Ayudará a predecir la evolución de los peligros durante estas erupciones
El material dejado en el lecho marino por las erupciones volcánicas submarinas de la edad de bronce está ayudando a los investigadores a comprender mejor el tamaño, los peligros y el impacto climático de sus erupciones originales, según una nueva investigación de la Universidad de Columbia Británica.
Hace aproximadamente 3.600 años, la erupción de un volcán semisumergido en el sur del mar Egeo devastó la isla de Santorini, inyectando cenizas, rocas y gas a la atmósfera y depositando kilómetros de sedimentos en terrazas en el lecho marino.
La catastrófica erupción, y otras similares, se han asociado tradicionalmente con abruptos cambios climáticos. Pero los impactos climáticos menores de las erupciones volcánicas submarinas más recientes, como la de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai en 2022, han puesto en duda esa teoría.
Ahora, un estudio de varios años de los depósitos del antiguo volcán Santorini está desentrañando la naturaleza de estas masivas erupciones que forman calderas y proporcionando nuevas pistas sobre cómo podrían afectar el clima de la Tierra las futuras erupciones.
Durante las erupciones masivas, las columnas de erupción volcánica atraviesan mares poco profundos como chorros de ceniza, rocas y gases que se elevan decenas de kilómetros hacia la atmósfera. Pero aún no está claro cómo y cuánto de ese material se entrega a la superficie del mar o al suelo.
"Hemos demostrado que la arquitectura de los depósitos volcánicos en entornos subaéreos y submarinos se puede utilizar para restringir cuantitativamente la dinámica de la erupción que ocurrió allí, incluyendo la fuente de ventilación y las condiciones ambientales", dijo el Dr. Johan Gilchrist, investigador de la Universidad de Columbia Británica (UBC), autor principal del estudio.
"El estudio también proporciona cruciales límites inferiores sobre la fuerza de la erupción, las alturas de los chorros y las frecuencias y tamaños de las ondas de sedimentación vinculadas a los depósitos en terrazas. Eso nos ayudará a predecir la evolución de los peligros durante estas erupciones que forman calderas y comprender el impacto climático sorprendentemente pequeño de eventos similares".
Con el científico planetario y de la Tierra de la UBC, Dr. Mark Jellinek, el Dr. Gilchrist analizó las terrazas concéntricas que quedan alrededor de la caldera de Santorini, históricamente llamada erupción minoica. Descubrieron que los anchos de las terrazas disminuyen a medida que aumenta la distancia desde el respiradero y se inclinan hacia atrás hacia la pared de la caldera, en consonancia con otros depósitos de calderas en terrazas. Las terrazas cerca de la pared de la caldera también son mucho más anchas que las que se encuentran en la caldera de erupciones puramente submarinas o subaéreas.
El Dr. Gilchrist tuvo el presentimiento de que las ondas de sedimentación que colapsaban periódicamente alrededor del chorro volcánico se extendían donde impactaban la superficie del agua durante las erupciones submarinas poco profundas.
Para verificar la hipótesis, los investigadores inyectaron partículas en capas de aguas poco profundas para imitar la erupción minoica submarina. Los experimentos demostraron que las ondas de sedimentación descendentes causadas por erupciones en aguas poco profundas pueden impactar y propagarse en la superficie del mar para crear tsunamis y también recorrer el lecho marino, según la fuerza de la erupción y la profundidad del agua.
Vídeo: 1) Los depósitos en terrazas dejados por la erupción de volcanes semisumergidos son una huella dactilar que describe lo que sucedió durante la erupción, el tamaño de las ondas de sedimentación y cómo las ondas interactúan con el agua y el fondo marino. 2) Video de experimentos que imitan erupciones volcánicas submarinas. Crédito: Johan Gilchrist, Universidad de Columbia Británica
Los depósitos en terrazas dejaron una huella digital que describe lo que sucedió durante la erupción, el tamaño de las ondas de sedimentación y cómo interactuaron con el agua y el fondo marino.
"Los límites que ha descubierto este estudio guiarán una próxima generación de modelos climáticos hidrovolcánicos destinados a comprender cómo las propiedades de partición de masa de las erupciones como Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, así como los fenómenos volcánicos más grandes e impresionantes del registro geológico, minimizan sus efectos sobre el cambio climático", dijo el Dr. Jellinek.
El Dr. Gert Lube, vulcanólogo de la Universidad de Massey que no participó en el estudio, agregó: "Para el caso de tres erupciones formadoras de calderas submarinas, este estudio proporciona las primeras relaciones directas entre la arquitectura del depósito y las condiciones parentales de la erupción. Los resultados de este estudio son intrigantes y posiblemente podrían extenderse a eventos de erupción no marinos, de formación de calderas y más pequeños".
El estudio ha sido publicado en Nature Geoscience: Submarine terraced deposits linked to periodic collapse of caldera-forming eruption columns
