Ciencia

La ascensión del magma de este volcán islandés bate un récord de velocidad

Este antiguo fenómeno fue el equivalente geológico a la carrera de un guepardo y podría ayudar a los investigadores a comprender cómo detectar mejor futuras erupciones.miércoles, 24 de julio de 2019

Por Robin George Andrews
La lava sale durante una erupción en la fisura de Holuhraun en el volcán de Bárðarbunga, Islandia. Los investigadores que estudian un fenómeno similar pero mucho más antiguo llamado erupción de Borgahraun han revelado que el magma que ascendió desde la base de la corteza hasta la superficie batió un récord de velocidad.

Islandia, una tierra famosa por sus aguas resplandecientes, paisajes glaciales y fuentes termales burbujeantes, no suele ser lo primero que se nos ocurre cuando pensamos en récords de velocidad. Pero el frío país insular del Atlántico norte también es célebre por su fuerza volcánica y, según revela una nueva investigación, en su día albergó el ascenso magmático más rápido registrado jamás en un volcán basáltico.

Los científicos responsables del descubrimiento, publicado en Nature Geoscience, examinaron los restos de la erupción de Borgarhraun de entre 7000 y 10 500 años de antigüedad en Islandia y descubrieron que la roca fundida de la zona subió 24 kilómetros —desde la base de la corteza hasta la superficie— en solo 10 días.

Quizá no parezca rápido y, para ser exactos, no es la ascensión de magma más rápida documentada científicamente. Ese récord lo ostentan las chimeneas de kimberlitas, antiguos volcanes explosivos que propulsaron material del manto hasta la superficie a velocidades asombrosas de unos 177 kilómetros por hora, sacando consigo los diamantes de las profundidades.

Con todo el ascenso es el más rápido documentado en esta familia ubicua de roca fundida, lo que lo convierte en el equivalente magmático de la carrera de un guepardo. Además, el cálculo de la velocidad del magma de Borgarhraun podría ayudar a predecir las futuras erupciones de los volcanes actuales.

«Cada volcán cuenta una historia diferente, tiene una personalidad diferente», afirma Chiara Petrone, petróloga ígnea en el Museo de Historia Natural de Londres que no participó en el estudio. Como explica Petrone, aunque cada jugador de fútbol tenga un comportamiento único durante un partido, todos siguen las mismas normas básicas, y esa idea se aplica a los volcanes. Por eso desentrañar la historia de esta erupción extravagante podría ayudar a los científicos a comprender mejor otras que aún están por venir.

Volcanes 101
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Viaje volcánico en el tiempo

Para desentrañar la velocidad del movimiento del magma, los científicos estudian los cristales atrapados en la lava congelada. Las idiosincrasias físicas y químicas que presentan en su estado de reposo final revelan las formas en que se formaron. Esto significa que los expertos pueden observar su evolución con el paso del tiempo, remontándose hasta su creación a profundidades infernales.

Sin embargo, no es precisamente una tarea fácil. Jenni Barclay, vulcanóloga de la Universidad de East Anglia que no participó en la investigación, explica que el magma es una mezcla compleja de sólidos, líquidos y gases que se desplazan y suelen separarse, todo ello mientras están sometidos a condiciones ambientales cambiantes. Esto significa que los cristales de una sola erupción pueden contener firmas que cuenten historias muy diferentes.

Por suerte para los geólogos, el depósito de coladas de lava del Borgarhraun, en la zona volcánica septentrional de Islandia, alberga minerales tan bien preservados que reveló una historia interesante y clara, y el equipo dirigido por Euan Mutch, petrólogo ígneo de la Universidad de Cambridge, no pudo resistirse a seguir indagando.

Mutch y sus colegas analizaron minuciosamente un mineral denominado clinopiroxeno, cuya composición es sensible a la presión. El punto en el que varios minerales pueden existir de forma simultánea dentro del magma original también cambia con la presión, y como la presión concuerda con la profundidad, estas propiedades permitieron al equipo calcular a qué distancia se almacenaban los minerales bajo nuestros pies.

