En 2007, la lava comenzó a acumularse dentro de uno de los cráteres en la cima del volcán Kilauea de Hawái, una erupción suave que culminaría más de una década después en una exhibición espectacular de cenizas arrojadas y enormes flujos de lava. Hasta ese estallido final, el lago de lava era un espectáculo turístico, una superficie tranquila que ocultaba la agitación del magma en las profundidades del volcán. Ahora, los investigadores han encontrado una nueva forma de identificar los signos clave del potencial eruptivo de Kilauea al escuchar las vibraciones de estos lagos de lava. Eventualmente, esperan usar estas «canciones» de lava para pronosticar cuándo comenzará y dejará de entrar en erupción un volcán.
“Es genial que hayan encontrado este otro método para comprender lo que está sucediendo en Kilauea”, dice Philippe Jousset, geofísico del Centro Alemán de Investigación de Geociencias que no participó en el estudio. “[This] puede ayudarnos a entender… los cambios más dramáticos en el comportamiento del volcán”.
Cuando trozos de roca del borde del cráter del volcán caen al lago, la lava genera ondas sísmicas distintivas que duran decenas de segundos. Durante años, los investigadores sospecharon que estas largas señales sísmicas podría contener información sobre el magma debajo—de la misma manera que el ruido que se obtiene al golpear un vaso de agua con una cuchara puede revelar cuánto líquido hay presente. El tono y la duración de ese sonido cambiarían aún más si disuelve los gases en el agua o reemplaza el agua con leche. De manera similar, pensaron los científicos, las ondas resonantes del lago de lava podrían codificar detalles sobre su reserva de magma.
Después de que cesó la erupción de 10 años de Kilauea, los científicos tenían «este increíble registro» para trabajar, dice Leif Karlstrom, vulcanólogo de la Universidad de Oregón y autor principal del estudio. Él y su entonces Ph.D. El estudiante Josh Crozier reunió datos sobre miles de eventos de sensores sísmicos, estaciones de GPS y observaciones del nivel del lago. Luego, construyeron un modelo de computadora que mostraba lo que sucedía cuando las rocas que caían interrumpían el lago de lava y producían las señales. Al ajustar diferentes variables en la simulación, como la temperatura y el contenido de burbujas de gas, pudieron averiguar qué combinación de propiedades del magma se ajustaba mejor a los datos reales.
El modelo revelado la temperatura del magma estuvo fuertemente ligada a la duración de las señales sísmicas, informan hoy en Avances de la ciencia. Las señales también dieron pistas sobre la cantidad y composición de las burbujas incrustadas en el magma, información que normalmente solo está disponible después de que ocurre una erupción, dice Karlstrom. El contenido de gas es una variable importante para rastrear, agrega, porque las erupciones son impulsadas por «burbujas en el magma que quieren salir». Los cambios en la canción de lava reflejaron explosiones individuales a lo largo del largo episodio de Kilauea, incluido el grande en 2018. La esperanza es que algún día, estas melodías volcánicas ayuden a los científicos a monitorear el magma y pronosticar erupciones, aunque las predicciones precisas requerirán modelos con física más detallada. . Su equipo está trabajando para reunir diferentes tipos de datos e incorporar algoritmos de aprendizaje automático para mejorar el reconocimiento de eventos eruptivos.
Aunque Kilauea proporciona un excelente laboratorio para la predicción de erupciones, no todos los volcanes tienen lagos de lava que producen señales sísmicas claras y largas, dice Jousset. Aún así, el nuevo trabajo, con sus muchos años de observaciones, abre «una nueva perspectiva» sobre la evolución de las erupciones volcánicas, dice Karlstrom.
