Estudio de Reservorios de Magma Profundos: Una Clave para Predecir Explosiones Volcánicas

¿Cómo difieren los reservorios de magma profundo de las cámaras de magma superficiales en la influencia que ejercen sobre las erupciones volcánicas?

¿Qué papel juega la flotabilidad del magma en el desencadenamiento de erupciones volcánicas, según investigaciones recientes?

¿Cómo puede el estudio de los reservorios de magma profundo mejorar la precisión de las predicciones sobre erupciones volcánicas?

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Estudio de Reservorios de Magma Profundos: Una Clave para Predecir Explosiones Volcánicas

 

Las erupciones volcánicas están entre las fuerzas naturales más poderosas de la Tierra, capaces de devastar comunidades y remodelar paisajes. Aunque los científicos han avanzado significativamente en la predicción de estos eventos destructivos, los métodos actuales dependen en gran medida de la actividad del volcán mismo y de los primeros kilómetros de la corteza terrestre, donde reside la roca fundida—magmas—antes de erupcionar. Sin embargo, investigaciones pioneras del Imperial College de Londres y la Universidad de Bristol revelan que entender los reservorios de magma más profundos, situados hasta 20 kilómetros bajo la superficie, puede ser la clave para pronósticos de erupciones más precisos.

Fuente: Unsplash/Tetiana Grypachevska

Una Nueva Profundidad de Entendimiento

Tradicionalmente, el monitoreo de volcanes se centra en pistas a nivel de la superficie, como la actividad sísmica y los cambios en las emisiones de gases, combinadas con observaciones del magma almacenado en cámaras más superficiales. Sin embargo, estos métodos solo proporcionan una parte del panorama. La investigación más reciente, publicada en Science Advances, aboga por investigaciones más profundas—literalmente. Al examinar el proceso de formación del magma en reservorios situados mucho más allá de la corteza terrestre, los científicos han obtenido nuevas perspectivas sobre lo que impulsa las erupciones volcánicas.

La Dra. Catherine Booth, investigadora asociada en el Imperial College de Londres y autora principal del estudio, explica: «Examinamos volcanes alrededor del mundo y profundizamos más que estudios anteriores. Nos centramos en reservorios de magma situados profundamente bajo nuestros pies, donde el calor extremo funde las rocas sólidas en magma a profundidades de alrededor de 10 a 20 kilómetros.» Este cambio de enfoque podría revolucionar la manera en que predecimos y nos preparamos para las erupciones volcánicas.

Comprender las erupciones volcánicas relacionando el tamaño y la frecuencia de las erupciones con la velocidad de formación del magma en el subsuelo

Fuente: SciTechDaily.com

Hallazgos Clave de Todo el Mundo

El estudio revisó datos de 60 de las erupciones volcánicas más explosivas del mundo, abarcando nueve países, incluyendo Estados Unidos, Japón y Chile. Los investigadores combinaron observaciones del mundo real con modelos computacionales avanzados para simular los complejos procesos que ocurren en estos reservorios de magma profundos.

Sus hallazgos destacaron varios factores críticos que influyen en la actividad volcánica:

  • Flotabilidad del Magma: Un resultado sorprendente fue que la flotabilidad del magma, no solo su mezcla de roca fundida y sólida, juega un papel crucial en las erupciones. Una vez que el magma se vuelve lo suficientemente flotante como para ascender, fractura la roca sólida que está por encima, permitiendo que el magma fluya rápidamente a la superficie y erupcione.
  • Tamaño y Composición de los Reservorios de Magma: El tamaño de un reservorio de magma también es esencial para determinar la intensidad y frecuencia de una erupción. Aunque los reservorios más grandes contienen más magma, también dispersan el calor de manera más efectiva, ralentizando el proceso de fusión de las rocas circundantes. Como resultado, los reservorios más grandes no siempre producen erupciones más grandes, lo que contradice las suposiciones anteriores.
  • Ciclos de Erupción: El estudio también reveló que las erupciones rara vez son eventos aislados. En cambio, son parte de un ciclo repetitivo, con el magma acumulándose a lo largo del tiempo y experimentando cambios químicos que influyen en las erupciones futuras.

