El mecanismo subyacente en las erupciones volcánicas ricas en nubes de ceniza

¿Cuánta ceniza será expulsada hacia la atmósfera durante la próxima erupción volcánica que se desencadene en la Tierra? Varias erupciones en los últimos tiempos, como por ejemplo la del volcán islandés Eyjafjallajokull que en 2010 envió un gran penacho de cenizas a la atmósfera y causó cuantiosas cancelaciones de vuelos en Europa, o la del volcán Puyehue en Chile que en 2011 perturbó el tráfico aéreo en lugares tan distantes como Nueva Zelanda, han demostrado nuestra reiterada vulnerabilidad a la dispersión de las cenizas, un fenómeno capaz de poner en jaque a la aviación, causar pérdidas económicas de miles de millones de dólares, y hacer retroceder por un tiempo la disponibilidad del transporte comercial de pasajeros en los lugares afectados a una situación parecida a la existente antes de la invención de los aviones.

Entre los vulcanólogos se ha venido asumiendo ampliamente que el tamaño de las partículas volcánicas está determinado por el proceso de fragmentación inicial, cuando el magma burbujeante presente en las profundidades del volcán se convierte en flujos de gases con partículas.

Sin embargo, una nueva investigación sugiere ahora la existencia de un proceso más dinámico, en el cual, la cantidad y tamaño de la ceniza volcánica en realidad depende de lo que ocurre posteriormente, a medida que las partículas se mueven hacia la superficie. Su tamaño inicial y profundidad de origen, así como las colisiones que sufren mientras suben por la chimenea volcánica, son responsables de la diferencia básica entre la emisión de piedras pómez del tamaño de un puño, que no suben mucho antes de caer sobre el terreno cercano al lugar de la erupción, y la emisión de los densos penachos de ceniza que logran elevarse a gran altura en la atmósfera y que pueden paralizar el tráfico aéreo.


El equipo de Josef Dufek, del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech) en Atlanta, Estados Unidos, y Michael Manga y Ameeta Patel de la Universidad de California en Berkeley, se valió de experimentos de laboratorio y simulaciones por ordenador para estudiar el proceso de fragmentación del material en erupciones volcánicas.

Los resultados que estos investigadores han obtenido indican que si la fragmentación empieza a poca profundidad (aproximadamente a 500 metros bajo la superficie), el producto de ello suele ser una masa abundante de piedras pómez de gran tamaño. En cambio, si la fragmentación comienza a unos kilómetros bajo tierra, es más probable que el volcán expulse partículas muy pequeñas.