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Un nuevo enfoque para comprender las erupciones volcánicas masivas


Un modelo matemático brinda a los científicos una nueva herramienta para estimar la magnitud de grandes erupciones explosivas que ocurrieron hace miles de años


DICYT – Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad del Sur de Florida (USF) ha desarrollado una nueva forma de estimar la magnitud de erupciones volcánicas que ocurrieron hace miles de años. Una herramienta única en su tipo que puede ayudar a los científicos a comprender las erupciones explosivas pasadas que dieron forma a la Tierra y mejorar la forma de prever futuras erupciones peligrosas. El trabajo se utilizó para descifrar la erupción de un volcán de hace 2.500 años en Ecuador.

El modelo numérico avanzado que desarrolló el equipo de la USF posibilita a los científicos reconstruir las tasas de erupción a lo largo del tiempo estimando las dimensiones de las nubes paraguas que originan la acumulación de vastos depósitos de ceniza volcánica. La investigación se ha publicado en la nueva edición de ‘Communications, Earth and Environment’.

Cuando ocurren grandes erupciones explosivas se forman nubes paraguas que se extienden lateralmente hacia la estratosfera, lo que facilita el transporte de ceniza de grano fino a lo largo de cientos de millas, una ceniza que se asienta y cubre grandes franjas de tierra.

La tecnología actual permite a los científicos observar nubes de cenizas. Sin embargo, las erupciones pasadas se caracterizan en función de la interpretación geológica de sus depósitos de tefra: las piezas y fragmentos de roca expulsados al aire por un volcán en erupción. Al estimar el volumen y la masa de la erupción, la altura de la pluma, las dimensiones de la nube paraguas y otras características, los científicos pueden comprender y caracterizar las erupciones volcánicas, mejorando así el pronóstico de eventos futuros.

Utilizando una serie de técnicas de campo combinadas con modelos estadísticos y numéricos, los vulcanólogos extraen información de los depósitos para caracterizar y clasificar una erupción en una de las escalas más comúnmente utilizadas, el Índice de Explosividad Volcánica (VEI). “Hasta ahora, la información más utilizada es la altura de la columna de erupción y la masa o volumen total erupcionado”, dijo Constantinescu.

Pero con el tiempo, los depósitos se erosionan y pueden proporcionar una imagen incierta de las erupciones más antiguas. Además, “los modelos actuales son limitados en el sentido de que asumen que todas las erupciones volcánicas crearon en su mayoría columnas verticales”, señala Constantinescu, y no tienen en cuenta “las grandes erupciones explosivas que forman nubes de ceniza tipo paraguas que se extienden lateralmente”.

El trabajo del equipo de la USF muestra que son las dimensiones de estas nubes paraguas el factor determinante en la reconstrucción de grandes erupciones explosivas pasadas.

«Cuanto mejor podamos reconstruir la naturaleza de las erupciones pasadas a partir de los datos de los depósitos, mejor podremos anticipar los peligros potenciales asociados con futuras erupciones explosivas», apunta el equipo en el nuevo artículo.

Los investigadores proponen actualizar la escala VEI con las dimensiones de las nubes paraguas, que ahora se pueden estimar fácilmente utilizando los modelos matemáticos que han desarrollado.

Los investigadores aplicaron su modelo al depósito de tefra de la erupción de Pululagua, un volcán ahora inactivo a unas 50 millas al norte de la ciudad de Quito. Ecuador es considerado uno de los países con los volcanes más peligrosos del mundo. El volcán entró en erupción por última vez hace unos 2.500 años y el área es ahora una reserva geobotánica famosa por su biodiversidad y exuberante paisaje verde.

Hay alrededor de 1.500 volcanes potencialmente activos en todo el mundo, además de los que acechan bajo los océanos. En 2020, hubo al menos 67 erupciones confirmadas de 63 volcanes diferentes, según el Programa Global de Vulcanismo del Smithsonian.


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