magma repeatedly breaks and heals during eruptions, 14 de septiembre de 2026
Universidad Sapienza de Roma — Registro académico de la investigación
