Grandes erupciones pueden dar un año de advertencia antes del evento explosivo

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Grandes erupciones volcánicas - eventos lo suficientemente grandes como para devastar el planeta entero - dan tan sólo alrededor de un año de advertencia antes de un evento explosivo.

Esa es la conclusión de un nuevo análisis microscópico de cristales de cuarzo en piedra pómez, según un documento recientemente publicado el 20 de julio en la revista PLoS ONE.

CREDIT: GUILHERME GUALDA, VANDERBILT UNIVERSITY

La evolución de un cuerpo gigante de magma, se caracteriza por eventos que tienen lugar en una variedad de escalas de tiempo. Son necesarias decenas de miles de años para preparar la corteza terrestre para que se genere suficiente magma capaz de producir una erupción. Una vez formados éstos cuerpos gigantes de magma fundidos, sus características se mantienen por tan sólo unos cuantos siglos o milenios. Ahora, se ha demostrado, que el comienzo del proceso de descompresión, que libera las burbujas de gas que proveen el poder de la erupción, inicia en menos de un año antes de la erupción.

Se analizaron docenas de pequeños cristales de cuarzo de toba volcánica. Investigaciones anteriores de cristales de cuarzo de varias super-erupciones, señalan que tienen anillos superficiales distintivos, concluyendo que tales anillos se formaron en menos de un siglo antes de la erupción.

CREDIT: U.S. Geological Survey

El nuevo estudio utiliza un método más preciso para medir los tiempos de crecimiento de los anillos asociados a las variaciones de la concentración de titanio en el cristal. El titanio es una de las pocas impurezas que se incorporan en cantidades apreciables en el cuarzo y que se disemina suficientemente rápido permitiendo investigar escalas de tiempo tan cortas como minutos. Sin embargo, es extremadamente difícil medir los pequeños niveles de titanio implicados a una resolución espacial suficiente. Por lo que los investigadores establecieron que la concentración de titanio en el cuarzo se correlaciona directamente con la cantidad de luz producida cuando un material es bombardeado por electrones, un efecto llamado cátodoluminiscencia. Esto les permitió utilizar imágenes de catodoluminiscencia para hacer mediciones de alta resolución de las variaciones en la concentración de titanio, y en base a estas, determinar los tiempos y tasas de crecimiento de los anillos.

Los tiempos máximos de crecimiento de los anillos van desde aproximadamente 1 minuto a 35 años, con una media de aproximadamente 4 días. Más del 70 por ciento de los tiempos de crecimiento de los anillos son de menos de 1 año, mostrando que el crecimiento de los anillos de cuarzo ocurrió principalmente en los días o meses antes de la erupción. El crecimiento se llevó a cabo en condiciones de elevada sobresaturación sugiriendo que el crecimiento del anillo marca el inicio de la descompresión y la transición de una condición pre-eruptiva a una eruptiva.

Se cree que el período de descompresión está acompañado por la expansión del cuerpo de magma con efectos detectables sobre la superficie de la Tierra. Aunque se necesita más trabajo para comprender cuáles serían exactamente los rasgos en la superficie, el estudio sugiere que los signos de una súper erupción inminente comenzarían a sentirse dentro de un año de la erupción, y que se intensificarían a medida que se acercara la erupción.