Un encuentro en 3D con las entrañas de un violento volcán

volcán Piton e la Fournaise

Científicos pasaron días sobre un volcán a bordo de un helicóptero con sensores especiales

Reunión, una isla francesa en el Océano Índico occidental, es un rompecabezas de dos enormes volcanes en escudo. El más joven, Piton de la Fournaise o "pico del horno", es una furiosa fábrica de lava, que ha hecho erupción cada ocho meses en promedio durante las últimas cuatro décadas.

Ese infernal entorno lo convierte en un laboratorio ideal del mundo real para estudiar las vísceras internas de los volcanes, del cual los científicos saben sorprendentemente poco. Cuanto más trazan, mejor avanzan para entender por qué, cómo y cuándo harán erupción los volcanes de todo el mundo.

En un estudio publicado este mes en Scientific Reports, los vulcanólogos informaron que usaron una novedosa técnica para trazar 58 millas cuadradas del sombrío inframundo de Piton de la Fournaise. Su estudio reveló una vista en 3D de su interior, desde la red de tuberías de fluidos hidrotermales sobrecalentados hasta decenas de fallas que permiten que el magma se escabulla a la superficie durante las erupciones.

El éxito de esta técnica en Reunión significa que podría implementarse en otro lugar, dijo Marc Dumont, un geofísico de la Universidad de la Sorbona en París y autor principal del estudio, desde montañas que derraman lava como el Kilauea de Hawái hasta los picos más explosivos en la columna volcánica que corre por el noroeste del Pacífico de Estados Unidos.

Piton de la Fournaise es un volcán variable, monitoreado exhaustivamente por los científicos, ya que las erupciones lo modifican regularmente. Los zarcillos de magma de las tuberías escapan a través de líneas de debilidad. Cuando el material fundido se encuentra con el agua subterránea que circula por los segmentos superiores del volcán, pueden producirse sin previo aviso potentes explosiones, al igual que las letales detonaciones que sacudieron recientemente la Isla Blanca de Nueva Zelanda. Las antiguas fallas pueden resbalar repentinamente y hacer que partes del volcán colapsen catastróficamente.

Estas características controlan cómo se manifiestan las futuras erupciones, por lo que es de suma importancia descubrir dónde están.

caldera Enclos Fouqué

Imagen: Presentación de la parte más activa de Piton de la Fournaise: la caldera Enclos Fouqué.

Una forma de localizar estas características subterráneas es usar instrumentos para ver qué tan bien conducen la electricidad las rocas de debajo. El agua abrasadora y circulante es altamente conductora. La vieja roca volcánica que ha sido degradada por ella tiene agua dentro de sus agujeros tipo queso suizo, lo que la hace relativamente conductiva. Los flujos de lava estructuralmente sólidos recientemente enfriados son mucho más resistentes a la electricidad.

helicóptero con sensoresLa implementación de instrumentos de detección de resistividad eléctrica en un volcán activo puede ser peligroso y llevar mucho tiempo. A menudo, las expediciones deben elegir entre un mapa subterráneo de alta resolución de un área pequeña o un mapa de baja resolución de un espacio más grande.

Los científicos habían recorrido previamente a pie el Piton de la Fournaise, desplegando equipos para revelar partes de su estructura interna. Para acelerar las cosas, tomaron un helicóptero.

Al volar inquietantemente cerca del volcán durante cuatro días en 2014, el cabrestante del helicóptero sostenía un aro considerable que podría excitar eléctricamente las rocas debajo. En respuesta, los hilos electromagnéticos regresaban del volcán, que fueron detectados por el helicóptero. Estas cuerdas invisibles diferían, dependiendo de las propiedades de las rocas, lo que permitía a los científicos identificar ingredientes individuales y capas de la torta volcánica juvenil de Reunión hasta una profundidad de 3.300 pies.

volcán Piton e la Fournaise en 3D

Imagen: Un ejemplo de los modelos 3D producidos por la investigación.

Los científicos eran previamente conscientes de la existencia de algunas de las zonas de fallas y redes de fluidos del volcán. Pero ahora tienen un esquema en 3D que proporciona un vistazo sin igual al subsuelo activo del volcán, mostrando con precisión dónde están en relación entre sí sus apéndices y caminos magmáticos, cicatrices rocosas y tuberías hidrotermales.

"Nuestra capacidad continua para obtener imágenes de la estructura interna de los volcanes en 3D está revolucionando la forma en que entendemos el vulcanismo", dijo Sam Mitchell, un vulcanólogo submarino que no participó en el trabajo y que recientemente se unió a un viaje subacuático para mirar en el corazón de un enorme volcán submarino cerca de Oregon. No importa qué volcán se esté cartografiando, dijo, el objetivo de estos proyectos es el mismo: identificar peligros y salvar vidas.

Artículo científico: Imagery of internal structure and destabilization features of active volcano by 3D high resolution airborne electromagnetism

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