Magma a baja profundidad desató los 'incendios' volcánicos en Islandia
Una vasta acumulación y fusión de magma justo bajo la superficie desató los 'incendios de Fagradalsfjall', eventos volcánicos que comenzaron en la península de Reykjanes, en Islandia, en 2021.
El muestreo continuo de las lavas erupcionadas del volcán Fagradalsfjall permitió un análisis detallado de series temporales de señales geoquímicas. Estas muestran que el inicio de la erupción comenzó con una acumulación masiva de magma, lo que contrasta con la hipótesis inicial de que el magma ascendió directamente desde el manto.
El geólogo del Instituto Scripps de Oceanografía, James Day, y sus colegas informan sobre los análisis ahora en la revista Nature.
"Al recolectar lavas a intervalos regulares y luego medir su composición en el laboratorio, podemos saber qué alimenta al volcán en profundidad", dijo Day en un comunicado. "Es un poco como tomar medidas regulares de la sangre de alguien. En este caso, la 'sangre' del volcán son las lavas fundidas que emanan de él de manera tan espectacular".
Algo similar en la palma
Day, estudiantes de Scripps Oceanography y colegas internacionales han estado estudiando lavas basálticas de otras erupciones volcánicas recientes además de la de Islandia. Estas incluyen la erupción de 2021 del volcán Tajogaite en la isla de La Palma en las Islas Canarias y la erupción de 2022 de Mauna Loa en Hawái. Han encontrado evidencia de una acumulación de magma similar debajo de La Palma.
"Lo que hace que la erupción de Islandia sea tan notable es la enorme señal de corteza dentro de las lavas más tempranas", dijo Day. "Junto con nuestros estudios de La Palma, sugiere que el almacenamiento de magma en la corteza puede ser un proceso común involucrado en el período previo a erupciones basálticas más grandes como las de Islandia o las Islas Canarias. Esta información será importante para comprender el peligro volcánico en el futuro", agregó, "ya que puede ayudar a pronosticar la actividad volcánica".
Estudios previos habían sugerido que los incendios de Fagradalsfjall surgieron de la superficie sin interacción con la corteza. El equipo de Day, que incluye a la estudiante de pregrado de la UC San Diego Savannah Kelly, utilizó la composición isotópica del elemento osmio para entender lo que estaba sucediendo debajo del volcán.
"Lo útil de utilizar osmio", dijo Day, "es que uno de sus isótopos se produce por la desintegración radiogénica de otro metal, el renio. Debido a que los elementos se comportan de manera diferente durante la fusión, uno de los elementos, el renio, se enriquece en la corteza terrestre". Day y sus colegas aprovecharon los comportamientos distintos del renio y el osmio para demostrar que las lavas tempranas de los incendios de Fagradalsfjall estaban contaminadas por la corteza.
La Tierra se puede dividir en una serie de capas. La parte más profunda es el núcleo metálico. Las capas más superficiales son la atmósfera, el océano y la corteza rocosa. Todos los seres humanos vivimos en la corteza, que está dominada por tipos de rocas como el granito o el basalto, como los que se encuentran en las lavas de Islandia. Entre el núcleo y la corteza se encuentra el vasto manto de la Tierra. Esta capa del manto es donde se produce la fusión para producir los magmas que alimentan volcanes como los de Islandia.
Trabajos anteriores publicados sobre las recientes erupciones volcánicas en la cordillera de Reykjanes habían utilizado otras huellas geoquímicas para estudiar las lavas. Estas huellas sugerían únicamente contribuciones del manto a las lavas. Los isótopos de osmio son muy sensibles a la corteza y permitieron la identificación inequívoca de su adición a las lavas primitivas.
"El trabajo comenzó como una experiencia de investigación de pregrado para Savannah (Kelly) y esperábamos ver firmas del manto en las lavas durante toda la erupción", dijo Day. "Pueden imaginar nuestro asombro cuando estábamos sentados frente al espectrómetro de masas midiendo las muestras primitivas y vimos señales obvias de corteza dentro de ellas".
El equipo analizó las lavas que brotaron del volcán Fagradalsfjall en 2021 y 2022. Las lavas de 2021 estaban contaminadas por la corteza, las de 2022 no. Concluyeron que las primeras lavas se acumularon en la corteza y la interacción con esta puede haber ayudado a desencadenar la erupción.
"Después de eso, parece que el magma de las erupciones posteriores utilizó vías preexistentes para llegar a la superficie", dijo Day.
Day y sus colegas planean continuar su trabajo sobre Islandia y otras erupciones basálticas en el futuro. Las erupciones anteriores en la península de Reykjanes han durado siglos.
"Parece que los 'incendios' volcánicos en Islandia me sobrevivirán", dijo Day. "Las erupciones que probablemente continúen allí proporcionarán un tesoro de información científica importante sobre cómo funcionan los volcanes y sus peligros asociados. Nuestro estudio muestra que el comienzo de la erupción no solo fue espectacular visualmente, sino también geoquímicamente".
