Vulcanología

El magma del volcán de La Palma es uno de los más fluidos de la Tierra

Demostró que puede ser igual de destructivo y difícil de predecir como los magmas más espesos

El magma del volcán de La Palma es uno de los más fluidos de la Tierra
6
Se lee en minutos
N+1/T21

El magma del volcán de la isla de la Palma es de los menos viscosos de la Tierra, según una investigación de la Universidad de Mainz en Alemania. Excepcionalmente fluido, recorrió kilómetros en solo unas horas y llegó hasta el mar, sembrando tanta destrucción como la de un magma espeso.

La isla canaria de La Palma registró en 2021 una erupción de lava excesivamente fluida, en comparación con la de otros volcanes de la Tierra, ha determinado una investigación de la Universidad de Mainz, en Alemania, cuyos resultados se publican en la revista Nature Communications.

Los geólogos llegaron a esta conclusión después de contemplar el volcán desde una plataforma de observación, estudiar imágenes de video de la televisión local y analizar muestras de ceniza.

La viscosidad del magma de Cumbre Vieja se estimó teniendo en cuenta la composición química, la cristalinidad y la temperatura.

El trabajo mostró que el volcán estaba expulsando basanita, una roca ígnea volcánica, con una de las viscosidades más bajas para erupciones históricas en la Tierra.

Valores moderados

La basanita mostraba valores que oscilaban entre 10 y 160 pascales-segundo (la unidad física de viscosidad dinámica) a temperaturas que oscilaban entre 1.200 y 1.150 grados centígrados. Esta baja viscosidad del magma ha dado lugar a flujos de lava turbulentos y episódicos.

La viscosidad del magma tiene una gran influencia en cómo se mueve la lava a través de la corteza terrestre cuando un volcán entra en erupción. La viscosidad está controlada por la temperatura, la composición química, el contenido de cristales y sustancias volátiles presentes en el magma.

En este caso, la viscosidad se puede estimar a simple vista, observando a qué velocidad fluye. Los magmas con un bajo contenido de sílice (menos del 45 por ciento) tienen una fluidez particularmente alta y, una vez en la superficie, se propagan a una velocidad de 10 a 20 metros por segundo.

Dichos flujos pueden inundar rápidamente grandes extensiones de tierra, destruir infraestructura y, en casos extremos, provocar la pérdida de vidas.

Basanita abundante

La Palma forma parte del archipiélago de las Islas Canarias frente a la costa oeste de África. El archipiélago incluye siete volcanes activos, cuyo origen está asociado con la actividad de la pluma del manto, la columna de material proveniente del manto que produce puntos calientes y lugares con vulcanismo.

Durante los últimos 125 mil años, las erupciones en La Palma se han producido a lo largo de la cresta de Cumbre Vieja, un macizo alargado formado por rocas que han erupcionado en la superficie y cristalizado en profundidad.

Sus lavas y cenizas están dominadas por la composición de basanita. Estas rocas contienen poca sílice (menos del 45 por ciento) y concentraciones de álcali (sal iónica básica) de bajas a moderadas (4-8 por ciento).

La última erupción se inició el 19 de septiembre de 2021 a partir de una fisura en la ladera occidental de Cumbre Vieja. El evento fue precedido por una semana de mayor actividad sísmica, cuando la isla fue sacudida por 25.000 terremotos.

Pocas horas después de la primera fase explosiva, que elevó nubes de ceniza a una altura de más de cinco kilómetros, una lava muy líquida que avanzaba rápidamente comenzó a brotar de la grieta.

En 24 horas, se formó un arroyo de lava de tres kilómetros y, unos días después, un derretimiento caliente comenzó a inundar la ciudad de Todoque, al suroeste de la isla de La Palma. Los flujos de lava tardaron poco menos de diez días en llegar al océano. En total, la erupción duró 85 días.

Observaciones directas

Los vulcanólogos Jonathan Castro e Yves Feisel evaluaron la viscosidad de la lava de Cumbre Vieja. Volaron a La Palma en noviembre de 2021 y observaron la erupción desde una distancia segura durante una semana.

Además, los científicos utilizaron materiales de la televisión canaria y recogieron cinco kilogramos de ceniza volcánica para determinar el contenido de elementos básicos y oligoelementos en una microsonda electrónica.

Los geólogos estuvieron cerca de la fisura el 18 de noviembre de 2021, cuando se formaron dos nuevos respiraderos unas decenas de metros por debajo de la fisura principal y flujos de lava muy líquida corrieron a lo largo de la pendiente.

Las observaciones de campo se complementaron con filmaciones de video, que capturaron el movimiento de la lava con más detalle.

Marejadas bajas

En los ríos de lava, se formaron marejadas bajas estacionarias de larga duración (al menos de un minuto) que casi no se mueven río abajo. Los vulcanólogos han sugerido que se formaron ondas estacionarias en los arroyos de lava.

Los resultados del análisis con microsonda electrónica mostraron que el magma tiene una composición de basanita. Además, esta basanita es nefelina, lo que la sitúa en una familia de magmas de SiO 2 insaturados.

La geobarometría estimó la temperatura y la presión del magma antes de la erupción en 1.150-1.200 grados centígrados y 10 kilobares. Luego, los vulcanólogos recurrieron al modelado.

Resultó que la lava basanita con tal rango de temperatura tiene una viscosidad de 50 a 160 pascales-segundo. A modo de comparación, la erupción de 2018 del volcán Kilauea de Hawái produjo magma relativamente caliente (1.140 grados Celsius) y fluido. Sin embargo, las estimaciones de su viscosidad (250-1,150 pascales-segundo) son un orden de magnitud más altas que la viscosidad de la basanita de Cumbre Vieja de 2021.

El magma brota del volcán de La Palma. / EFE

Fluidez extrema

La lava de este volcán de La Palma era excepcionalmente fluida. Recorrió kilómetros en solo un par de horas. Incluso después de un poco de enfriamiento y cristalización, la lava todavía tenía una baja viscosidad debido al bajo contenido de sílice en la masa fundida.

Los vulcanólogos han descrito el régimen de flujo utilizando el número de Reynolds, utilizado en mecánica de fluido. Varía de 500 a 2.000 y muestra que algunas de las basanitas de Cumbre Vieja fluyeron tanto en forma laminar, es decir, tranquila y sin remolinos, como turbulenta. En este régimen de flujo intermedio, los episodios de flujo laminar son reemplazados por oleadas turbulentas.

Las observaciones de campo del 18 de noviembre de 2021 y el análisis de la secuencia de video, confirman la viscosidad ultrabaja de basanita y los altos valores del número de Reynolds.

Viscosidad mínima

Los resultados de las mediciones sitúan el deshielo de La Palma en la lista de los magmas menos viscosos de la Tierra. Por lo general, la actividad volcánica peligrosa se asocia con las fases explosivas de la erupción, pero Cumbre Vieja ha demostrado que las erupciones efusivas a largo plazo con magma no viscoso pueden ser igual de destructivas y difíciles de predecir.

La isla de La Palma ha atraído durante mucho tiempo la atención de los investigadores. Incluso antes de los eventos de septiembre de 2021, los vulcanólogos analizaron los datos de interferometría satelital de 2006-2020 y encontraron que el movimiento de magma se ha intensificado debajo de la isla.

Referencia

Eruption of ultralow-viscosity basanite magma at Cumbre Vieja, La Palma, Canary Islands. Jonathan M. Castro & Yves Feisel. Nature Communications, Volume 13, Article number: 3174 (2022). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-30905-4

Noticias relacionadas