Source: The Conversation – (in Spanish) – By Alberto Caracciolo, Postdoctoral researcher, University of Iceland
El 19 de septiembre de 2021 comenzó una erupción volcánica en la isla de La Palma, después de 50 años sin actividad volcánica en la dorsal de Cumbre Vieja. Durante 85 días acaparó titulares de prensa antes de caer en el olvido por parte de la mayoría de la población. Sin embargo, los investigadores seguimos estudiando este evento geológico para entender sus causas y su posible evolución.
Cumbre Vieja es el volcán más activo de Canarias, con nueve erupciones en los últimos 1 100 años. En un trabajo publicado hoy en la revista Nature Communications mostramos que esas erupciones siguen un mismo patrón.
El patrón puede resumirse de la siguiente forma. A lo largo del tiempo el magma se acumula a grandes profundidades bajo la superficie, hasta que la llegada de magma nuevo, más caliente, rompe el reservorio de magma profundo. Esto favorece su ascenso hacia la superficie y, finalmente, su erupción.
Más allá de la erupción de 2021
La erupción de 2021 pudo observarse con un detalle sin precedentes, pero nosotros quisimos ir más allá para responder esta pregunta: ¿ha cambiado el sistema magmático bajo la isla con el tiempo, o las erupciones históricas comparten una misma historia?
Para averiguarlo estudiamos rocas de tres erupciones en La Palma: El Charco (1712), Teneguía (1971) y Tajogaite (2021). Las tres siguieron un patrón parecido: empezaron emitiendo un magma cuya composición cambiaba a medida que se enfriaba y cristalizaba en profundidad. Con el avance de la erupción, las lavas se volvieron cada vez más calientes y fluidas.
Los cristales: una ventana al interior del volcán
Una dificultad a la que nos enfrentamos los investigadores que estudiamos las erupciones volcánicas es que no podemos observar directamente el magma moviéndose bajo un volcán. En su lugar, reconstruimos su recorrido a partir de las rocas y los minerales que el propio volcán trae hasta la superficie durante una erupción.
En nuestro estudio nos centramos principalmente en un mineral llamado “clinopiroxeno”, muy común en las lavas de La Palma.
Este mineral crece dentro del magma añadiendo una capa tras otra, de forma parecida a los anillos de un árbol. Cuando cambia la temperatura, la presión o la composición del magma que los rodea, pueden crecer nuevas capas con una composición ligeramente distinta. Así, cada cristal funciona como una especie de archivo natural: conserva un registro de los diferentes magmas y de las condiciones a las que estuvo expuesto antes de la erupción. Son datos que los investigadores podemos utilizar para reconstruir la vida de los volcanes.
Para ello, medimos la composición química de esas capas y elaboramos mapas microscópicos de la distribución de distintos elementos dentro de cada cristal. Después calculamos las profundidades y temperaturas a las que se habían formado. Combinando toda esta información reconstruimos la historia del magma: desde su almacenamiento en profundidad hasta su ascenso y erupción.
Los cristales que estudiamos de las tres erupciones, pese a estar separados por tres siglos de historia, mostraron una coherencia sorprendente. En todas ellas el magma se almacenó y enfrió a profundidades y temperaturas similares, y las mismas
capas químicas crecieron en zonas equivalentes de los cristales.
De las profundidades a la superficie
Buena parte de esta historia comienza a gran profundidad, entre 18 y 25 kilómetros bajo la isla. Allí se va formando, con el tiempo, un reservorio de magma relativamente frío y rico en cristales, a temperaturas de unos 1 000 grados centígrados.
Este reservorio profundo no es una gran bolsa de magma líquido, como a veces imaginamos una cámara magmática. Se parece más a lo que los vulcanólogos llaman un crystal mush: una mezcla de cristales y magma líquido –algo parecido a un granizado–, formado por abundantes cristales rodeados de roca fundida.
Los cristales indican que, antes de cada erupción, llega un nuevo magma, más caliente y fluido, a más de 1 100 grados centígrados. Al entrar en el reservorio profundo, este magma rompe parte del mush cristalino, incorporando y arrastrando hacia la superficie los cristales que se habían formado allí.
Por qué esto importa para la vigilancia volcánica
Las redes de vigilancia volcánica detectan terremotos, deformaciones del terreno y emisiones de gases a medida que el magma se mueve y la presión cambia bajo un volcán. Estas señales son fundamentales para anticipar una erupción, pero el magma que se mueve a mucha profundidad es mucho más difícil de detectar que el que se acerca a la superficie.
Nuestros resultados muestran que buena parte de la acumulación del magma bajo La Palma ocurre a gran profundidad, en el manto superior. Esto significa que pueden desarrollarse procesos importantes lejos de la superficie que son difíciles de detectar con las redes de vigilancia de volcanes.
Nuestro estudio no pronostica cuándo ocurrirá la próxima erupción, pero sí ayuda a interpretar futuros episodios de actividad. Así, la llegada de magma nuevo en profundidad puede reactivar un reservorio antiguo e iniciar procesos que, eventualmente, conduzcan a una erupción.
Los cristales que llegan a la superficie permiten después reconstruir esa historia y compararla con las señales de terremotos, de deformación y de gases registradas antes y durante la erupción.
Un proceso que podría ir más allá de La Palma
Al comparar los cristales de La Palma con los de otros volcanes encontramos indicios de que otros archipiélagos volcánicos, como Cabo Verde, Azores o Galápagos, podrían tener sistemas de alimentación de magma similares.
Los resultados sugieren que, durante las primeras etapas de formación de estas islas volcánicas, la llegada de magma nuevo y más caliente podría romper y movilizar reservorios profundos ricos en cristales, de forma parecida a lo que observamos en La Palma. Este mecanismo podría ser, pues, una característica común de los sistemas de alimentación de magmática de las islas oceánicas.
Alberto Caracciolo acknowledges the VOLC-LAPSE cascading fund within the RETURN Project (CUP H93C22000610002, funded by the European Union)
Álvaro Márquez recibe fondos del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades para el estudio de las erupciones históricas de La Palma.
Teresa Ubide recibe fondos del Australian Research Council y de NCRIS-AuScope. Teresa completó su Tesis Doctoral en la Universidad de Zaragoza y trabaja para la Universidad de Queensland en Australia.
Mónica Ágreda-López no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.
– ref. La Palma: un patrón magmático escrito en los cristales del volcán – https://theconversation.com/la-palma-un-patron-magmatico-escrito-en-los-cristales-del-volcan-289929