Investigadores de la Universidad norteamericana de Cornell han descubierto pistas microscópicas precisas sobre dónde se almacena el magma, lo que ofrece a los científicos y responsables públicos una forma de evaluar mejor el riesgo de erupciones volcánicas.
La nueva investigación, financiada por la Fundación Nacional de Ciencias y la NASA, se ha publicado en la revista especializada Science Advances y ha sido dada a conocer al público en general a través de la web de la propia universidad.
Así, informa que, en los últimos años, los científicos han utilizado imágenes satelitales, datos de terremotos y GPS para buscar deformaciones en el suelo cerca de volcanes activos, pero esas técnicas pueden ser inexactas para ubicar la profundidad del almacenamiento de magma. Al encontrar fluidos microscópicos ricos en dióxido de carbono encerrados en cristales volcánicos enfriados, los científicos pueden determinar con precisión, dentro de cien metros, dónde se encuentra el magma. Esta es la base del estudio realizado aprovechando la erupción del Tajogaite.
El autor principal de la investigación, el profesor de ingeniería Esteban Gazel, destaca que "una pregunta fundamental es dónde se almacena el magma en la corteza y el manto de la Tierra". Así, descubrir esa ubicación es considerado importante porque "puedes medir el riesgo de una erupción al señalar la ubicación específica del magma, en lugar de otras señales como el sistema hidrotermal de un volcán".
Gazel hace hincapié en que la velocidad y la precisión "son esenciales", añadiendo que el estudio pretende demostrar "el enorme potencial de esta técnica mejorada en términos de su rapidez y precisión sin precedentes".
En el informe que acompaña al estudio se especifica que, en eventos volcánicos, el magma llega a la superficie de la Tierra y entra en erupción como lava y, dependiendo de la cantidad de gas que contenga, podría ser de naturaleza explosiva.
Así, Gazel y el estudiante de doctorado Kyle Dayton dedujeron cómo usar inclusiones de fluidos ricos en dióxido de carbono atrapados dentro de cristales de olivino para indicar con precisión la profundidad, ya que el dióxido de carbono la densidad de estas inclusiones se controla mediante la presión.
Estos fluidos se pueden medir rápidamente utilizando instrumentos de espectroscopia calibrado para determinar, en términos de kilómetros, a qué profundidad se almacenó el magma y la profundidad del depósito.
En el laboratorio de Gazel se desarrollaron métodos de espectroscopia más precisos, que permitieron mejorar «la precisión en un orden de magnitud de los geobarómetros disponibles, de kilómetros a metros», pero también "la resolución espacial de las mediciones de inclusión desde decenas de micras hasta una micra en comparación con las técnicas de microtermometría disponibles anteriormente".
Estudio del volcán
Unas semanas después de la erupción del Tajogaite, Gazel y Dayton se unieron a un pequeño equipo de élite de investigadores internacionales para estudiar el volcán, que los llevó a buscar cristales en la tefra, que a su vez proporcionan datos para mejorar los modelos y pronósticos de erupciones.
El objetivo era descubrir qué tan profundo se almacena el magma antes de una erupción a través de lo que genera el volcán, teniendo en cuenta que a medida que estos cristales volcánicos crecen, ocasionalmente atrapan accidentalmente pequeñas burbujas de líquido de dióxido de carbono.
Los científicos apuntan a que estos cristales se exhumaron durante la erupción volcánica y "buscamos en la tefra cristales que contengan inclusiones fluidas". "A través de estos pequeños accidentes, se puede descubrir algunos de los secretos volcánicos de la Tierra desde las profundidades para comprender mejor y prepararnos para futuras erupciones", defiende Dayton.
Además, el estudio ha contado con la participación de Penny Wieser, de la Universidad de California; Valentin Troll y Frances Deegan, de la Universidad sueca de Uppsala; Juan Carlos Carracedo y Francisco Pérez-Torrado, de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria; Héctor La Madrid, de la Universidad de Missouri; Diana Roman, de la Institución Carnegie para la Ciencia de Washington; Jamison Ward, de la Universidad de Minnesota; Meritxell Aulinas y Guillem Gisbert, de la Universitat de Barcelona, España, y Harri Geiger, de la Universidad de Friburgo.
