Descubren partes de los procesos geológicos detrás de la nueva era volcánica
Las erupciones volcánicas en curso en Islandia pueden continuar intermitentemente durante años o décadas, amenazando la región más densamente poblada y la infraestructura vital del país, predicen los investigadores a partir de datos geoquímicos y de terremotos locales.
Las erupciones en la península de Reykjanes han obligado a las autoridades a declarar el estado de emergencia, habiéndose producido una serie de ocho erupciones desde 2021.
Esta región del suroeste alberga al 70% de la población del país, su único aeropuerto internacional y varias plantas de energía geotérmica que suministran agua caliente y electricidad. La erupción más reciente, de mayo a junio, provocó la evacuación de residentes y visitantes del spa geotérmico Blue Lagoon, una popular atracción turística, por tercera vez en más de dos meses.
Aunque Islandia sufre erupciones periódicas porque se encuentra sobre un punto volcánico caliente, la península de Reykjanes ha estado inactiva durante 800 años. Sin embargo, su última era volcánica continuó durante siglos, lo que llevó a los científicos a predecir que el vulcanismo renovado sería el comienzo de un largo episodio.
A menos de una hora en coche desde la capital de la isla, Reykjavík, las erupciones plantean considerables riesgos de perturbación económica y dejan a las comunidades evacuadas sin seguridad sobre un posible regreso.
Un equipo internacional de científicos ha estado observando los volcanes durante los últimos tres años. Al analizar las imágenes de tomografía sísmica y la composición de las muestras de lava, han descubierto partes de los procesos geológicos detrás de la nueva era volcánica. Predicen que la región podría tener que prepararse para erupciones recurrentes que durarán años, décadas y posiblemente siglos.
Imagen: Lava de la erupción de Fagradalsfjall del verano de 2023 fluyendo sobre la lava de la erupción del verano de 2021. El vulcanismo ha estado presente desde 2021 en la península de Reykjanes, que alberga a la mayoría de la población de Islandia. Crédito: Valentín Troll, Uppsala University
El proyecto incluyó colaboraciones de la Universidad de Oregón (UO), la Universidad de Uppsala en Suecia, la Universidad de Islandia, la Academia Checa de Ciencias y la Universidad de California en San Diego. El trabajo sigue a un estudio anterior en Nature Communications sobre las erupciones iniciales de Reykjanes en 2021.
Casi toda la isla de Islandia está construida con lava, dijo Ilya Bindeman, vulcanólogo y profesor de ciencias de la tierra en la Universidad de Oregón. El país se encuentra en la Cordillera del Atlántico Medio, el límite de las placas tectónicas que hace que América del Norte y Eurasia se separen aún más. La deriva de estas placas puede provocar erupciones volcánicas cuando la roca caliente del manto terrestre (la capa media y más grande del planeta) se derrite y sube a la superficie.
Aunque los científicos saben que el origen de las actuales erupciones de la península de Reykjanes es el movimiento de placas, el tipo de almacenamiento de magma y los sistemas de tuberías que las alimentan no están identificados, dijo Bindeman. La península consta de ocho sitios volcánicamente activos, por lo que comprender si existe una fuente de magma compartida o varias fuentes independientes y su profundidad puede ayudar a predecir la duración y el impacto de estas erupciones.
Imagen: Una fisura volcánica activa en Islandia cerca de la ciudad de Grindavík, plantas de energía y el mundialmente famoso spa Blue Lagoon en la primavera de 2024. Imagen de Lauren Dauphin/Observatorio de la Tierra de la NASA.
Utilizando datos geoquímicos y sísmicos, los científicos investigaron si el magma de las erupciones iniciales de un volcán en la península de 2021 a 2023 provenía de la misma fuente que el magma de las recientes erupciones de otro volcán diferente al oeste.
Bindeman se especializa en análisis isotópicos, que pueden ayudar a identificar la "huella digital" del magma. El magma está formado principalmente por ocho elementos, incluidos oxígeno e hidrógeno, y 50 oligoelementos diferentes en concentraciones más pequeñas y en diversas proporciones. La combinación única de oligoelementos puede ayudar a diferenciar las fuentes de magma entre sí. Los científicos también pueden medir en el magma la abundancia de isótopos, elementos con las mismas propiedades químicas pero diferentes masas. Por ejemplo, existen tres isótopos diferentes de oxígeno, afirmó Bindeman.
Imagen: El equipo utilizado para identificar la "huella digital" de las fuentes de magma. El aparato, llamado línea de fluoración láser, extrae y mide isótopos de oxígeno. Está alojado en el laboratorio del vulcanólogo Ilya Bindeman en la Universidad de Oregon. Crédito: Charlie Litchfield/Universidad de Oregón.
"En el aire que respiramos hay una mezcla de estos isótopos de oxígeno y no sentimos la diferencia", dijo. "Sus diferencias generalmente no son importantes para las reacciones químicas, pero es importante reconocerlas ya que su abundancia relativa en el magma puede diferenciar una fuente de magma de otra".
Al analizar muestras de roca de lava de dos volcanes diferentes en la península, sus huellas digitales similares implicaban una zona de almacenamiento de magma compartida debajo de la península. Las imágenes del interior de la Tierra basadas en terremotos locales también sugirieron la existencia de un depósito entre 5,5 y 7,5 millas en la corteza terrestre, la capa más superficial.
Sin embargo, ese almacenamiento es alimentado en última instancia por el derretimiento de la roca más profunda en el manto, lo que puede causar erupciones que duran décadas, con cientos de kilómetros cuadrados de magma a la superficie, dijo Bindeman. El punto crítico de Islandia tampoco tendrá problemas para generar ese flujo, dijo.
Imagen: Bosquejo conceptual del magmatismo islandés.
Aunque esto marca el comienzo de episodios volcánicos potencialmente persistentes en Islandia, los investigadores aún no pueden predecir con precisión cuánto durarán los episodios y los intervalos entre cada uno.
"La naturaleza nunca es regular", dijo Bindeman. "No sabemos cuánto tiempo ni con qué frecuencia continuará durante los próximos diez o incluso cien años. Surgirá un patrón, pero la naturaleza siempre tiene excepciones e irregularidades".
Continúan las discusiones sobre planes para perforar de manera segura los sitios volcánicos para obtener información sobre los procesos geológicos que impulsan las erupciones.
Debido a que la actividad volcánica es menos volátil y explosiva que las erupciones en otros países, brinda una rara oportunidad para que los científicos se acerquen a las fisuras en las que brota lava activamente, dijo Bindeman. Lo llamó un "laboratorio natural", sorprendente y escalofriante al mismo tiempo.
"Cuando eres testigo de una erupción volcánica, puedes sentir que se trata de fuerzas masivas de la naturaleza, y que tú mismo eres muy pequeño", dijo Bindeman. "Estos fenómenos son normales a escala geológica, pero a escala humana pueden ser devastadores".
Los investigadores informan sus hallazgos en un artículo publicado el 26 de junio en la revista Terra Nova: The Fagradalsfjall and Sundhnúkur Fires of 2021–2024: A single magma reservoir under the Reykjanes Peninsula, Iceland?
