Cientos de volcanes yacen inactivos bajo la montaña Eifel, en el oeste de Alemania. Son ejemplos típicos de lo que se conoce como campos volcánicos distribuidos. Para comprender mejor su formación y actividad, investigadores del Centro de Geociencias GFZ Helmholtz e instituciones asociadas llevaron a cabo el mayor experimento sismológico sobre volcanes de Alemania en esta región entre septiembre de 2022 y agosto de 2023.
por GFZ Helmholtz Centro de Geociencias
Con más de 500 estaciones de medición y un cable de fibra óptica de 64 kilómetros de longitud, fue posible por primera vez generar una imagen de alta resolución de las estructuras bajo los volcanes de Eifel. Los nuevos datos muestran la representación más precisa hasta la fecha del depósito de magma que causó la erupción del lago Laach hace 13.000 años. Es más profundo y tiene una orientación diferente a la que se suponía anteriormente. También hay hallazgos sorprendentes sobre miles de microterremotos recientes y posibles acumulaciones de fluidos en la corteza.
Los resultados proporcionan una base importante para una evaluación más precisa de los procesos volcánicos y los posibles riesgos futuros en la región. Los investigadores, dirigidos por el Prof. Dr. Torsten Dahm, han resumido los resultados iniciales de sus estudios en tres publicaciones en las revistas Seismica , Journal of Geophysical Research: Solid Earth y Geophysical Journal International .
Campos volcánicos distribuidos
Los campos volcánicos distribuidos son una forma de vulcanismo poco estudiada dentro de las placas continentales. Se caracterizan por una gran cantidad de volcanes y maares que se extienden sobre un área de entre 1000 y 10 000 km². Se encuentran, por ejemplo, en la región de Eifel, en el oeste de Alemania; en el Macizo Central, en el centro de Francia (p. ej., la Cadena de Puye); en Arizona, EE. UU. (Campo Volcánico de San Francisco); pero también en China o Nueva Zelanda (Campo Volcánico de Auckland).
En la mayoría de los casos, cada volcán solo está activo una vez; las erupciones posteriores ocurren en un lugar diferente. Para evaluar mejor el peligro que representa este tipo de vulcanismo, es importante cartografiar el sistema magmático desde la profundidad del manto hasta la corteza superior, así como los reservorios donde el magma puede acumularse y ascender, lo que podría provocar erupciones individuales.
Experimento sismológico a gran escala en Eifel
Para investigar estas cuestiones, el Centro de Geociencias Helmholtz GFZ, en colaboración con universidades y servicios sísmicos de Alemania y Luxemburgo, llevó a cabo un experimento sismológico a gran escala en los campos volcánicos de Eifel entre septiembre de 2022 y agosto de 2023. Los investigadores denominan a este tipo de experimento «Large-N» porque implica un gran número de estaciones de medición sísmica.
En este caso, había más de 500. Sus datos se combinaron con los de otro método innovador, denominado tecnología de detección acústica (DAS, por sus siglas en inglés, Distributed Acoustic Sensing ), que utiliza un cable de fibra óptica desocupado de 64 kilómetros de longitud. Este método aprovecha el hecho de que las señales luminosas que viajan a través de los cables de fibra óptica son muy sensibles incluso a las tensiones más leves en la fibra, que podrían deberse a tensiones mecánicas o cambios de temperatura en el entorno.
El experimento Large-N en la región de Eifel es, de hecho, el mayor de su tipo jamás realizado en Alemania. Permitió, en algunos casos, ubicar estaciones a menos de dos kilómetros de distancia. Esto permitió, por primera vez, realizar investigaciones del subsuelo de alta resolución directamente bajo los volcanes de la región de Eifel. Los resultados publicados confirman las suposiciones previas sobre la estructura y el estado de los volcanes de la región de Eifel, pero también revelan algunos hallazgos inesperados.
Terremoto de magnitud 7.8 en Turquía. Crédito: Seismica (2025). DOI: 10.26443/seismica.v4i2.1492
Nuevos y sorprendentes conocimientos sobre las estructuras bajo el lago Laach
Las imágenes tomográficas de alta resolución del subsuelo muestran por primera vez la ubicación, posición y profundidad del depósito de magma que causó la erupción del lago Laach hace 13.000 años. La fase principal de la erupción, que duró solo unos días, fue altamente explosiva y produjo depósitos masivos de ceniza y flujo piroclástico cerca de Mendig, al sur del lago Laach. Hasta ahora, el tamaño y la profundidad de la cámara de magma bajo el lago Laach solo podían inferirse indirectamente a partir de estudios de las capas de tefra de Mendig, es decir, depósitos de ceniza volcánica accesibles sobre el suelo
La tomografía sísmica muestra una anomalía en las velocidades sísmicas bajo el lago Laach, a una profundidad de hasta diez kilómetros, significativamente mayor de lo que se suponía. Sorprendentemente, la anomalía no desciende verticalmente, sino en diagonal hacia la cuenca de Neuwied, donde se concentran la mayoría de los microsismos en la región de Vulkaneifel.
Localización de más de mil microterremotos
Con la ayuda de este extraordinario conjunto de datos, se localizaron más de mil microterremotos en un año. La mayoría de estos sismos ocurrieron a lo largo de una estrecha zona vertical entre Ochtendung y el lago Laach. Sin embargo, también se observaron grupos de terremotos en los límites de las anomalías de velocidad sísmica. Esto sorprendió a los científicos, ya que podría indicar un aumento de temperatura en estas zonas.
«Las fuertes reflexiones de las ondas sísmicas en los límites de las capas de la corteza superior e inferior bajo la cuenca de Neuwied también son inusuales», afirma Dahm, director del Experimento Eifel Large N. «La intensidad de las reflexiones indica que se han acumulado fluidos en estas capas. Aún no se ha esclarecido si se trata de magma o de fluidos magmáticos, y se investigará mediante métodos de evaluación mejorados».
Más información: Torsten Dahm et al., Un experimento sismológico multisensor de gran magnitud para estudiar la transferencia de magma en campos volcánicos intracontinentales: El ejemplo de Eifel, Alemania, Seismica (2025). DOI: 10.26443/seismica.v4i2.1492
Hao Zhang et al., Estructura de la corteza superior de la región volcánica de Eifel (suroeste de Alemania) a partir de tomografía sísmica local utilizando datos de la red sísmica Large-N, Journal of Geophysical Research: Solid Earth (2025). DOI: 10.1029/2025jb031338
P. Laumann et al., La microsismicidad revela la activación de fallas y los procesos de fluidos bajo la cuenca de Neuwied y el volcán Laachersee, Eifel Oriental, Alemania, Geophysical Journal International (2025). DOI: 10.1093/gji/ggaf475
