Un volcán submarino entró en erupción en enero cerca de la nación del Pacífico de Tonga y envió ondas de presión masivas a través de la atmósfera de la Tierra, donde lamieron el planeta varias veces. El último volcán que generó ondas tan grandes en la atmósfera fue Krakatoa en 1883, durante una de las erupciones volcánicas más destructivas de la historia registrada, según muestra un nuevo estudio.
«Este evento de onda atmosférica no tiene precedentes en el registro geofísico moderno», dijo el primer autor Robin Matoza, profesor asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra en la Universidad de California, Santa Bárbara. La investigación, publicada el jueves (12 de mayo) en la revista Cienciareveló que el pulso de presión generado por el Tonga volcán fue «comparable en amplitud a la de la erupción del Krakatau de 1883 y en un orden de magnitud mayor que la de 1980 Monte Santa Helena erupción», dijo Matoza a WordsSideKick.com en un correo electrónico. Cuanto mayor es la amplitud de una ola, más poderosa es.
Un segundo estudio, también publicado el 12 de mayo en Ciencia, sugirió que este poderoso pulso no solo sacudía la atmósfera, sino que también enviaba ondas a través del océano. De hecho, las ondas atmosféricas generaron pequeños meteotsunamis de rápido viaje, es decir, una serie de ondas impulsadas por alteraciones de la presión del aire, que llegaron a la costa horas antes que los tsunamis convencionales impulsados sísmicamente generados por la explosión del volcán.
Estos pequeños tsunamis «precursores» se observaron en todo el mundo, principalmente en el Océano Pacífico, pero también en el Océano Atlántico y el Mar Mediterráneo, sorprendentemente, dijo Tatsuya Kubota, investigador del Instituto Nacional de Investigación de Ciencias de la Tierra y Resiliencia ante Desastres en Japón y primer autor del segundo estudio. «La altura de los tsunamis ‘precursores’… fue de aproximadamente unos pocos centímetros, aunque depende de la ubicación», dijo Kubota a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
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Una erupción extremadamente enérgica
El volcán Tonga, llamado Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, o simplemente Hunga, se encuentra a unas 40 millas (65 kilómetros) al noroeste de la capital de Tonga, Nuku’alofa. Es uno de los 12 volcanes submarinos conocidos en el arco volcánico Tonga-Kermadec, una estructura geológica que corre a lo largo del borde occidental de la placa del Pacífico de la Tierrala corteza, según el Programa de Vulcanismo Global del Smithsonian.
Cuando Hunga entró en erupción a mediados de enero, la columna de gas y partículas resultante golpeó la mesosfera, la tercera capa de la atmósfera sobre la superficie de la Tierra, convirtiéndola en la penacho volcánico más grande en el registro satelital. Él cantidad de energía liberada en la erupción fue comparable a lo que podría ser generado por la explosión de 4 a 18 megatones de TNT, o más de 100 bombas a escala de Hiroshima detonando a la vez.
Después de la erupción que batió récords, Matoza y un equipo de más de 70 científicos de 17 países se dispusieron a documentar qué ondas atmosféricas generó la explosión. Para hacerlo, extrajeron datos de numerosos sistemas de monitoreo terrestres y espaciales que habían registrado la erupción a medida que se desarrollaba.
El equipo encontró que, de todas las ondas atmosféricas producidas por la explosión, las llamadas ondas Lamb se destacaron como las más prominentes. Las ondas Lamb corren a lo largo de la superficie de la Tierra y son similares a las ondas de sonido en que producen vibraciones en el medio por el que viajan. Sin embargo, las ondas Lamb se propagan a frecuencias extremadamente bajas, «donde los efectos de gravedad volverse significativo», dijo Matoza.
Los investigadores rara vez registran ondas Lamb, porque solo surgen de enormes explosiones en la atmósfera, en la escala de grandes erupciones volcánicas y pruebas nucleares. «Por lo general, no se observan en erupciones volcánicas más pequeñas», dijo Matoza a WordsSideKick.com.
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En su punto más alto, las ondas Lamb generadas por la erupción de Hunga tenían una amplitud de 450 km (280 millas), lo que significa que golpearon el ionosfera — una densa capa de partículas cargadas eléctricamente que se encuentra entre 35 y 620 millas (60 a 1000 km) sobre la superficie del planeta. En el transcurso de seis días, estas ondas se irradiaron hacia afuera desde el sitio del volcán, dando cuatro vueltas alrededor de la Tierra en una dirección y tres veces en la otra. Con base en datos históricos, la erupción del Krakatau de 1883 generó ondas Lamb que dieron la vuelta a la Tierra la misma cantidad de veces, informaron los investigadores.
Las observaciones de la onda Lamb del equipo se alinean con modelos anteriores del evento de erupción Hunga que fueron producidos por Nedjeljka Žagar, profesora de meteorología teórica en la Universidad de Hamburgo, y sus colegas. «Pudimos simular la ola Hunga Tonga Lamb solo dos días después del evento», y ahora, el nuevo estudio de Science ha proporcionado más detalles sobre cómo se propagaron estas ondas, utilizando varias mediciones geofísicas, dijo Žagar a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
En su propio estudio de Science, Kubota y sus colegas conectaron los puntos entre estas olas Lamb y los tsunamis más rápidos observados después de la erupción. Descubrieron que el momento de las olas Lamb y los tsunamis «precursores» parecían coincidir. Lo sorprendente es que estas olas precursoras aterrizaron en tierra más de dos horas antes de lo que se esperaría de los tsunamis convencionales, que en gran parte son impulsados por deformaciones repentinas en el lecho marino.
Además de las enormes olas de Lamb y los tsunamis de rápido movimiento, la erupción de Hunga también produjo ondas de sonido e infrasonidos de alcance increíblemente largo, lo que significa ondas acústicas de frecuencia demasiado baja para ser escuchadas por los humanos, informaron Matoza y sus colegas. Las prominentes ondas Lamb encabezaron la manada, seguidas por las ondas de infrasonido y luego las ondas sonoras audibles. Sorprendentemente, los sonidos audibles, que consisten en «booms» breves y repetidos, se informaron en todo Alaska, a más de 6,200 millas (10,000 km) de la erupción de Hunga.
Publicado originalmente en Live Science.
