La presencia de magma más viscoso provoca una mayor amplitud del tremor volcánico
Un estudio basado en el muestreo y análisis de cenizas volcánicas del volcán Cumbre Vieja (Tajogaite) en Canarias, situadas frente a la costa noroeste de África, sugiere que la composición del magma podría aumentar los tremores durante las erupciones volcánicas.
Los hallazgos, que se detallan en un artículo dirigido por científicos del Museo Americano de Historia Natural y la Universidad de la Ciudad de Nueva York (CUNY), resaltan el potencial del análisis de cenizas volcánicas como herramienta de monitoreo y pronóstico.
"La comunidad de investigación de volcanes ha mejorado mucho en los últimos años a la hora de predecir el inicio de una erupción volcánica, pero todavía es difícil predecir el estilo y la duración de las erupciones", dijo la coautora del estudio Samantha Tramontano, becaria postdoctoral Kathryn W. Davis en el Museo.
"Si nuestros hallazgos son válidos para otros volcanes, podríamos ser capaces de monitorear las propiedades del magma interior desde la superficie de una erupción, y eso podría ser muy importante para la evaluación de riesgos".
En septiembre de 2021, después de permanecer inactivo durante 50 años, entró en erupción el volcán Cumbre Vieja en la isla de La Palma, en las Islas Canarias, España, provocando la evacuación de miles de residentes.
Durante los siguientes 85 días, destruyó más de 3.000 edificios y cientos de acres de tierras de cultivo. Tramontano y su asesor en ese momento, Marc-Antoine Longpré de la CUNY, establecieron un sistema para recolectar muestras casi diarias de la caída de ceniza durante la erupción que duró tres meses con la ayuda de colegas del Instituto Volcanológico de Canarias y el Instituto Geográfico Nacional.
Las muestras, que recogieron el 94% de la cronología de la erupción, fueron enviadas de regreso al Museo para el análisis químico del vidrio dentro de la ceniza, que se originó a partir del magma rápidamente enfriado que fue expulsado del volcán, utilizando una microsonda electrónica. El conjunto de datos resultante fue una serie temporal diaria de la composición de la parte líquida del magma, la primera de su tipo.
Imagen derecha: Recolección de muestras de cenizas volcánicas durante la erupción de 2021 del volcán Cumbre Vieja en las Islas Canarias. Crédito: Samantha Tramontano
El estudio reveló cambios en la cantidad de sílice en las muestras, un compuesto que hace que el magma sea más viscoso. Un magma más viscoso suele estar asociado a erupciones más explosivas. Los investigadores descubrieron que el contenido de sílice fue alto en la primera semana de la erupción, y luego disminuyó gradualmente hasta una marcada reversión dos semanas antes del final de la erupción, probablemente marcando el corte del suministro de magma del manto.
Los investigadores luego compararon este registro químico con observaciones físicas realizadas al mismo tiempo y encontraron una correlación entre el contenido de sílice y la fuerza del tremor del volcán, un "traqueteo" sísmico asociado con el movimiento de líquido y gas debajo de la superficie.
Basándose en modelos y análisis adicionales, el equipo de investigación propone que la presencia de magma más viscoso con alto contenido de sílice provoca una mayor amplitud del tremor volcánico, aunque se necesitan más investigaciones para confirmar este mecanismo.
Imagen derecha: Modelo conceptual de los cambios en la composición del material fundido que se relacionan con tremor volcánico en el volcán Cumbre Vieja. Marc-Antoine Longpré et al
Además de ofrecer nuevas pistas sobre la causa del tremor volcánico, que es un parámetro clave para monitorear las erupciones, el estudio muestra el beneficio de combinar la recopilación de datos petrológicos (como la caída de cenizas) con datos geofísicos para mejorar la previsión de erupciones, la evaluación de peligros y la toma de decisiones durante las crisis volcánicas.
"Un gran desafío para el monitoreo petrológico es la coordinación del trabajo de campo y la transferencia de muestras durante las crisis de erupción para permitir un rápido análisis", dijo Longpré.
"Una cuidadosa planificación previa y avances tecnológicos deberían permitir en el futuro un análisis eficiente de muestras en proximidad, respaldando de mejor manera la interpretación oportuna de los datos geofísicos".
Los hallazgos se publican en la revista Nature Geoscience: Shifting melt composition linked to volcanic tremor at Cumbre Vieja volcano
