En la fusión inicial de rocas. Diez segundos permiten predecir el tamaño de una erupción

Las conclusiones de este trabajo, que han sido publicadas en Nature Communications

Un equipo internacional de investigadores, dirigido por el profesor Don R. Baker, del Departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias de la Universidad McGill, ha llevado a cabo un nuevo estudio que sugiere que la diferencia entre una erupción volcánica pequeña o grande depende de los primeros diez segundos de crecimiento de la burbuja en el fundido de las rocas.

   Las conclusiones de este trabajo, que han sido publicadas en ‘Nature Communications’, apuntan a la necesidad de desarrollar sistemas de monitorización volcánica que puedan medir los cambios rápidos en el flujo de gas y en la composición durante esos breves, pero cruciales momentos.

   Aunque los científicos no entienden todavía completamente los mecanismos que controlan si una erupción será grande o pequeña, sí saben que las erupciones son impulsadas por la rápida expansión de las burbujas formadas a partir de agua y otras sustancias volátiles atrapadas en la roca fundida, a medida que asciende por debajo del volcán.

   El mecanismo es muy similar al de agitar una botella de una bebida carbónica y después abrir el tapón. Que el volcán entre en erupción drásticamente o pierda lentamente su gas depende de la interacción entre el crecimiento de la burbuja y la pérdida de gas. Por lo tanto, la investigación de la formación y el crecimiento de las burbujas y sus efectos sobre las propiedades de magma, proporcionan una clave para la comprensión de las erupciones volcánicas, y podría conducir a mejores predicciones de su escala.

   Para llevar a cabo esta investigación, los investigadores examinaron el crecimiento de las burbujas volcánicas en tiempo real mediante el calentamiento de roca fundida conteniendo agua. Utilizando un sistema de calefacción láser desarrollado recientemente en las instalaciones de Swiss Source Light en Villigen, Suiza, donde pudieron realizar una microtomografía tridimensional de las muestras durante los primeros 18 segundos de crecimiento de la burbuja y la formación de espuma.

   Con estas imágenes, los investigadores fueron capaces de medir el número y tamaño de las burbujas, investigar la geometría de las conexiones entre éstas, y calcular la velocidad del gas que fluyó de la muestra y cómo disminuyó la fuerza de espuma.

   Los investigadores encontraron que, inicialmente, se formaron miles de pequeñas burbujas por centímetro cúbico, atrapando el gas en su interior, pero que rápidamente se fundieron en una espuma de burbujas más grandes, cuya fuerza disminuye rápidamente, mientras que la tasa de pérdida de gas aumentó.

   Todos estos cambios se produjeron en los primeros 15 segundos de crecimiento de la burbuja. Entonces determinaron qué condiciones de formación y crecimiento de burbujas conducían a una fractura en la roca. A partir de estos resultados, Baker y su equipo llegaron a la hipótesis de que incluso rocas fundidas con pequeñas cantidades de agua tienen potencial para crear erupciones devastadoras.

   En la mayoría de los casos, el gas se escapa con la rapidez suficiente para superar el crecimiento de burbujas, dando lugar a pequeñas erupciones. Pero con tasas excepcionales de expansión de la burbuja, o condiciones en que las burbujas no pueden unirse, podrían producirse grandes erupciones.

   Según han indicado los expertos, los resultados representan un paso pequeño pero importante hacia el objetivo de predecir el tipo de erupción que se producirá en distintas regiones volcánicas del mundo. «El trabajo futuro tendrá que concentrarse en los primeros segundos de crecimiento de la burbuja y el efecto de los cristales en el crecimiento de la burbuja», ha señalado Baker.

innovaticias.com – ep

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