Una investigación europea ha documentado que las diferencias de temperatura en el manto superior de la Tierra permiten anticipar qué volcanes entrarán en erupción, pero no en qué momento. El geofísico Javier Fullea, de la UCM, que participó en esa investigación, anticipa en esta entrevista que seguramente se producirán más erupciones en lugares como La Palma y Tonga.
Una investigación internacional desarrollada en el marco de la Agencia Espacial Europea (ESA), que combina diferentes datos satelitales con observaciones in situ, principalmente tomografía sísmica, ha podido determinar que las diferencias de temperatura, o la estructura térmica, del manto superior de la Tierra, permiten anticipar qué zonas volcánicas entrarán más probablemente en erupción, aunque no predecir exactamente cuándo ocurrirán.
Javier Fullea es investigador del programa de Atracción de Talento de la Comunidad de Madrid en el departamento de Física de la Tierra y Astrofísica de la Universidad Complutense de Madrid. Ha participado en la citada investigación y en la siguiente entrevista, entre otras cosas, señala que seguramente se producirán más erupciones en lugares como La Palma y Tonga, asociadas a procesos profundos, como las plumas del manto o las zonas de subducción.
Naturaleza devastadora
La catastrófica explosión del volcán Hunga Tonga en enero pasado fue la mayor erupción registrada en cualquier parte del planeta en 30 años. Generó una nube de humo de 20 kilómetros de altura y 260 kilómetros de diámetro, que se pudo observar desde por los satélites en la órbita terrestre. Y aunque la erupción de Tonga fue poderosa pero breve, la erupción del año pasado del volcán Cumbre Vieja en la isla canaria de La Palma fue menos explosiva, pero duró casi tres meses.
Aunque diferentes, estas dos erupciones recientes ponen en evidencia lo devastadora que puede ser la naturaleza, destaca la ESA. Una mejor comprensión de los procesos naturales que ocurren en las profundidades de nuestros pies podría acercar un poco más la posibilidad de predecir erupciones. Y a esto se dedica el proyecto europeo Science for Society 3D Earth, que acogió la citada investigación.
¿Cuál es la finalidad de este proyecto europeo?
El trabajo que hemos desarrollado en el marco de proyecto Science for Society 3D Earth de la ESA tenía como objetivo primordial desarrollar un modelo de la estructura termo-química de la litosfera y manto superior terrestre a escala global, explotando las sinergias entre observaciones de satélite (fundamentalmente medidas sobre el campo gravitatorio de la Tierra -misión GOCE de la ESA) y terrestres (tomografía sísmica de ondas superficiales y flujo de calor, así como la topografía de la superficie terrestre).
En el caso del satélite GOCE, se trata de la primera misión espacial que incorpora un gradiómetro para medir in situ el gradiente de gravedad terrestre (no sólo la componente vertical de la gravedad, como es usual).
En el caso de la tomografía sísmica, se utilizaron datos (alrededor de 1,250.000 sismos) registrados en todas las estaciones públicamente disponibles (más de 5.000) aplicando una técnica robusta de inversión de forma de onda. El trabajo es el resultado de una colaboración internacional de varios grupos de investigación (financiada por la ESA) entre los cuales figuran sismólogos, geodestas, geólogos y geofísicos como yo mismo.
¿Qué habéis podido averiguar sobre la erupción de La Palma y la explosión de Hunga Tonga?
El modelo WINTERC-G ofrece información sobre varios aspectos de la tectónica de placas (como por ejemplo las dorsales oceánicas o la estabilidad de los cratones continentales) y también sobre el origen profundo de fenómenos como los volcanes. En el caso de La Palma, se trataría de un volcanismo intraplaca que se relaciona con la actividad de la pluma mantélica de Azores, que fluye desde el manto inferior al superior hacia el sureste, hasta al alcanzar el margen norteafricano, donde se encuentran las Islas Canarias. En nuestro modelo, WINTERC-G, eso aparece como una anomalía de alta temperatura en el manto superior, la cual en última instancia produce fusión parcial de las rocas y, eventualmente, erupciones volcánicas como la acaecida recientemente.
Las plumas del manto son, por así decir, diapiros (intrusiones) de manto caliente y menos denso que ascienden desde diferentes profundidades (varias incluso desde la frontera manto-núcleo) por diferencia de densidad o flotabilidad, llegando en muchos casos hasta la superficie terrestre, donde dan lugar a los denominados puntos calientes (hot spots).
En el caso de Hunga Tonga, tenemos el slab oceánico frío y denso de la placa pacífica que subduce (se sumerge) bajo la placa de Australia. Al hundirse en el manto por la diferencia de densidad, el slab (el motor fundamental de la Tectónica de Placas) se va fundiendo por la deshidratación y el incremento de temperaturas y eso produce volcanismo como el observado a lo largo de la trinchera oceánica de Tonga. Tanto el slab frío como la zona caliente de donde se produce la fusión, son visibles en nuestro modelo.
¿En qué medida se pueden predecir con vuestro modelo erupciones volcánicas futuras?
La predicción exacta de la actividad volcánica en un volcán concreto es un asunto complejo y no completamente resuelto, por desgracia. Se utilizan otras mediciones in situ más locales, en la corteza, fundamentalmente sismológicas, gravimétricas y magnéticas (aunque también de satélite como INSAR, GPS y variaciones temporales de la gravedad, así como información local geoquímica y tectónica (fallas locales, estado de la cámara magmática etc.), para tratar de afinar más en las predicciones.
Pero esto es algo que cae fuera del alcance de nuestro proyecto, más enfocado a las grandes variaciones en la litosfera y manto superior a escala global. Desde esa perspectiva, podemos decir que seguramente se producirán más erupciones en lugares como La Palma y Tonga, y que, en última instancia, estarán asociadas a procesos profundos como las plumas del manto o las zonas de subducción.