Estos barómetros mineralógicos indicaban que el magma procedía justo de la parte superior de la frontera entre la corteza y el manto, a unos 24 kilómetros de profundidad. Sin embargo, esa es solo una parte de la historia: los investigadores necesitaban saber la velocidad a la que ascendió el magma hasta la superficie.

Durante su viaje magmático, los cristales de olivino iridiscentes también desarrollaron capas de anillos alrededor de sus núcleos. Los núcleos y las capas externas presentan composiciones químicas distintas y, aunque los olivinos se cuecen en el magma, los núcleos y las capas intercambian elementos químicos. Los petrólogos han pasado años fundiendo olivinos en laboratorios, de forma que saben que la amplitud de este intercambio químico coincide con el tiempo que han pasado los cristales almacenados en el magma antes de entrar en erupción.

Mutch y sus colegas emplearon los olivinos de Borgarhraun para obtener una serie de tiempos del ascenso magmático. Como se esperaba de una mezcla de magma caótica, presentaban una variación gigantesca, de unos días a varias semanas. Si tenemos en cuenta las propiedades del magma y hacemos suposiciones razonables sobre la estructura del volcán y la migración del magma, el equipo sospecha que esta sopa compleja escaló 24 kilómetros de tuberías volcánicas en unos 10 días.

Predecir futuras erupciones

Al igual que otros tipos de magma, la roca fundida del Borgarhraun también contenía dióxido de carbono disuelto. Conforme el magma asciende, su presión desciende y el gas emerge en forma de burbujas.

A continuación, el gas puede separarse del magma, ascender por la garganta rocosa del volcán y empujar el magma hasta la superficie. Una alternativa es que el gas se quede atascado y emerja con el magma durante la erupción. En este caso, basándose en las propiedades y el ritmo de ascenso del magma del Borgarhraun, el dióxido de carbono sí se hizo un hueco, pero los niveles solo repuntaron en la superficie no más de dos días antes de la erupción.

En la actualidad, los científicos supervisan las emisiones de gases de los volcanes porque pueden indicar que el magma empieza a ascender y a despresurizarse, lo que quizá culmine en una erupción. Pero, de haber podido buscar un aumento del dióxido de carbono antes de una antigua erupción, la lava del Borgarhraun habría llegado sin avisar con mucha antelación.

Al igual que la impresionante velocidad de ascensión del magma, es posible que esta capacidad de retener el dióxido de carbono hasta el último momento pueda aplicarse a otros volcanes, quizá a los islandeses con tienen tipos de magma y contenidos de carbono similares. Nadie quiere que le sorprenda una erupción, así que puede resultar preocupante.

Pero el comportamiento del Borgarhraun no se aplica a los volcanes de todas partes. Según indica Mutch, los volcanes tienen contenidos de magma y gas contrapuestos, es decir, que la forma en que escupen sus gases será muy diferente. Algunos volcanes liberan dióxido de carbono continuamente, mientras que otros son mucho menos gaseosos en general.

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Y, a veces, según explica Barclay, el dióxido de carbono puede surgir en la superficie porque un estanque de magma poco profundo amaina parte de la indigestión volcánica, sin que se produzca una erupción. Este abanico de posibilidades e incertidumbres es una de las muchas razones por las que los vulcanólogos supervisan variables volcánicas diversas, por si emiten señales perturbadoras.

Uno de los objetivos principales del tipo de ciencia de este último estudio es combinar las propiedades que se deducen del magma con las observaciones en volcanes modernos. Por ejemplo, si las velocidades probables del magma pudieran compararse con señales sísmicas que indican cuándo se está produciendo un ascenso, aportaría a los vulcanólogos un marco temporal más claro de cuándo un volcán desatará material fundido potencialmente peligroso.

Pero aunque este tipo de ciencia está dando pie a grandes avances, se ve obligada a hacer muchas suposiciones porque aún faltan algunos datos, de forma que equiparar las travesuras magmáticas del pasado con observaciones actuales sigue siendo un gran reto.

«Es una pena que no hubiera alguien con un sismómetro hace 8000 años», afirma Mutch.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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