Un equipo de científicos ha identificado una misteriosa señal que se produjo minutos antes de la erupción más potente de los tiempos modernos: la erupción de un volcán en el Pacífico.

Cuando el volcán submarino Hunga Tonga-Hunga Ha’apai explotó en 2022, dejó escapar el equivalente energético de 61 megatones de TNT, o un terremoto de magnitud 8.4.

Una misteriosa señal fue captada

Un equipo del Earthquake Research Institute de Japón descubrió una “onda sísmica” creada antes de esa explosión, que se liberó cuando una parte débil del fondo oceánico se derrumbó cerca del volcán.

Esto provocó vibraciones en el lecho marino, que fueron captadas por estaciones de vigilancia distantes 15 minutos antes de la erupción.

El estudio explica que esta grieta en las paredes del volcán de Tonga permitió que el agua de mar y el magma se mezclaran en una zona situada entre el fondo marino y su cámara magmática subterránea, desencadenando finalmente la erupción masiva de “vapor”.

Según una nueva investigación publicada en Geophysical Research Letters, el origen de la gran erupción volcánica Hunga Tonga-Hunga Ha’apai de enero de 2022 podría haberse detectado en una onda sísmica registrada a 750 kilómetros del volcán. Crédito de imagen: NASA

Takuro Horiuchi, estudiante de vulcanología de la University of Tokyo y autor principal del estudio, dijo en un comunicado:

“Muchas erupciones van precedidas de actividad sísmica”.

Pero Horiuchi señaló que, en la mayoría de los casos, “estas señales sísmicas son sutiles y sólo se detectan a varios kilómetros del volcán”.

Se espera que esto sirva para prevenir posibles desastres en futuras erupciones volcánicas

El equipo espera que las lecciones aprendidas de su trabajo puedan ayudar algún día a desplegar “este tipo de análisis en tiempo real” para los servicios de emergencia ante futuras actividades volcánicas”.

Cuando Hunga Tonga-Hunga Ha’apai estalló en el Pacífico Sur el 15 de enero de 2022, los científicos se maravillaron de que las ondas sonoras de su histórica detonación sumergida pudieran detectarse hasta en Alaska, a 9977 km de distancia.

Alrededor de 58.000 piscinas olímpicas de vapor de agua fueron lanzadas al aire, generando tormentas eléctricas y un tsunami en la estela acuática del volcán de Tonga.

En aquel momento, los investigadores señalaron que las comparaciones con la famosa explosión del volcán Krakatoa en Indonesia en 1883 situaban a la de Tonga en la carrera por la mayor explosión jamás registrada por los equipos geofísicos modernos.

Conociendo la actividad sísmica que precede a las erupciones volcánicas, el equipo examinó los datos de dos estaciones de vigilancia sísmica situadas en las islas de Fiyi y Futuna, a más de 466 millas de distancia.

Encontraron indicios de ondas de Rayleigh, una vibración que sólo detectan los instrumentos. Tonga entró en erupción a las 16:47 hora local y las ondas se crearon a las 16:32, exactamente 15 minutos antes.

A pesar de esa enorme distancia, las ondas de Rayleigh “dominaron” en la gama de frecuencias de 0.03-0,1 hertzios (Hz), escribieron, emitiendo lecturas (en amplitud) comparables a las de un terremoto de magnitud 4.9.

Pero la sacudida sísmica provocada por la erupción del volcán era aún más potente.

Se utilizaron datos gravitatorios obtenidos por satélite

Otra información clave que ayudó a elaborar el modelo de predicción de la explosión de este volcán submarino procedía de los datos gravitatorios obtenidos por satélite.

La erupción puede haber sido provocada por una grieta en una zona débil de la corteza oceánica, que permitió que el agua de mar y el magma se mezclaran explosivamente bajo el borde de la caldera, según la nueva investigación. Crédito de imagen: Takuro Horiuchi

Los datos se recogieron a través de satélites que medían continuamente su distancia entre sí, utilizando instrumentos de microondas, como indicador de la atracción gravitatoria de la Tierra sobre su masa.

En su opinión, la erupción de Tonga podría ser lo que se conoce como una “erupción formadora de caldera”, en la que se vacía tanto magma que las zonas situadas por encima del depósito de magma se colapsan.

Según la Dra. Mie Ichihara, vulcanóloga de la University of Tokyo y coautora del nuevo estudio, “se han observado muy pocas erupciones con formación de caldera y aún menos erupciones con formación de caldera en el océano”.

En un comunicado de prensa, la Dra. Ichihara dijo:

“Esto nos da una idea de los procesos que conducen a la formación de calderas, pero yo no diría que sea la única”.

Según su nuevo estudio, la “penetración de magma, gas magmático y agua de mar” en una fractura de la corteza terrestre a lo largo de la pared de la “caldera” del volcán Tonga podría haber provocado una presión de vapor, una “interacción magma-agua que desencadenó la erupción”.

Un estudio anterior sobre la “fontanería” del volcán Tonga había utilizado estos datos gravimétricos para determinar “una distribución circular de material de baja densidad” alrededor del volcán, que el equipo interpretó como una “fractura anular” alrededor de las paredes de la caldera.

La Dra. Ichihara expresó la esperanza de que todos estos sensores dispares puedan utilizarse algún día para hacer que la actividad potencialmente mortal de los volcanes submarinos sea más fácil de anticipar y responder con seguridad.

“Las alertas tempranas son muy importantes para mitigar los efectos de las catástrofes”, afirma Ichihara. “Los volcanes insulares pueden generar tsunamis, que constituyen un peligro importante”.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Geophysical Research Letters.

[FT: AGU]

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