Provocada por la erupción submarina del Hunga Tonga–Hunga Haʻapai, llegó hasta la capa de la mesosfera de la atmósfera
Usando imágenes tomadas por satélites, los investigadores del Departamento de Física y RAL Space de la Universidad de Oxford han confirmado que la erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai en enero de 2022 produjo la pluma volcánica más alta jamás registrada. La colosal erupción es también la primera en la que se ha observado directamente que se ha abierto paso hasta la capa de la mesosfera de la atmósfera.
El 15 de enero de 2022 entró en erupción violentamente Hunga Tonga–Hunga Haʻapai, un volcán submarino en el archipiélago de Tonga en el sur del Océano Pacífico. La explosión fue una de las más poderosas jamás observadas, envió ondas de choque por todo el mundo y provocó devastadores tsunamis que dejaron a miles de personas sin hogar. Fue expulsada a la atmósfera una imponente columna de ceniza y agua, pero hasta ahora, los científicos carecían de una forma precisa de medir su altura.
Normalmente, la altura de una columna o pluma volcánica se puede estimar midiendo la temperatura registrada en la parte superior por satélites infrarrojos y comparándola con un perfil de temperatura vertical de referencia. Esto se debe a que en la troposfera (la primera y más baja capa de la atmósfera terrestre), la temperatura disminuye con la altura.
Pero si la erupción es tan grande que la pluma penetra en la siguiente capa de la atmósfera (la estratosfera), este método se vuelve ambiguo porque la temperatura comienza a aumentar nuevamente con la altura (debido a que la capa de ozono absorbe la radiación ultravioleta solar).
Vídeo: Una animación de la erupción vista por el satélite meteorológico GOES-17. Crédito: Simon Proud y Simeon Schmauß/Uni Oxford, RALSpace NCEO/NOAA
Para superar este problema, los investigadores utilizaron un novedoso método basado en un fenómeno llamado "efecto de paralaje". Esta es la diferencia aparente en la posición de un objeto cuando se ve desde múltiples líneas de visión. Puedes verlo por ti mismo cerrando el ojo derecho y extendiendo una mano con el pulgar levantado hacia arriba. Si luego cambias de ojo, de modo que el izquierdo esté cerrado y el derecho abierto, tu pulgar parecerá moverse ligeramente contra el fondo. Al medir este aparente cambio de posición y combinarlo con la distancia conocida entre tus ojos, puedes calcular la distancia a tu pulgar.
La ubicación del volcán Tonga está cubierta por tres satélites meteorológicos geoestacionarios, por lo que los investigadores pudieron aplicar el efecto de paralaje a las imágenes aéreas que capturaron. De manera crucial, durante la erupción en sí, los satélites registraron imágenes cada 10 minutos, lo que permitió documentar los rápidos cambios en la trayectoria de la pluma.
Imagen: El disco completo de la Tierra visto por el satélite Himawari-8 de Japón, la erupción volcánica está abajo a la derecha. Crédito de la imagen: Simon Proud/Uni Oxford, RALSpace NCEO/Agencia Meteorológica de Japón.
Los resultados mostraron que la pluma alcanzó una altitud de 57 kilómetros en su punto más alto. Esto es significativamente más alto que los poseedores de récords anteriores: la erupción de 1991 del Monte Pinatubo en Filipinas (40 km en su punto más alto) y la erupción de 1982 de El Chichón en México (31 km). También convierte a la pluma en la primera evidencia observacional de una erupción volcánica que inyecta material a través de la estratosfera y directamente en la mesosfera, que comienza a unos 50 km sobre la superficie de la Tierra.
Vídeo: Una animación que muestra la altitud de erupción calculada utilizando datos de tres satélites meteorológicos. Crédito: Simeon Schmauß / Agencia Meteorológica de Japón / Administración Meteorológica de Corea / Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica.
El autor principal, el Dr. Simon Proud (Universidad de Oxford, RAL Space y el Centro Nacional para la Observación de la Tierra), dijo: "Es un resultado extraordinario, ya que nunca antes habíamos visto tan alta una nube de este tipo". Además, la capacidad de estimar la altura de la forma en que lo hicimos nosotros (usando el método de paralaje) solo es posible ahora que tenemos una buena cobertura satelital. No habría sido posible hace una década más o menos".
Los investigadores de Oxford tienen ahora la intención de construir un sistema automatizado para calcular las alturas de las plumas volcánicas utilizando el método de paralaje. El coautor Dr. Andrew Prata del Subdepartamento de Física Atmosférica, Oceánica y Planetaria agregó: "También nos gustaría aplicar esta técnica a otras erupciones y desarrollar un conjunto de datos de alturas de pluma que puedan usar los vulcanólogos y científicos atmosféricos para modelar la dispersión de ceniza volcánica en la atmósfera. Otras preguntas científicas que nos gustaría entender son: ¿Por qué subió tanto la pluma del Tonga? ¿Cuáles serán los impactos climáticos de esta erupción? ¿Y de qué estaba compuesta exactamente la pluma?
Imagen: Una vista ampliada de la erupción, tomada por el satélite Himawari-8 de Japón a las 04:50 UTC del 15 de enero de 2022, unos 50 minutos después de que comenzara la erupción. Crédito de la foto: Simon Proud/Uni Oxford, RALSpace NCEO/Agencia Meteorológica de Japón.
Los resultados se han publicado ayer en la revista Science: The January 2022 eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano reached the mesosphere
