La ladera del volcán Anak Krakatau estuvo deslizándose durante años antes de la erupción
En 2018 se derrumbó la ladera del volcán Anak Krakatau en una poderosa erupción y produjo un tsunami que mató a cientos e hirió a miles en las cercanas Java y Sumatra en Indonesia.
Un nuevo análisis de datos satelitales mostró que la ladera de la montaña estuvo deslizándose durante años y se aceleró antes de la erupción, información que potencialmente podría haber ofrecido una advertencia del colapso.
El equipo, dirigido por investigadores de Penn State, publicó recientemente estos hallazgos en la revista Geophysical Research Letters.
"Los volcanes oceánicos, cuando son inestables, pueden colapsar catastróficamente y generar un tsunami", dijo Christelle Wauthier, profesora asociada de geociencias en Penn State y coautora del estudio.
"Y cuando eso ocurrió en 2018, más de 400 personas murieron porque nadie tenía instrumentos en tierra para saber potencialmente si hubo aceleración o cambio en el comportamiento de deformación. Nadie sabía que el colapso era inminente. Este estudio demuestra, lamentablemente de manera retrospectiva, que podríamos haberlo previsto si tuviéramos este conjunto de datos de teledetección para obtener la deformación de la superficie".
Los científicos pueden rastrear los movimientos del suelo (o la deformación de la superficie) utilizando satélites de radar lo suficientemente sensibles como para detectar cambios de apenas unos centímetros.
En este trabajo, el equipo utilizó una técnica de teledetección llamada Radar de Apertura Sintética Interferométrica (InSAR), para crear mapas altamente precisos de esos cambios a lo largo del tiempo. Los investigadores analizaron más de una década de datos de tres satélites (ALOS-1, COSMO-SkyMED y Sentinel 1) y utilizaron técnicas InSAR para mapear la deformación en el período previo a la erupción del Anak Krakatau en 2018.
Imagen derecha: (a) Izquierda: Ubicación de Anak Krakatau, Arriba a la derecha: Imagen de amplitud ascendente de Sentinel-1 de Anak Krakatau antes del colapso, Abajo a la derecha: Imagen de amplitud ascendente de Sentinel-1 de Anak Krakatau después del colapso. Los contornos de color azul claro indican la línea de costa antes del colapso, el contorno rojo indica la línea de costa después del colapso y el flanco del colapso está marcado con una línea negra discontinua. (b) Mapa de velocidad media de línea de visión (LOS) de la serie temporal InSAR superpuesto a datos del modelo digital de elevación (DEM) utilizando diferentes conjuntos de datos satelitales (arriba a la izquierda: ALOS-1, arriba a la derecha: Sentinel-1 ascendente, abajo a la izquierda: COSMO-SkyMED, abajo a la derecha: Sentinel-1 descendente). (c) Desplazamientos LOS con el punto de inicio (primera fecha SAR) como 0.
"En general, la falla de desprendimiento experimentó aproximadamente 15 metros (aproximadamente 50 pies) de deslizamiento entre 2006 y 2018, con períodos de aceleración y desaceleración, y una notable aceleración antes del colapso de 2018", dijo Young Cheol Kim, candidato a doctorado en Penn State y autor principal del estudio.
Si bien la técnica InSAR no es novedosa, es poco común analizar una cantidad tan grande de datos, dijeron los científicos. El trabajo requirió acceso al grupo de computadoras Roar de alto rendimiento administrado por el Instituto de Ciencias Computacionales y de Datos de Penn State.
"La integración de cientos de imágenes de radar requiere una gran capacidad computacional", afirmó Wauthier. "Implica mucho almacenamiento y procesamiento de datos, y requiere tiempo y recursos".
Aun así, la técnica puede resultar prometedora para el monitoreo casi en tiempo real de volcanes oceánicos activos, especialmente en lugares donde no hay otros métodos de monitoreo disponibles, dijeron los científicos.
El deslizamiento se produce cuando hay una falla o debilidad debajo de un volcán. El volcán se hace más grande a medida que entra en erupción y, finalmente, alcanza un umbral en el que la falla no puede soportar demasiado peso, lo que provoca un colapso.
Este proceso puede comenzar como un "deslizamiento de tierra lento" a lo largo de años, dijo Wauthier, pero cuando empieza a acelerarse puede ser una señal de que el colapso es inminente.
"Todo el trozo del volcán que se derrumbó ya se estaba moviendo, como un deslizamiento de tierra lento", dijo Wauthier, quien es asesor de Kim. "Por eso es muy importante poder observar la evolución temporal de esa deformación, porque si hay una aceleración, puede provocar un colapso. Nuestros datos muestran que, básicamente, hubo un precursor del colapso".
Los investigadores dijeron que en lugares como Anak Krakatau a menudo faltan otras formas de rastrear la deformación, como los instrumentos GPS terrestres. Como se trata de un volcán activo, existen problemas de seguridad y de permisos. El equipo terrestre es costoso de implementar y mantener y no siempre hay financiación disponible.
"Si hay una aceleración repentina del deslizamiento, podría ser una señal de que se producirá un colapso", dijo Wauthier. "Ya sea este volcán u otros susceptibles de colapsar en todo el mundo, si no se tienen datos terrestres en tiempo real, tal vez tener un procesamiento InSAR casi en tiempo real pueda ayudar a los investigadores a estar atentos a cualquier aceleración significativa en el deslizamiento".
Los hallazgos se ha publicado en la revista Geophysical Research Letters: Satellite Geodesy Uncovers 15 m of Slip on a Detachment Fault Prior to the 2018 Collapse at Anak Krakatau, Indonesia