Una Colaboración Global

El esfuerzo de investigación fue una colaboración global, que involucró a científicos de múltiples instituciones. Según investigaciones secundarias, al examinar volcanes en nueve países—desde el Monte St. Helens en Estados Unidos hasta el Monte Merapi en Indonesia—el equipo recopiló una amplia gama de datos. Utilizaron estos conjuntos de datos para modelar el comportamiento del magma a medida que se forma, asciende y finalmente erupciona. Sus modelos computacionales no solo imitan el flujo del magma, sino que también aclaran cómo evoluciona la composición del magma a medida que se desplaza a través de la corteza terrestre.

El coautor, el Profesor Matt Jackson, Cátedra en Dinámica de Fluidos Geológicos en el Imperial College de Londres, señala: «Al mejorar nuestra comprensión de los procesos detrás de la actividad volcánica, nuestro estudio es un paso crucial hacia un mejor monitoreo y pronóstico de estos poderosos eventos geológicos.»

Imagen que ilustra un reservorio fuente produciendo magma que causa una erupción volcánica

Fuente: Imperial.ac.uk

Implicaciones para la Predicción de Erupciones

Las erupciones volcánicas son notoriamente difíciles de predecir con precisión. Aunque el malestar volcánico—como pequeños terremotos o emisiones de gases—suele preceder a las erupciones, no siempre indica cuán grande o explosiva será una erupción. Al incorporar información de reservorios de magma más profundos en los modelos de predicción existentes, los investigadores creen que pueden mejorar la precisión de estos pronósticos.

Una de las principales revelaciones del estudio es que las fuentes de magma más profundas, donde la roca sólida se funde por primera vez en magma, son tan importantes como las cámaras de magma superficiales típicamente estudiadas. El tiempo que tarda el magma en formarse y ascender desde estos reservorios profundos puede proporcionar pistas críticas sobre cuándo y cuán violenta podría ser una erupción. Esto podría llevar a advertencias más tempranas y precisas, potencialmente salvando vidas y reduciendo el daño ambiental.

El Futuro de la Investigación Volcánica

Los autores del estudio son optimistas sobre el futuro de la investigación volcánica. Sin embargo, reconocen que su trabajo es solo el comienzo. Sus modelos actuales se centran principalmente en cómo el magma se mueve hacia arriba a través de la corteza terrestre, pero planean refinar sus simulaciones para incluir factores más complejos, como el papel de otros fluidos como agua y dióxido de carbono, que también se encuentran en los reservorios de magma.

Al incorporar estos elementos, las investigaciones futuras podrían proporcionar una visión aún más detallada de los procesos subterráneos de la Tierra. “Nuestro estudio es un paso crucial hacia un mejor monitoreo y pronóstico de estos poderosos eventos geológicos”, dice Jackson. Con estos avances, los científicos esperan avanzar hacia modelos basados en la física que combinen datos en tiempo real con conocimientos geológicos más profundos, proporcionando probabilidades y incertidumbres más precisas respecto a la actividad volcánica.

Conclusión

El estudio de los reservorios de magma profundos marca un avance significativo en la comprensión de las erupciones volcánicas. Al cambiar el enfoque de las cámaras de magma superficiales a los reservorios mucho más profundos donde se forma el magma, los investigadores han abierto la puerta a predicciones más precisas de la actividad volcánica. Estos hallazgos podrían, en última instancia, proteger a las comunidades vulnerables y mitigar los riesgos ambientales. A medida que la investigación volcánica progresa, esta comprensión más profunda de los mecanismos internos de nuestro planeta podría llevar algún día a las predicciones de erupciones más precisas hasta la fecha, protegiendo vidas y paisajes de una de las fuerzas más poderosas de la naturaleza.

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Referencias 

Clues from deep magma reservoirs could improve volcanic eruption forecasts | Imperial News | Imperial College London

Towards scientific forecasting of magmatic eruptions | Nature Reviews Earth & Environment

Deeper Magma Reservoirs Study: Key to Predicting Volcanic Explosions | Science Times

Surprising Ways of Predicting Volcanic Activity

Clues from deep magma reservoirs could improve volcanic eruption forecasts | Imperial News | Imperial College London

To better predict volcanic eruptions, you have to dig deep — very deep | Space

Deciphering Deep Magma Reservoirs for Groundbreaking Volcanic Predictions (scitechdaily.com)

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