Este es el secreto más reciente de la Tierra: científicos descubren algo nunca visto en un volcán

No todos los días aprendemos algo que cambia fundamentalmente la forma en que entendemos nuestro mundo. Pero para el científico de la Tierra de UC Santa Barbara Matthew Jackson y los miles de vulcanólogos de todo el mundo, tal revelación ha ocurrido.

Mientras tomaban muestras de magma del volcán Fagradalsfjall en Islandia, Jackson y sus colaboradores descubrieron un proceso mucho más dinámico de lo que nadie había supuesto en los dos siglos que los científicos han estado estudiando los volcanes.

“Justo cuando creo que nos hemos acercado a descubrir cómo funcionan estos volcanes, nos encontramos con una gran sorpresa”, dijo el geólogo en un comunicado.

Los hallazgos de los geólogos se publican en la revista Nature.

Se necesitó un año sabático, una pandemia y 780 años de roca subterránea derritiéndose para colocar a Jackson en el lugar y el momento adecuados para presenciar el nacimiento de Fagradalsfjall, una fisura en las tierras bajas del suroeste de Islandia que se partió y explotó con magma en marzo de 2021. En ese momento, dijo, todos en la península de Reykjanes estaban listos para algún tipo de erupción.

“El enjambre de terremotos fue intenso”, dijo sobre los 50.000 o más temblores, algunos de magnitud 4 o más, que sacudieron la tierra durante semanas y mantuvieron nerviosa a la mayoría de la población de Islandia.

Pero la privación del sueño valió la pena, y el mal humor se convirtió en fascinación cuando la lava burbujeó y salpicó del agujero en el suelo de la región relativamente vacía de Geldingadalur. Tanto los científicos como los visitantes acudieron en masa al área para ver cómo se formaba la sección más nueva de la corteza terrestre. Pudieron acercarse lo suficiente para probar la lava de forma continua desde el principio, gracias a los vientos que expulsaron los gases nocivos y al flujo lento de la lava.

Lo que los geólogos, dirigidos por Sæmundur Halldórsson de la Universidad de Islandia, estaban tratando de averiguar era “a qué profundidad del manto se originó el magma, qué tan lejos debajo de la superficie se almacenó antes de la erupción y qué estaba sucediendo en el depósito antes de la erupción” y durante la erupción. ”Preguntas como estas, aunque fundamentales, son en realidad algunos de los mayores desafíos para quienes estudian volcanes, debido a la imprevisibilidad de las erupciones, el peligro y las condiciones extremas, y la lejanía e inaccesibilidad de muchos sitios activos.

“La suposición era que una cámara de magma se llena lentamente con el tiempo y el magma se mezcla bien”, explicó Jackson. “Y luego se drena en el transcurso de la erupción”. Como resultado de este proceso bien definido de dos pasos, agregó, quienes estudian las erupciones volcánicas no esperan ver cambios significativos en la composición química del magma a medida que sale de la tierra.

“Esto es lo que vemos en el monte Kīlauea, en Hawái”, dijo. “Tendrás erupciones que duran años y habrá cambios menores con el tiempo”.

“Pero en Islandia, hubo más de un factor de 1.000 tasas de cambio más altas para los indicadores químicos clave”, continuó Jackson. “En un mes, la erupción de Fagradalsfjall mostró más variabilidad de composición que la que mostraron las erupciones de Kīlauea en décadas. El rango total de composiciones químicas que se muestrearon en esta erupción en el transcurso del primer mes abarca el rango completo que ha entrado en erupción en el suroeste de Islandia en los últimos 10.000 años”.

Según los científicos, esta variabilidad es el resultado de lotes posteriores de magma que fluyen hacia la cámara desde las profundidades del manto.

“Imagine una lámpara de lava en su mente”, dijo Jackson. “Tienes una ampolleta caliente en la parte inferior, calienta una gota y la gota sube, se enfría y luego se hunde. Podemos pensar en el manto de la Tierra, desde la parte superior del núcleo hasta debajo de las placas tectónicas, funcionando como una lámpara de lava”. A medida que el calor hace que se eleven regiones del manto y se formen penachos que se mueven con fuerza hacia la superficie, explicó, la roca fundida de estos penachos se acumula en cámaras y se cristaliza, los gases escapan a través de la corteza y la presión aumenta hasta que el magma encuentra un camino para escapar.

Durante las primeras semanas, como se describe en el documento, lo que estalló fue el tipo de magma “agotado” esperado que se había estado acumulando .en el embalse, ubicado a unos 16 km debajo de la superficie. Pero en abril, la evidencia mostró que la cámara estaba siendo recargada por fundidos más profundos y “enriquecidos” con una composición diferente que procedían de una región diferente de la pluma del manto ascendente debajo de Islandia.

Este nuevo magma tenía una composición química menos modificada, con un mayor contenido de magnesio y una mayor proporción de gas dióxido de carbono, lo que indica que se habían escapado menos gases de este magma más profundo. En mayo, el magma que dominaba el flujo era del tipo más profundo y enriquecido. Estos cambios rápidos y extremos en la composición del magma en un punto de acceso alimentado por una columna, dicen, “nunca antes se habían observado casi en tiempo real”.

Estos cambios en la composición pueden no ser tan raros, dijo Jackson; es solo que las oportunidades de tomar muestras de erupciones en una etapa tan temprana no son comunes. Por ejemplo, antes de la erupción de Fagradalsfjall de 2021, las erupciones más recientes en la península de Reykjanes en Islandia ocurrieron hace ocho siglos. Él sospecha que esta nueva actividad señala el comienzo de un nuevo ciclo volcánico, posiblemente de siglos, en el suroeste de Islandia.

“A menudo no tenemos un registro de las primeras etapas de la mayoría de las erupciones porque estas quedan enterradas por los flujos de lava de las últimas etapas”, dijo. Este proyecto, según los investigadores, les permitió ver por primera vez un fenómeno que se creía posible pero que nunca se había presenciado directamente.

Para los científicos, este resultado presenta una “restricción clave” sobre cómo se construirán los modelos de volcanes en todo el mundo, aunque aún no está claro qué tan representativo es este fenómeno de otros volcanes, o qué papel juega en el desencadenamiento de una erupción. Para Jackson, es un recordatorio de que la Tierra aún tiene secretos que revelar.

“Entonces, cuando salgo a tomar muestras de un antiguo flujo de lava, o cuando leo o escribo artículos en el futuro”, dijo, “siempre estará en mi mente: esta podría no ser la historia completa de la erupción”.