Las lluvias provocaron la erupción del volcán Kīlauea en 2018

En mayo de 2018 el volcán Kīlauea de la isla de Hawái entró en erupción, poniendo en marcha meses de intensa actividad. Durante el mes de agosto, la lava incandescente procedente de las fisuras alcanzó cientos de metros en el aire, y las nubes de ceniza alcanzaron hasta 10 kilómetros de altitud en la atmósfera. Enormes flujos de lava inundaron la tierra a lo largo de la costa sureste de la isla del Pacífico, destruyendo cientos de hogares.

Los volcanes entran en erupción cuando la roca fundida llamada magma sube a la superficie, y muchos factores, desde la forma del volcán hasta la composición del magma, influyen en el momento de las erupciones. En el caso del Kīlauea, un nuevo estudio financiado por la NASA, publicado en la revista Nature, apunta a otro factor que influyó en la erupción: las prolongadas, y a veces fuertes, lluvias en los meses previos al evento.

"Sabíamos que los cambios en el contenido de agua de la corteza terrestre poco profunda pueden desencadenar terremotos y deslizamientos de tierras, y ahora sabemos que también puede desencadenar erupciones", dijo Falk Amelung, profesor de geofísica de la Escuela Rosenstiel de Ciencias Marinas y Atmosféricas de la Universidad de Miami y coautor del estudio. "Bajo la presión del magma, la roca húmeda se rompe más fácilmente que la seca dentro del volcán. Eso, a su vez, forja caminos para que el magma viaje a la superficie de la Tierra".

En primer lugar, para la erupción de 2018 del Kīlauea los investigadores descartaron una causa común: el aumento de la presión en la cámara de magma, que, cuando se hace lo suficientemente grande, es capaz de romper la roca circundante. Los científicos pueden inferir el aumento de la presión del magma observando la elevación de la roca circundante. "Esta presurización hace que el suelo se infle unas pocas decenas de centímetros", explicó Amelung. "Como no vimos ninguna elevación significativa en el año anterior a la erupción, empezamos a pensar en explicaciones alternativas, lo que nos llevó a investigar la precipitación".

El satélite Landsat-8 capturó un penacho de vapor que se elevaba sobre la cima del volcán Kīlauea el 14 de mayo de 2018. Unas semanas antes, el 3 de mayo, el Kīlauea había entrado en erupción, iniciando meses de actividad volcánica que destruiría cientos de hogares a lo largo de la porción sureste de la isla. (Foto: NASA Earth Observatory/Joshua Stevens, Landsat data from the U.S. Geological Survey)

Utilizando una combinación de mediciones de precipitaciones realizadas desde tierra y desde los satélites de la NASA, los investigadores modelaron la evolución de la presión del fluido causada por la lluvia sostenida que se acumuló en el interior del volcán, un factor que puede influir directamente en la propensión del magma a atravesar la roca circundante, impulsando en última instancia la actividad volcánica. Basándose en datos de laboratorio preexistentes y en simulaciones numéricas, los resultados de sus modelos sugieren que, a principios de 2018, la presión del fluido había alcanzado su nivel más alto en casi medio siglo, lo que debilitó el edificio volcánico, que según los autores permitió al magma atravesar la roca confinada bajo el volcán y provocar la subsiguiente erupción.

"Curiosamente, cuando investigamos el registro histórico de erupciones del Kīlauea, vemos que las intrusiones magmáticas y las erupciones registradas tienen casi el doble de probabilidades de ocurrir durante las partes más húmedas del año", dijo Jamie Farquharson, investigador postdoctoral de la Escuela Rosenstiel y autor principal del estudio. Sostiene que los patrones de precipitaciones locales pueden contribuir significativamente a la cronología y la frecuencia de estos fenómenos en el Kīlauea y tal vez en otros volcanes.

Si bien la infiltración de las lluvias se ha relacionado con pequeñas explosiones de vapor y terremotos volcánicos, es la primera vez que los científicos acuden a meses de precipitaciones superiores a la media para explicar los procesos magmáticos a más de un kilómetro y medio por debajo de la superficie. En el caso de la erupción del Kīlauea, la precipitación total del primer trimestre sobre el volcán ese año fue de unos 2,25 metros, en comparación con el promedio de 0,9 metros de la zona en ese período de tiempo durante los últimos 20 años. Los autores señalan que si este proceso ocurre como se propone en el Kīlauea, entonces es probable que ocurra en otros lugares también.

Un vínculo climático también podría estar implicado, dijo Farquharson, ya que se predice que el cambio climático en curso provocará cambios en los patrones de precipitaciones. En particular, la mayoría de los modelos proyectan aumentos en las precipitaciones extremas en la mayor parte del globo, un efecto que puede amplificarse aún más en las regiones volcánicas montañosas. "Como resultado, esperamos que la actividad volcánica inducida por las lluvias podría ser más común". (Fuente: NCYT Amazings)