Los misterios acechan bajo los inquietos volcanes de Islandia

La inusual química de la lava que brota en la superficie de la isla ha suscitado muchas preguntas sobre lo que se agita en sus profundidades.

Por Maya Wei-Haas
Publicado 16 ago 2022, 12:23 CEST
La lava irrumpe en la superficie de la península islandesa de Reykjanes, procedente de un depósito ...

La lava irrumpe en la superficie de la península islandesa de Reykjanes, procedente de un depósito magmático mucho más profundo que el de la mayoría de los volcanes del mundo.

Fotografía de Chris Burkard, National Geographic

La semana pasada, Eniko Bali se disponía a almorzar dentro de uno de los muchos cráteres volcánicos antiguos de Islandia, como hacen los geólogos, cuando recibió un mensaje. La península de Reykjanes estaba en erupción, de nuevo.

La geóloga de la Universidad de Islandia y su equipo tenían previsto tomar muestras de roca de algunas de las muchas erupciones históricas de la isla. Pero con una nueva furia ardiente en marcha, Bali y sus colegas fueron a ver el espectáculo geológico. Cuando llegaron, apenas un par de horas después del inicio de la erupción, una larga hilera de fuentes disparaba lava incandescente hacia el cielo, y radiantes ríos de roca fundida serpenteaban por el valle de Meradalir.

(Relacionado: Esta erupción podría ser el comienzo de décadas de actividad volcánica en Islandia)

Los volcanes de la península de Reykjanes han estado dormidos durante casi 800 años. Pero en 2021 los gigantes geológicos se agitaron, escupiendo lava durante seis meses. Ahora, la actividad ha vuelto a empezar.

Cada uno de estos sucesos ofrece a los investigadores una mirada extraordinaria a las entrañas de nuestro planeta y ofrece pistas sobre lo que dio forma al impresionante paisaje islandés que conocemos hoy. La erupción del año pasado comenzó con una química extraña: la roca derretida parecía haber cambiado poco desde su formación, llegando a la superficie directamente desde el manto, una capa a kilómetros de profundidad que se encuentra entre la corteza y el núcleo de la Tierra. Pero la química de la lava cambió radicalmente.

"Para ser sinceros, no lo esperábamos", afirma Bali. "Está ocurriendo algo muy interesante".

Los turistas acuden en masa a ver la lava recién erupcionada en la península de Reykjanes. Aunque esta erupción puede observarse desde una distancia segura, los expertos advierten que no hay que acercarse demasiado y sugieren utilizar una máscara de gas para limitar la exposición a los gases volcánicos tóxicos.

Los primeros análisis de la nueva erupción revelan una composición similar, aunque no exacta, a las lavas que fluyeron cerca del final de los movimientos de 2021. Los científicos están recogiendo con avidez más muestras para ver si se producen otros cambios atípicos.

Las peculiaridades de las lavas de Reykjanes son sólo el último capítulo de la larga historia de rarezas geológicas de Islandia. El modo en que se formó la isla es un misterio permanente. Se encuentra en la confluencia de dos poderosos fenómenos geológicos: una cresta en la que se separan dos placas tectónicas y el punto en el que una pluma de roca caliente se encuentra con la superficie. Cuando estas fuerzas se unieron hace unos 25 millones de años, las erupciones sobrecargadas sentaron los cimientos de Islandia. Sin embargo, la historia dista mucho de estar completa.

La segunda erupción en las Reykjanes en menos de un año sugiere que esta península volcánica dormida durante mucho tiempo puede estar despertando. Las erupciones en esta región parecen acelerarse cada mil años aproximadamente, y los últimos estruendos pueden ser un preludio de la actividad volcánica (y de las oportunidades científicas) de las próximas décadas.

(Relacionado: ¿Cómo se forman los volcanes y qué necesitas saber sobre ellos?)

Magma desde la fuente

Islandia es uno de los únicos lugares del mundo en los que la dorsal oceánica asoma por encima del mar. Esta cadena de picos volcánicos de unos 65 000 kilómetros de longitud traza las fisuras entre las placas tectónicas que se extienden lentamente por todo el mundo. En Islandia, las placas norteamericana y euroasiática se alejan lentamente la una de la otra, lo que hace que la roca fundida brote desde abajo para entrar en erupción en la superficie del planeta.

Pero las placas tectónicas no se separan en una sola línea recta, sino que forman una serie de segmentos desplazados unidos por zonas que se deslizan una al lado de la otra. Las Reykjanes se asientan sobre uno de estos complejos conectores en los que la tierra es arrastrada en ángulo, lo que hace que se abran periódicamente grietas que permiten la filtración de magma, una característica conocida como "falla de transformación con fugas".

En la mayoría de los sistemas volcánicos, la roca fundida se forma en pequeñas zonas de las profundidades del manto, subiendo lentamente, fusionándose y mezclándose con otra roca fundida que se acumula en largas cadenas de depósitos escalonados. Pero en una falla de transformación permeable, como la de Reykjanes, las lavas erupcionadas no se filtran todas por este mismo tipo de tuberías volcánicas, lo que significa que sus composiciones han cambiado menos desde su formación en el subsuelo.

"Conseguimos acceder a esta parte de la Tierra que rara vez se ve", dice Edward Marshall, geoquímico de la Universidad de Islandia.

