El colapso de la caldera exacerba las erupciones volcánicas

Científicos han refinado el conocimiento de qué desencadena las erupciones volcánicas a gran escala y cómo el colapso de la caldera aumenta el tamaño y la duración de las mismas.

El Kilauea de Hawái es uno de los volcanes más activos del mundo. Debido a esto y su relativa facilidad de acceso, también se encuentra entre los más equipados con equipos de monitoreo: instrumentos que miden y registran todo, desde terremotos y movimientos del suelo hasta el volumen y el avance de la lava.

Sin embargo, la erupción del Kilauea en 2018 fue especialmente masiva. De hecho, fue la erupción más grande del volcán en más de 200 años. Los científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA utilizaron la abundancia de datos recopilados de este raro evento para arrojar luz sobre la causa de erupciones a gran escala como esta y, quizás lo más importante, qué mecanismos las desencadenan.

"En última instancia, lo que causó que esta erupción fuera mucho más grande de lo normal fue el colapso de la caldera del volcán, la gran depresión en forma de cráter en la cima del volcán", dijo en un comunicado Alberto Román, autor principal del nuevo estudio del JPL publicado recientemente en Nature. "Durante el colapso de una caldera, un enorme bloque de roca cerca de la cima del volcán se desliza hacia el volcán. A medida que se desliza, se atasca en las paredes irregulares que lo rodean y se desliza un poco más, el bloque de roca exprime más magma del que normalmente se expulsaría".

Pero lo que el equipo científico realmente quería saber era qué causó el colapso de la caldera en primer lugar, y encontraron la respuesta.

¿El probable culpable? Ventilaciones: aberturas a través de las cuales fluye la lava, ubicadas a una distancia y a una elevación mucho más baja que la cima del volcán.

"A veces, los volcanes entran en erupción en la cima, pero también puede ocurrir una erupción cuando la lava atraviesa los conductos de ventilación mucho más abajo del volcán", dijo Paul Lundgren, coautor del estudio, del JPL. "La erupción a través de estos respiraderos de baja elevación probablemente llevó al colapso de la caldera".

Lundgren compara este tipo de ventilación con el grifo de una jarra de agua plegable que llevaría en un viaje de campamento. A medida que el nivel del agua desciende hacia la ubicación del grifo, el flujo de agua se ralentiza o se detiene. Del mismo modo, cuanto más abajo en el volcán se encuentra un respiradero (o "grifo"), es probable que la lava fluya más tiempo antes de llegar a un punto de parada.

Una gran cantidad de magma se puede expulsar rápidamente de la cámara (o cámaras) debajo del volcán a través de estos respiraderos, dejando el piso rocoso y las paredes de la caldera sobre la cámara sin suficiente soporte. La roca de la caldera puede colapsar en la cámara de magma.

A medida que la roca cae, presuriza las cámaras de magma (para Kilauea, el equipo de investigación identificó dos de ellas), lo que aumenta el flujo de magma hacia los respiraderos distantes, así como el volumen total de la erupción. La presurización es similar a apretar la jarra de agua para expulsar el último poco de agua.

Después de desarrollar su modelo de estos procesos de erupción, aprovechando la gran cantidad de datos disponibles de Kilauea, también compararon las predicciones del modelo con las observaciones de erupciones similares provocadas por el colapso de la caldera en otros volcanes. Los resultados fueron consistentes. Aunque el modelo no predice cuándo entrará en erupción un volcán, puede proporcionar información crucial sobre la probable gravedad de una erupción una vez que comience.

"Si vemos una erupción en un respiradero de baja elevación, eso es una bandera roja o una advertencia de que es posible el colapso de la caldera", dijo Román. "De manera similar, si detectamos terremotos consistentes con el deslizamiento del bloque de roca de la caldera, ahora sabemos que la erupción probablemente será mucho más grande de lo habitual".

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