(Imagen de portada Una fuente de lava durante la erupción de Kilauea Iki en 1959: un cráter junto a la caldera de la cumbre principal de Kilauea)
Los cristales de lava que entraron en erupción de los volcanes hace más de medio siglo pueden revelar secretos sobre cuándo pueden volver a entrar en erupción, según un nuevo estudio.
Científicos estadounidenses analizaron los cristales formados dentro de un tipo de roca porosa que estalló del volcán Kīlauea en Hawai en 1959.
Los cristales tenían una forma extraña que, junto con las simulaciones de modelos informáticos, pueden predecir futuras y potencialmente fatales erupciones, dicen los expertos.
Aunque los cristales fueron tomados de la erupción de Kīlauea en 1959, el volcán todavía está activo y destruyó más de 500 hogares de los alrededores cuando entró en erupción en 2018.
Siempre he tenido la sospecha de que estos cristales son mucho más interesantes e importantes de lo que creemos», dijo la autora del estudio, la profesora Jenny Suckale, profesora adjunta de la Escuela de Ciencias de la Tierra, Energía y Medio Ambiente de Stanford.
La isla de Hawái es la isla más grande del estado de EE.
UU.
Podemos inferir atributos cuantitativos del flujo antes de la erupción a partir de estos datos de los cristales y aprender sobre los procesos que llevaron a la erupción sin perforar el volcán.
Eso para mí es el santo grial en la vulcanología.
Los científicos que buscan entender cómo y cuándo los volcanes pueden entrar en erupción se ven obstaculizados por el hecho de que muchos de los procesos volcánicos responsables tienen lugar bajo tierra.
Al entrar en erupción, cualquier marca subterránea que pudiera haber ofrecido pistas que condujeran a una explosión, a menudo se destruye
Pero los cristales volcánicos pueden ayudar a probar modelos informáticos de flujo de magma, que podrían revelar información sobre erupciones pasadas y posiblemente ayudar a predecir las futuras.
El equipo de Stanford analizó cristales tomados del interior de la escoria, una roca ígnea, lo que significa que se formó a través del enfriamiento y la solidificación del magma o la lava.
La escoria es de color oscuro y está compuesta por cavidades redondas con forma de burbuja conocidas como vesículas.
Las vesículas se forman cuando los gases que se disolvieron en el magma líquido -conocido como lava una vez que llega a la superficie- escapan durante la erupción, creando burbujas a medida que la roca se enfría y se solidifica.
Estas vesículas pueden estar vacías, pero a veces contienen pequeños cristales naturales.
Las vesículas se forman tan rápidamente que los cristales que hay en su interior no pueden crecer, capturando eficazmente lo que ocurrió durante la erupción.
Los investigadores estudiaron cristales de tamaño milimétrico formados por un mineral llamado olivino que se descubrieron enterrados tras la caótica erupción del volcán Kilauea en Hawai en 1959.
Debido a que la escoria puede ser expulsada a varios cientos de metros del volcán, estas muestras fueron relativamente fáciles de recoger.
Un análisis de los cristales reveló que estaban orientados en un patrón «extraño pero sorprendentemente consistente», un gran ángulo entre los cristales entrecruzados.
En su mayoría, los cristales se alinean paralelos entre sí, como un sándwich», dijo el profesor Suckale a MailOnline.
Estos cristales parecen más bien una tienda de campaña con un ángulo de aproximadamente 80 grados separándolos.
Eso es inusual porque crea una gran superficie para el agregado de cristales y por lo tanto un significativo arrastre hidrodinámico.
Esta extraña orientación puede haberse debido a una onda dentro del magma subterráneo que afectó la dirección de los cristales en el flujo.
Utilizando modelos informáticos, los investigadores simularon este proceso físico por primera vez.
El profesor Suckale se inspiró originalmente en Michelle DiBenedetto, una experta de Stanford en dinámica de fluidos, cuyo trabajo se había centrado en el transporte y el comportamiento de las partículas microplásticas no esféricas en las ondas.
Reclutó a DiBenedetto para ver si la teoría podía aplicarse a las extrañas orientaciones de los cristales del Kilauea Iki, un cráter junto a la principal caldera de la cima del volcán Kilauea.
Las simulaciones proporcionaron una línea de base para comprender el flujo del conducto de Kilauea, el pasaje tubular a través del cual el magma caliente bajo tierra se eleva a la superficie de la Tierra.
Para permanecer en estado líquido, el material dentro de un volcán necesita estar en constante movimiento.
El análisis del equipo indica que la extraña alineación de los cristales fue causada por el magma que se movía en dos direcciones a la vez, con un flujo directamente sobre el otro, en lugar de verterse a través del conducto en una corriente constante.
Los investigadores habían especulado anteriormente que esto podría suceder, pero la falta de acceso directo al conducto fundido impidió la obtención de pruebas concluyentes, según el profesor Suckale.
«Estos datos son importantes para avanzar en nuestra futura investigación sobre estos peligros porque si puedo medir la onda, puedo restringir el flujo de magma – y estos cristales me permiten llegar a esa onda», dijo.
Monitorear Kilauea desde la perspectiva de los peligros es un desafío continuo debido a las impredecibles erupciones del volcán activo.
En lugar de filtrar lava continuamente, tiene ráfagas periódicas que resultan en flujos de lava que ponen en peligro a los residentes del lado sureste de la isla más grande de Hawai, que también se llama Hawai pero que se conoce como la Isla Grande.
Una erupción sin precedentes de Kīlauea, que es uno de los volcanes más activos de Hawai, destruyó más de 500 viviendas en fecha tan reciente como 2018.
Aunque Kīlauea ha estado en erupción continuamente durante décadas, la erupción en el distrito de Puna entró en una nueva fase extraordinaria el 3 de mayo de 2018.
La lava incandescente fue disparada a casi doscientos pies de altura y arrojada a más de 13 millas cuadradas a través de la bien poblada costa este de la isla más grande de Hawaii.
El gobierno hawaiano informó de altos niveles de dióxido de azufre tóxico en la zona, lo que afectó a algunos de los primeros en responder.
Se informó de que las líneas eléctricas se habían derretido en los postes debido al calor, y otros informes describían corrientes de lava que atravesaban bosques y caminos.
Rastrear la desorientación de los cristales a lo largo de las diferentes etapas de las futuras erupciones del Kilauea podría permitir a los científicos deducir las condiciones del flujo de los conductos a lo largo del tiempo, dicen los investigadores.
Nadie sabe cuándo va a empezar el próximo episodio o lo malo que va a ser, y todo depende de los detalles de la dinámica del conducto», dijo Suckale.
El estudio ha sido publicado en Science Advances.
