No todos los días nos enteramos de algo que cambia fundamentalmente nuestra forma de entender el mundo. Pero para el científico de la Universidad de Santa Bárbara, Matthew Jackson, y los miles de vulcanólogos de todo el mundo, se ha producido una revelación de este tipo.
Mientras tomaban muestras de magma del volcán Fagradalsfjall, en Islandia, Jackson y sus colaboradores descubrieron un proceso mucho más dinámico de lo que nadie había supuesto en los dos siglos que los científicos llevan estudiando los volcanes. Justo cuando creo que nos hemos acercado a entender cómo funcionan estos volcanes, nos llevamos una gran sorpresa, dijo. Los hallazgos de los geólogos se publican en la revista Nature.
Hizo falta un año sabático, una pandemia y 780 años de fusión de roca subterránea para que Jackson se encontrara en el lugar y el momento adecuados para presenciar el nacimiento del Fagradalsfjall, una fisura en las tierras bajas del suroeste de Islandia que se partió y explotó con magma en marzo de 2021. Para entonces, dijo, todo el mundo en la península de Reykjanes estaba preparado para algún tipo de erupción.
El enjambre de terremotos fue intenso, dijo sobre los cerca de 50.000 temblores -algunos de magnitud 4 y superior- que sacudieron la tierra durante semanas y mantuvieron en vilo a la mayor parte de la población de Islandia.
Pero la privación del sueño mereció la pena, y el malestar se convirtió en fascinación cuando la lava burbujeaba y salpicaba desde el agujero en el suelo de la región relativamente vacía de Geldingadalur. Científicos y visitantes acudieron a la zona para ver cómo se formaba la sección más nueva de la corteza terrestre. Pudieron acercarse lo suficiente como para tomar muestras de la lava de forma contundente desde el principio, gracias a los vientos que expulsaron los gases nocivos y al lento flujo de la lava.
Lo que los geólogos, dirigidos por Sæmundur Halldórsson, de la Universidad de Islandia, intentaban averiguar era a qué profundidad del manto se originó el magma, a qué profundidad bajo la superficie se almacenó antes de la erupción y qué ocurría en el depósito tanto antes como durante la erupción. Preguntas como éstas, aunque fundamentales, son en realidad algunos de los mayores retos para quienes estudian los volcanes, debido a la imprevisibilidad de las erupciones, el peligro y las condiciones extremas, y la lejanía e inaccesibilidad de muchos lugares activos.
La suposición era que una cámara de magma se llena lentamente con el tiempo, y el magma se mezcla bien, explicó Jackson. Y luego se drena en el transcurso de la erupción. Como resultado de este proceso de dos pasos bien definidos, añadió, quienes estudian las erupciones volcánicas no esperan ver cambios significativos en la composición química del magma a medida que fluye fuera de la tierra. Esto es lo que vemos en el Monte Kilauea, en Hawai, dijo. Hay erupciones que se prolongan durante años, y con el tiempo se producen pequeños cambios.
Pero en Islandia, hubo más de un factor de 1.000 en las tasas de cambio de los indicadores químicos clave, continuó Jackson. En un mes, la erupción del Fagradalsfjall mostró más variabilidad composicional que las erupciones del Kilauea en décadas. La gama total de composiciones químicas que se muestrearon en esta erupción en el transcurso del primer mes abarca toda la gama que ha entrado en erupción en el suroeste de Islandia en los últimos 10.000 años.
Según los científicos, esta variabilidad es el resultado de los sucesivos lotes de magma que fluyen hacia la cámara desde las profundidades del manto.
Imagina una lámpara de lava en tu mente, dijo Jackson. Tienes una bombilla caliente en el fondo, que calienta una mancha y ésta sube, se enfría y luego se hunde. Podemos pensar que el manto terrestre -desde la parte superior del núcleo hasta debajo de las placas tectónicas- funciona como una lámpara de lava. Según explicó, a medida que el calor hace que las regiones del manto se eleven y se formen penachos que ascienden hacia la superficie, la roca fundida de estos penachos se acumula en cámaras y se cristaliza, los gases escapan a través de la corteza y la presión aumenta hasta que el magma encuentra una forma de escapar.
Durante las primeras semanas, como se describe en el documento, lo que entró en erupción fue el esperado tipo de magma agotado que se había estado acumulando en el depósito, situado a unos 16 kilómetros por debajo de la superficie. Pero en abril, las pruebas mostraron que la cámara se estaba recargando con fundidos más profundos, de tipo enriquecido, con una composición diferente que procedía de una región distinta de la columna del manto ascendente que se encuentra bajo Islandia. Este nuevo magma tenía una composición química menos modificada, con un mayor contenido de magnesio y una mayor proporción de gas de dióxido de carbono, lo que indica que se habían escapado menos gases de este magma más profundo. En mayo, el magma que dominaba el flujo era del tipo más profundo y enriquecido. Estos cambios rápidos y extremos en la composición del magma en un punto caliente alimentado por columnas, dicen, nunca antes se habían observado en tiempo casi real.
Estos cambios en la composición pueden no ser tan raros, dijo Jackson; es sólo que las oportunidades de tomar muestras de las erupciones en una etapa tan temprana no son comunes. Por ejemplo, antes de la erupción del Fagradalsfjall de 2021, las erupciones más recientes en la península islandesa de Reykjanes se produjeron hace ocho siglos. Sospecha que esta nueva actividad señala el inicio de un nuevo ciclo volcánico, posiblemente de varios siglos, en el suroeste de Islandia.
A menudo no tenemos un registro de las primeras etapas de la mayoría de las erupciones porque éstas quedan enterradas por los flujos de lava de las etapas posteriores, dijo. Este proyecto, según los investigadores, les permitió ver por primera vez un fenómeno que se creía posible pero que nunca se había presenciado directamente.
Para los científicos, este resultado supone una restricción clave en la construcción de modelos de volcanes de todo el mundo, aunque aún no está claro hasta qué punto este fenómeno es representativo de otros volcanes, ni qué papel desempeña en el desencadenamiento de una erupción. Para Jackson, es un recordatorio de que la Tierra aún tiene secretos que revelar.
Así que cuando salga a tomar muestras de una antigua colada de lava, o cuando lea o escriba artículos en el futuro, dijo, siempre lo tendré presente. Esta podría no ser la historia completa de la erupción.
Fuentes
University of California Santa Barbara | Sæmundur A. Halldórsson, Edward W. Marshall, Alberto Caracciolo et al. Rapid shifting of a deep magmatic source at Fagradalsfjall volcano, Iceland. Nature, 2022; 609 (7927): 529 DOI: 10.1038/s41586-022-04981-x
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