MADRID, 25 Ene. (EUROPA PRESS) -
Señales asociadas con las tensiones gravitacionales y las fuerzas de marea podrían potencialmente proporcionar una advertencia avanzada de ciertos tipos de erupciones volcánicas.
Justo antes de una erupción sorpresa del volcán Ruapehu de Nueva Zelanda en 2007, el temblor sísmico cerca de su cráter se correlacionó estrechamente con los cambios que se producen dos veces al mes en la fuerza de las mareas, según un nuevo estudio publicado en Scientific Reports.
"Al observar los datos de este volcán durante aproximadamente 12 años, descubrimos que esta correlación entre la amplitud del temblor sísmico y los ciclos de marea se desarrolló solo en los tres meses anteriores a esta erupción", dijo en un comunicado Társilo Girona, autor principal del estudio. "Lo que eso sugiere es que las mareas podrían proporcionar una sonda para decirnos si un volcán ha entrado o no en un estado crítico".
Girona, becario postdoctoral en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, dirigió la investigación durante un periodo postdoctoral en la Universidad Brown, trabajando con el profesor Brown Christian Huber y Corentin Caudron, investigador postdoctoral en la Universidad de Gante en Bélgica.
Las mareas de la Tierra suben y bajan diariamente debido al tirón gravitatorio de la Luna cuando la Tierra gira. Durante las lunas llenas y nuevas, la atracción gravitatoria lunar se alinea con la del sol, lo que hace que las mareas diarias sean un poco más grandes durante esas fases de la Luna.
Durante las lunas creciente y menguante, el abultamiento diario de las mareas es un poco más pequeño. Este cambio dos veces al mes en la amplitud de la marea se conoce a veces como la marea quincenal. Si bien normalmente pensamos en las mareas en términos de aguas que suben y bajan, estas tensiones gravitacionales también afectan la corteza sólida del planeta. La cuestión de si las tensiones gravitacionales pueden influir en la actividad volcánica es un antiguo debate en las ciencias de la Tierra.
"Mucha investigación se ha centrado en si las fuerzas de marea pueden desencadenar o no erupciones, y no hay pruebas definitivas de que lo hagan", dijo Huber. "Queríamos tomar un ángulo diferente con este estudio y ver si hay alguna señal detectable asociada con las fuerzas de marea nos puede decir algo sobre la criticidad de un volcán".
Los investigadores decidieron estudiar el volcán Ruapehu en parte porque su actividad ha sido monitoreada de cerca durante años por GNS Science, un instituto de investigación en Nueva Zelanda. La montaña es una atracción turística popular y el hogar de dos estaciones de esquí, por lo que la administración quiere estar al tanto de cualquier señal de advertencia de que pueda entrar en erupción. Ese monitoreo proporcionó un conjunto de datos largo y continuo para que los investigadores lo estudien.
En particular, el equipo estaba interesado en los datos de los sensores sísmicos ubicados cerca del cráter del volcán. Esos sensores detectan el temblor volcánico, un estruendo sísmico de bajo nivel que proporciona una señal persistente de actividad dentro de un sistema volcánico. Utilizando una técnica estadística sofisticada, los investigadores analizaron a través de 12 años de datos sísmicos, buscando cualquier período cuando la sismicidad se correlacionó con los ciclos lunares. Descubrieron que durante la mayor parte de esos 12 años, no hubo correlación entre el temblor y los ciclos lunares, excepto los pocos meses previos a una erupción provocada por el vapor el 25 de septiembre de 2007, cuando surgió una fuerte correlación.
Durante esos tres meses, la amplitud del temblor se elevó y disminuyó ligeramente en el paso de bloqueo con el ciclo de las mareas quincenales. Si bien las fluctuaciones en la amplitud sísmica fueron sutiles, la fuerza de la correlación con el ciclo de la marea no lo fue. La correlación fue tan fuerte como 5 sigma, dicen los investigadores, lo que significa que la probabilidad de que el patrón surja por casualidad es de aproximadamente uno entre 3,5 millones.
Para entender cómo las fuerzas de marea estaban afectando a Ruapehu durante esos tres meses, los investigadores utilizaron un modelo de temblor sísmico que habían desarrollado previamente. Los volcanes como Ruapehu tienen un conducto vertical a través del cual se eleva la lava, y un tapón de roca sólida en la parte superior. Los gases liberados de la lava forman un bolsillo entre el tapón rocoso y el estanque de lava. Esa bolsa de gas puede resonar contra el enchufe, lo que crea temblor sísmico.
El modelo sugiere que cuando la presión de la bolsa de gas alcanza un nivel crítico, un nivel en el cual es posible una erupción de vapor, las diferentes tensiones asociadas con las fuerzas de marea cambiantes son suficientes para cambiar la amplitud del temblor.
"Eso es lo que creemos que estaba pasando en 2007", dijo Huber. "Cuando la presión en el sistema se volvió crítica, se volvió sensible a las mareas. Pudimos demostrar que la señal es detectable".
Ninguno de los otros indicadores que los geólogos suelen utilizar para anticipar las erupciones provocaron señales de alerta en 2007. Por lo tanto, una señal de marea podría ser una forma de predecir las erupciones impulsadas por el vapor, que de otro modo serían difíciles de predecir.
"Nos gustaría recopilar más datos de otras erupciones y otros volcanes para ver si esta señal de marea aparece en otros lugares", dijo Huber. "Entonces podemos comenzar a pensar en usarlo como un medio potencial para predecir futuras erupciones de este tipo".
