Columna de Manuel Inostroza: “La desconocida conexión del cambio climático y los volcanes”

Sabemos hace mucho tiempo que las erupciones pueden cambiar el clima a escala regional o incluso a escala global. Esto ocurre porque las grandes erupciones emiten cantidades enormes de partículas y gases ricos en azufre, las cuales se desplazan por la tropósfera y estratósfera evitando que la radiación solar llegue a la superficie terrestre. La consecuencia es que efectivamente puede disminuir la temperatura.

Un ejemplo, es la erupción del volcán Pinatubo (Filipinas) de 1991, el cual produjo un descenso de la temperatura media global en 0.5 °C. Otro caso aún más impactante, fue la erupción del volcán Tambora en Indonesia 1815, la cual produjo una disminución de la temperatura global de hasta 2.5 °C, además del famoso “año sin verano” en Europa y Norteamérica, donde abundaron las lluvias y el frío.

También se ha relacionado la emisión de CO2 de los volcanes con el efecto invernadero. Pero se ha concluido que los volcanes tienen un impacto despreciable si los comparamos a las altas tasas de emisión de CO2 de origen antrópico, que tiene hoy al planeta y sus ecosistemas en estado de alerta.

Pero existe una desconocida conexión qué queremos investigar: ¿Cómo el cambio climático podría impactar el funcionamiento de la actividad volcánica? De esta nueva mirada del clima y los volcanes, surgen preguntas de investigación. Una de ellas, es sobre el alto contenido de arsénico en los volcanes del norte y su posible asociación con el clima hiperárido, la otra es sobre, cómo influye la presencia de sistemas hidrotermales bien/pobremente desarrollados en las tasas de emisión de elementos trazas como el arsénico.

La investigación de postdoctorado que desarrollo en el Instituto Milenio de Investigación en Riesgo Volcánico – Ckelar Volcanes, es justamente entender los flujos de elementos trazas en los volcanes activos de Guallatiri, Lascar, en el norte y Villarrica en el sur de Chile. Uno de los factores que estamos evaluando es la presencia de agua dentro del edificio volcánico, la cual corresponde principalmente a agua de origen meteórico, es decir, agua proveniente de la lluvia, nieve, y deshielo de casquetes glaciares. La presencia de agua dentro (sistemas hidrotermales) de volcanes es ampliamente conocida y ha sido publicada en la literatura científica, sin embargo, se desconoce cómo los cambios en la cantidad de agua dentro del volcán podrían impactar en los procesos de desgasificación volcánica.

En términos generales, los sistemas hidrotermales amortiguan los fluidos profundos, es decir, que una fracción de los fluidos magmáticos queda atrapada en estos sistemas hidrotermales. Entonces, sistemas hidrotermales bien desarrollados (mucha agua dentro del volcán) serían más capaces de “neutralizar” estos fluidos magmáticos profundos, en cambio, sistemas hidrotermales con menos agua permitirían el paso de fluidos magmáticos. En este punto entra la variable climática, ya que la cantidad de agua está regulada por la cantidad de lluvia/nieve que hay disponible.

Parte de la hipótesis de estudio, es probar que un volcán con menos agua en su sistema hidrotermal tiene mayores tasas de emisión de elementos trazas, y muchos de ellos tienen gran afinidad con el azufre, como el As (Arsénico), Pb (Plomo), Sb (Antimonio), Se (Selenio), Tl (Talio), Te (Telurio), Bi (Bismuto), Sn (Estaño), entre otros. Por otro lado, volcanes con sistemas hidrotermales más desarrollados (más agua), tendrían tasas de emisión menores en estos elementos.

Por ejemplo, en el volcán La Soufriere de Guadeloupe –un archipiélago del mar caribe–, se reportaron cambios significativos en la composición química de los fluidos volcánicos durante una temporada seca extendida, en donde el promedio anual de lluvia disminuyó desde 7-10 m de precipitación en el 2010-2015 hasta ~5 m de precipitación en el 2020. Este suceso sugiere lo sensible que podrían ser los volcanes a variables externas como la lluvia.

Por lo tanto, lo que estamos haciendo en Chile, es estudiar dos volcanes que estarían siendo alimentados por cámaras magmáticas de similares características, uno ubicado en una zona donde la cantidad de agua meteórica es significativa (Guallatiri) y, otro donde hay mucho menos ingreso de agua meteórica (Lascar). Basado en datos mensuales de precipitación obtenidos por la Dirección General de Aguas (DGA) y modelos atmosféricos del ECMWF, la cantidad de agua meteórica que ha caído en el altiplano del norte de Chile habría disminuido en las últimas décadas, por ende, la cantidad de agua que está ingresando a los sistemas hidrotermales sería menor. En el caso de que la hipótesis del proyecto sea cierta, debería haber un aumento gradual en la tasa de emisión de elementos traza afines al azufre.

El caso del volcán Villarrica –el más activo y peligroso de Chile–, es diferente, pero nos interesa investigarlo porque presenta una desgasificación magmática pura, por lo tanto, podremos saber por primera vez las tasas de emisión de elementos químicos (trazas) descargadas desde el lago de lava hospedado en el cráter. Esto será las bases para generar decisiones de resguardos, por ejemplo, para turistas y guías de montañas que suben regularmente este macizo. Actualmente, no sabemos qué elementos químicos emite el volcán ni en qué proporciones, por lo que se requiere urgentemente hacer mediciones in situ.

*Investigador postdoctorante del Instituto Milenio de Investigación en Riesgo Volcánico – Ckelar Volcanes. Es doctor en Ciencias mención Geología y académico de la Universidad Católica del Norte.