Arriba: Volcán West Mato en erupción en 2009. Imagen cortesía de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.
La mayor parte de la actividad volcánica de la Tierra ocurre bajo el agua
Las erupciones volcánicas en las profundidades de nuestros océanos son capaces de liberar energía extremadamente poderosa, a un ritmo lo suficientemente alto como para alimentar a todo Estados Unidos, según una investigación publicada hoy.
Durante mucho tiempo se pensó que las erupciones de los volcanes de aguas profundas eran relativamente poco interesantes en comparación con las de la tierra. Si bien los volcanes terrestres a menudo producen erupciones espectaculares, dispersando cenizas volcánicas en el medio ambiente, se pensaba que las erupciones marinas profundas solo producían flujos de lava de movimiento lento.
Pero los datos recopilados por vehículos operados a distancia en las profundidades del Pacífico Nororiental y analizados por científicos de la Universidad de Leeds, han revelado un vínculo entre la forma en que se dispersa la ceniza durante las erupciones submarinas y la creación de grandes y poderosas columnas de agua caliente que se elevan desde el fondo del océano, conocidas como megaplumas.
Estas megaplumas contienen agua caliente rica en productos químicos y actúan de la misma manera que las columnas atmosféricas vistas desde los volcanes terrestres, extendiéndose primero hacia arriba y luego hacia el exterior, llevando consigo cenizas volcánicas. El tamaño de las megaplumas es inmenso, con volúmenes de agua equivalentes a cuarenta millones de piscinas olímpicas.
Se han detectado sobre varios volcanes submarinos pero su origen sigue siendo desconocido. Los resultados de esta nueva investigación muestran que se forman rápidamente durante la erupción de lava.
Imagen: Observaciones de megaplumas hidrotermales y depósitos de tefra de aguas profundas. Crédito: Samuel S. Pegler & David J. Ferguson | Nature Communications
Los investigadores desarrollaron un modelo matemático que muestra cómo las cenizas de estas erupciones submarinas se esparcen a varios kilómetros del volcán. Para reconstruir su dinámica utilizaron el patrón de cenizas depositadas por una erupción submarina histórica. Esto mostró que la tasa de energía liberada y requerida para transportar cenizas a las distancias observadas es extremadamente alta, equivalente a la energía utilizada por todo EE. UU.
David Ferguson dijo: "La mayor parte de la actividad volcánica de la Tierra ocurre bajo el agua, principalmente a profundidades de varios kilómetros en el océano profundo pero, a diferencia de los volcanes terrestres, es extremadamente desafiante incluso detectar que ha ocurrido una erupción en el fondo marino. En consecuencia, a los científicos les queda mucho por aprender sobre el vulcanismo submarino y sus efectos en el medio marino".
La investigación muestra que las erupciones submarinas provocan la formación de megaplumas, pero la liberación de energía es tan rápida que no se puede suministrar solo a partir de la lava fundida en la erupción. En cambio, la investigación concluye que las erupciones volcánicas submarinas conducen al rápido vaciado de depósitos de fluidos calientes dentro de la corteza terrestre. A medida que el magma se abre camino hacia el fondo marino, impulsa con él este fluido caliente.
Imagen: Esquema que muestra la configuración y los procesos que controlan la dispersión de tefra submarina impulsada por flotabilidad. Crédito: Samuel S. Pegler & David J. Ferguson | Nature Communications
Sam Pegler agregó: "Nuestro trabajo proporciona evidencia de que las megaplumas están directamente relacionadas con la erupción de lava y son responsables de transportar cenizas volcánicas en las profundidades del océano. También muestra que las plumas deben haberse formado en cuestión de horas, creando una inmensa tasa de liberación de energía".
David Ferguson agrega: "Observar una erupción submarina en persona sigue siendo extremadamente difícil, pero el desarrollo de instrumentos basados en el fondo marino significa que los datos se pueden transmitir en vivo a medida que ocurre la actividad. Esfuerzos como estos, junto con el mapeo continuo y el muestreo del fondo del océano, significa que se está revelando lentamente el carácter volcánico de nuestros océanos".
La investigación fue realizada por Sam Pegler, de la Escuela de Matemáticas y David Ferguson, de la Escuela de la Tierra y el Medio Ambiente y se publica hoy en la revista Nature Communications: Rapid heat discharge during deep-sea eruptions generates megaplumes and disperses tephra
