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updated 11:36 AM CET, Feb 21, 2018

Nueva isla hecha de toba volcánica

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isla volcánica Hunga-Tonga Hunga-Ha'apai antes de la erupción

Hunga Tonga-Hunga Ha'apai apareció en 2015 tras una violenta erupción submarina

En diciembre de 2014, un volcán submarino hizo erupción violentamente en el Pacífico Sur, enviando vapor sobrecalentado, cenizas y rocas a 9 kilómetros (30,000 pies) en el aire. Cuando se despejó la columna y las cenizas se asentaron en enero de 2015, una isla recién nacida con una cumbre de 120 metros (400 pies) estaba enclavada entre dos islas más antiguas en el reino de Tonga.

Extraoficialmente conocida como Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, se esperaba que la isla recién formada durase solo unos pocos meses. Ahora parece tener una esperanza de vida de 6 a 30 años, según un estudio dirigido por la NASA.

Aunque el volcán es bastante remoto, las imágenes satelitales han dado a los científicos una oportunidad sin precedentes para observar la formación, erosión y evolución de las islas "surtseyan". Surtsey se levantó en 1963 del lecho marino frente a Islandia durante una explosiva erupción submarina.

Sólo unas pocas de esas erupciones han ocurrido en la era científica moderna (los últimos 150 años), y el evento de 2015 en Tonga es el primero en ser ampliamente observado por los satélites. Comprender los procesos que construyen y eros

Los eventos surtseyan se distinguen por reacciones químicas que alteran la frágil roca volcánica y fácilmente erosionada en un material más resistente, literalmente llamado "toba". En estas erupciones altamente explosivas, el agua de mar se sobrecalienta al mezclarse con el magma. Luego se convierte rápidamente en vapor, expandiendo y fragmentando el magma en finos granos de ceniza. El resultado es una masa de roca que se parece mucho más al hormigón que a la típica roca volcánica.

Desde la aparición en 2015 de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai sobre la línea de flotación, ha sido rastreada regularmente a través de observaciones satelitales por sensores ópticos y radar (que pueden penetrar la capa de nubes en los trópicos a menudo nublados). Científicos de la NASA fueron alertados por primera vez de la erupción cuando fue observada por el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) en los satélites de la NASA. Un equipo de investigadores solicitó luego mediciones regulares e imágenes de alta resolución mediante una combinación de satélites gubernamentales y comerciales.

isla volcánica Hunga-Tonga Hunga-Ha'apai después de la erupción

Los investigadores reunieron esa información en mapas tridimensionales de la topografía de la isla, sus costas y área cambiantes, y el volumen de roca y ceniza sobre el nivel del mar. El análisis fue presentado el 11 de diciembre de 2017 en la reunión de otoño de la Unión Geofísica Americana.

"Las islas volcánicas son algunos de los accidentes geográficos más simples que pueden formarse", dijo el primer autor Jim Garvin, científico en jefe del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA. "Nuestro interés es calcular cuánto cambia el paisaje tridimensional a lo largo del tiempo, particularmente su volumen, que solo se ha medido algunas veces en otras islas similares. Es el primer paso para comprender las tasas y los procesos de erosión, y descifrar por qué la isla ha persistido más de lo que la mayoría de la gente esperaba".

Las imágenes anteriores fueron adquiridas en abril de 2015 y septiembre de 2017 por el Operational Land Imager en el satélite Landsat 8. La siguiente animación es un compuesto de imágenes de varios satélites y muestra la evolución de la isla. Observa cómo se aplana la forma de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai y con el paso de los años se vuelve menos redonda. También se ensancha el istmo, o puente de tierra, entre la nueva isla y Hunga Tonga (al noreste).

El equipo ha calculado dos escenarios para el futuro de la isla. El primero incluye la erosión acelerada por las olas, que podría desestabilizar el cono de toba en seis a siete años, dejando solo el puente terrestre entre las dos islas adyacentes más antiguas. El segundo escenario supone una velocidad de erosión más lenta y deja el cono de toba intacto durante aproximadamente 25 a 30 años.

Los cambios más dramáticos a la isla ocurrieron en sus primeros seis meses. "Esos acantilados de ceniza volcánica son bastante inestables", dijo el especialista en teledetección y coautor Dan Slayback de la NASA Goddard. A principios de mayo de 2015, el Océano Pacífico se extendió por el borde sureste de la pared interior del cráter, abriendo el lago del cráter hacia el océano. En ese momento, tanto Garvin como Slayback pensaron que la isla podría desaparecer rápidamente. Pero para junio de 2015 se había formado un banco de arena y cerrado el lago del cráter. Mientras que la isla siguió evolucionando, se volvió más estable a finales de 2015. La acción de las olas ha redistribuido lentamente el sedimento erosionado de los acantilados en retroceso en el lado sur de la isla, formando y apuntalando el istmo a Hunga Tonga.

cráter de la isla volcánica Hunga-Tonga Hunga-Ha'apai

La nueva isla y sus vecinas más antiguas se encuentran en el borde norte de la caldera de un volcán submarino mucho más grande. Según mediciones de batimetría dirigidas por la geóloga y coautora Vicki Ferrini del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty, todo el complejo volcánico se eleva a casi 1.400 metros (4.593 pies) desde el fondo del mar. Bajo el agua, la base de la nueva cúpula volcánica se extiende aproximadamente 1 kilómetro (0.6 millas) desde la costa hasta el piso de la caldera más grande, que tiene aproximadamente 5 kilómetros (3 millas) de ancho. En aguas poco profundas cerca del lado sur de la isla, el lecho marino se nivela en un estante casi plano, lo que puede ayudar a explicar la persistencia del nuevo cono de toba y la redistribución del material erosionado.

La evidencia de pasadas erupciones de otras cúpulas más pequeñas también es aparente alrededor del borde de la caldera, aunque pocas emergen de la superficie. "Hay una gran cantidad de material que salió de esta erupción, posiblemente más grande que en Surtsey", dijo Ferrini. "La otra cosa interesante es que las dos islas que rodean a esta nueva masa terrestre tienen un sustrato bastante resistente, por lo que hay algo que ocurre químicamente para ayudar a que esto se solidifique y se mantenga en su lugar".

Garvin, Ferrini y sus colegas continuarán rastreando la nueva isla. También esperan armar un detallado análisis químico de muestras de rocas del sitio.

La isla de Tonga podría ayudar a los investigadores a comprender las características volcánicas en Marte que se ven similares. "Todo lo que aprendemos sobre lo que vemos en Marte se basa en la experiencia de interpretar los fenómenos de la Tierra", dijo Garvin. "Creemos que hubo erupciones en Marte en un momento en que había áreas de aguas superficiales persistentes. Es posible que podamos utilizar esta nueva isla y su evolución como una forma de comprobar si alguna de ellas representaba un entorno oceánico o un lago efímero".

Lecturas relacionadas:

How Volcanoes Work (2017) Hydrovolcanic Eruptions.
NASA Earth Observatory (2017, February 2) Underwater Eruption Near Tongatapu.
NASA Earth Observatory (2015, January 3) Undersea Eruption Near Tonga.
NASA Earth Observatory (2009, March 18) Submarine Eruption in the Tonga Islands.
NASA Earth Observatory (2004, May 21) The Infant Island of Surtsey, Iceland.

 

 

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