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Los científicos observaron cómo la química de la lava en Reykjanes cambió drásticamente en las primeras semanas de la erupción de 2021, el cambio más rápido jamás visto, dice Marshall. Es probable que el fenómeno se deba a la mezcla del magma con una segunda fuente, pero se desconoce la composición de ésta, dice Marshall. "Sea lo que sea, es extraño".

Los análisis de otro equipo de investigadores sugieren que un tercer magma también podría estar involucrado, complicando aún más el panorama.

Las fuerzas geológicas chocan

La química de las erupciones a lo largo de la historia de Islandia delata unas raíces ardientes que se extienden muy por debajo de la extensión de la dorsal oceánica. Una extraña firma proviene de un isótopo ligero de helio llamado He-3, que abunda en las erupciones de Islandia.

La mayor parte de este isótopo en las rocas de la Tierra quedó atrapada cuando el planeta se formó a partir de una nube de desechos alrededor del sol naciente. Es probable que aún quede un depósito de He-3 en las profundidades del manto. Esta fuente podría explicar la química de las lavas de Islandia, arrastradas a la superficie en la pluma ascendente de roca caliente, que puede llegar casi hasta el núcleo del planeta.

Las rocas de la costa de Groenlandia sugieren que, cuando se formó este penacho hace unos 60 millones de años, asó la parte inferior de Groenlandia. Y a medida que las placas tectónicas de la Tierra se desplazaron, también lo hizo la dorsal oceánica media, hasta que se abrió paso por encima de la pluma hace unos 25 millones de años. Poco después de que las dos poderosas fuerzas geológicas se encontraran, nació Islandia.

Sin embargo, los científicos siguen tratando de aclarar los detalles sobre cómo se formó esta coyuntura geológica y las persistentes rarezas de la lava islandesa. Desde hace casi medio siglo existe una discusión científica sobre otra firma química: el isótopo de oxígeno O-18. Las lavas en erupción de Islandia tienen una presencia misteriosamente reducida de O-18, pero los científicos aún no saben por qué.

Algunos investigadores sostienen que, a medida que las lavas islandesas se van aplastando hacia una erupción, se contaminan con la corteza, que suele tener una baja huella de O-18. Otros han propuesto que la química procede de un trozo de Groenlandia alojado bajo el sureste de Islandia. Y otros sostienen que el manto de esta región puede tener simplemente una firma baja de O-18.

"No se ve esto en otras islas oceánicas. Es sólo en Islandia", dice Marshall. "¿Por qué Islandia es especial?"

Cementerio geológico

Para buscar respuestas, Maja Bar Rasmussen, geoquímica de la Universidad de Copenhague, y su equipo recurrieron a diminutos cristales verdes del mineral olivino. Estos cristales se forman al principio del proceso de enfriamiento del magma, lo que permite obtener una instantánea de la química de la roca fundida sin la contaminación de la corteza en la superficie. El equipo midió los isótopos de oxígeno en los cristales de olivino de las erupciones históricas de Islandia. Junto con mediciones previas de isótopos de helio en los mismos cristales, el trabajo reveló que las rocas erupcionadas no sólo procedían de las profundidades del subsuelo, sino que también presentaban ya rastros de oxígeno similares a los de la corteza.

Tal vez, según los autores del estudio, la pluma esté aprovechando un cementerio de antiguos fragmentos de corteza que fueron subducidos hace mucho tiempo y se asentaron cerca de la base del manto.

Aunque estudios anteriores han sugerido escenarios similares, el trabajo detallado del nuevo estudio permitió a los investigadores identificar una correlación intrigante. Hace unos 25 millones de años, cuando los científicos creen que la dorsal oceánica se desplazó por encima de la pluma, los rastros químicos de la corteza reciclada aumentaron. ¿Podría este cambio químico estar relacionado con el aumento de la actividad volcánica que construyó la base de la isla? ¿O se trata de una mera coincidencia?

"No podemos decir qué causó qué", dice Rasmussen, y añade que la coincidencia hace girar engranajes en su mente.

El debate sobre las lavas de Islandia, peculiarmente bajas en O-18, probablemente continuará. Los científicos no tienen una buena manera de medir con precisión la profundidad a la que se formaron los cristales de olivino, lo que deja la incertidumbre sobre el origen de sus huellas químicas, dice Valentin Troll, geoquímico de la Universidad de Uppsala en Suecia. "La gran pregunta es: ¿cuándo se incorpora este material a la pluma?", dice.

Los investigadores tampoco saben exactamente qué ocurre con los antiguos trozos de la superficie del planeta una vez que son reciclados en el manto, ni la dinámica de las rocas cerca del límite con el núcleo. "Puede haber algún proceso de mezcla salvaje que lo complique todo", dice Marshall.

Sin embargo, una cosa es segura: algo intrigante está ocurriendo bajo Islandia. La última erupción ha atraído a científicos de cerca y de lejos para recoger rocas apenas horas o días después de que saliesen escupidas de la Tierra. Y no hay indicios de que la erupción vaya a detenerse pronto, ya que la roca fundida sigue brotando, formando un pequeño cono volcánico de salpicaduras.

Incluso después de la última bocanada de este volcán, las Reykjanes, que se están despertando, pueden tener más erupciones en el subsuelo, cada una de las cuales extrae chorros carmesí de roca incandescente con la promesa de traer consigo más rarezas científicas desde abajo.

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

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