Al menos 24 horas antes de una erupción, los conductos de lava de un volcán resuenan como tubos de órgano, emitiendo señales infrasónicas que se pueden procesar para detectar el ascenso progresivo del magma y anticipar con tiempo la temida expulsión de piroclásticos.
Las fuentes de lava, emitidas desde los cráteres de la cumbre del volcán y particularmente espectaculares, pueden estar precedidas por peculiares señales infrasónicas cuyo procesamiento permite percibir el ascenso progresivo del magma en el interior del conducto unas 24 horas antes del inicio de la erupción.
Así lo ha establecido una investigación dirigida por Leighton Watson (Ngāi Tahu), de la Universidad de Canterbury (Nueva Zelanda), junto a investigadores del Observatorio Etneo del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología (INGV-OE), de la Universidad de Catania (UniCT), y de la Universidad Estatal de Boise (Idaho, USA), cuyos resultados se publican en Scientific Report.
El infrasonido es una señal acústica de baja frecuencia, no audible para el ser humano, cuyas grabaciones mediante micrófonos especiales son cada vez más utilizadas por los científicos para el seguimiento de la actividad volcánica.
El video muestra la señal infrasónica (acelerada) del Etna en febrero pasado, así como las imágenes térmicas de la erupción y finalmente la reconstrucción del conducto del Cráter del Sureste (SEC) con el magma que se había detectado mediante señales infrasónicas horas anteriores del inicio de la erupción. (ING Vulcani).
Instrumentos musicales
Cuando están agitados, los volcanes se comportan como enormes instrumentos musicales y generan señales acústicas, principalmente en la banda infrasónica, tanto durante las actividades eruptivas como durante la simple desgasificación.
En esos momentos, los conductos volcánicos resuenan con ondas acústicas cuyas notas (y por lo tanto las frecuencias de la señal acústica) dependen principalmente de la longitud del "tubo", destacan los investigadores. “Nuestra hipótesis es que las ondas acústicas son generadas por explosiones y desgasificación inestable en la superficie libre de magma”, explican los investigadores en su artículo.
El equipo midió las ondas de infrasonido de volcanes como el Monte Etna en Italia y descubrió que el estruendo del magma volcánico cambiaba significativamente justo antes de una erupción volcánica.
Banda infrasónica
Descubrió que la fuente de lava del 20 de febrero de 2021 fue precedida por una intensa señal acústica en banda infrasónica emitida por el cráter del Sureste más de 24 horas antes del inicio de la erupción, caracterizada por un aumento progresivo de la frecuencia.
Debido a las profundas explosiones, el conducto del cráter sureste sonaba como un tubo de órgano, explican los investigadores.
El modelado de la señal infrasónica, provocada por el ascenso del magma en su interior y por el progresivo llenado del conducto en las horas que precedieron a la erupción, fue integrado por los investigadores con los resultados de un levantamiento topográfico con drones.
Esta estrategia les permitió reconstruir con precisión las dimensiones de la porción resonante del conducto, posibilitando así evaluar el ascenso progresivo del magma en su interior, desde una profundidad de unos 170 metros hasta unos 80 metros, durante las 24 horas que precedieron a la erupción.
Predecir erupciones
Por este motivo, los autores de este estudio plantean que investigar el sonido que genera el movimiento del magma en cada volcán puede usarse para predecir mejor las erupciones, lo que permitiría emitir un aviso unas horas antes de que comience la erupción.
Las casas y la infraestructura no podrían protegerse de esta manera, pero sí los residentes y turistas que se alojen en las inmediaciones, destacan los investigadores.
Los métodos actuales para predecir erupciones volcánicas incluyen vuelos en helicóptero sobre el cráter y escalar hasta el volcán para posicionar un indicador láser hacia el cráter.
Ambos enfoques son peligrosos y costosos y no permiten la medición continua de los cambios. Sin embargo, con el método de medición de infrasonidos, las mediciones podrían realizarse desde varios kilómetros de distancia y de forma continua.
Volcanes peligrosos
Sin embargo, el equipo de investigación advierte que el método no se puede utilizar para todos los volcanes. La investigación se ha centrado únicamente en volcanes con grandes canales de erupción.
Los investigadores sugieren en su artículo que esta técnica podría aplicarse en volcanes de ventilación abierta en todo el mundo para analizar el deslizamiento infrasónico y obtener restricciones cualitativas sobre el movimiento del magma en tiempo real.
Además del Etna, también son adecuados para ser estudiados con esta técnica el volcán Kilauea, en el Estado estadounidense de Hawái (uno de los más activos del planeta), el Villarrica en Chile (el más activo de Sudamérica), el Cotopaxi en Ecuador (el segundo más activo del país) y el Nyiragongo, en la República Democrática del Congo, considerado el más peligroso del mundo.
Referencia
Infrasonic gliding reflects a rising magma column at Mount Etna (Italy). Mariangela Sciotto et al. Scientific Reports, volume 12, Article number: 16954 (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-022-20258-9
