Primeras predicciones automatizadas de erupciones volcánicas

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  • 20/11/2018

Volcanes

Un sistema vigila las ondas de infrasonidos para determinar si es inminente una erupción del Etna y avisar, si es así, al Gobierno de Italia.

Journal of Geophysical Research: Solid Earth

Alessandro D’Anna hizo este grabado coloreado de una erupción del Vesubio ocurrida en 1766.

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A pesar de que existen desde los albores de nuestro planeta, las erupciones volcánicas figuran entre los fenómeno naturales más imprevisibles para el hombre. En este monográfico descubrirás los últimos avances sobre la comprensión de los volcanes activos, su papel en la evolución de la superficie terrestre y de sus habitantes y el modo en que estas investigaciones pueden ayudarnos a prevenir las catástrofes derivadas de futuras erupciones.

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El humo llenaba la cabina mientras el Boeing 747 caía hacia las montañas cubiertas de nieve del sur de Alaska. Se habían apagado los cuatro motores; el piloto tardó ocho minutos en recuperar el control del avión. Nadie quedó herido a bordo, pero así de mal lo pasaron por culpa de un volcán en erupción. El reactor había atravesado una nube de cenizas.

Incidentes como este casi accidente de 1989 explican por qué llevan los geólogos mucho tiempo buscando la forma de predecir las erupciones volcánicas: para proteger a gente en tierra y en el aire. Ahora se han acercado un paso más a ese objetivo.

Maurizio Ripepe, geofísico de la Universidad de Florencia, y sus colaboradores han creado el primer sistema de alerta temprana volcánica automatizada del mundo; avisa a las autoridades cercanas al Monte Etna alrededor de una hora antes de la erupción. El equipo ha descrito su trabajo el mes pasado en Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

Se basan en que los volcanes son ruidosos. Su retumbar, sus explosiones pueden sonar como un motor a reacción o hasta como un silbato muy agudo, pero también producen infrasonidos de baja frecuencia que los seres humanos no oímos. Al contrario que las ondas sísmicas, las ondas de los infrasonidos recorren miles de kilómetros, así que una erupción volcánica es detectable desde muy lejos. Cuando el Krakatoa estalló en Indonesia en 1883, su señal de infrasonidos rodeó el mundo dos veces.

Borboteos y crujidos

Teniendo esto en cuenta, Ripepe y sus colaboradores se centraron en el Etna, el mayor de los volcanes activos de Europa. Al principio querían crear un sistema simple, que detectara una erupción gracias a los datos ofrecidos por una serie ya existente de sensores de infrasonidos y alertase automáticamente a las autoridades. Pero sus ambiciones crecieron al descubrir que el volcán produce a menudo ondas de infrasonidos antes de que se produzca la erupción, lo que posibilita la predicción.

Aunque el hallazgpo fue una sorpresa, los científicos dicen que es lógico, ya que el Etna es un volcán de «chimenea abierta», con el magma al aire. Cuando asciende gas desde ese magma antes de una erupción, el aire del cráter del volcán «chapotea» hacia atrás y hacia delante, generando así ondas sonoras como las de un instrumento de viento. Y tal y como el sonido de un instrumento musical depende de su forma, la geometría del cráter de un volcán afecta también a los sonidos que produce.

El equipo creó su sistema de alerta temprana a principios de 2010 y analizó su comportamiento en 59 erupciones a lo largo de los ocho años siguientes. El sistema (un algoritmo que analiza las señales de infrasonidos de una red de sensores) acertó en la predicción de 57 de esos sucesos: enviaba mensajes a los científicos alrededor de una hora antes de que se produjese una erupción. Este larga serie de ensayos tuvo tanto éxito que en 2015 los científicos programaron el sistema para que enviase mensajes de texto y de correo electrónico automático a la Defensa Civil Italiana, en Roma, y a la ciudad siciliana de Catania, muy cerca del Etna.

Un sistema automatizada de alerta puede retransmitir avisos más deprisa de lo que puede hacerse cuando los expertos han de examar antes la información, explica John Lyons, geofísico del Observatorio de Volcanes de Alaska. Y el tiempo es esencial para las poblaciones cercanas a las volcanes o para los pasajeros de un avión a reacción que vuela a más de 800 kilómetros por hora. «Se pasa sobre una gran extensión de terreno muy deprisa, así que cuando brota de golpe una nube de ceniza los pilotos han de saberlo lo antes posible», dice. «Cuenta cada minuto».

Avisos mundiales

Aunque a Lyons le preocupa la posibilidad de las falsas alarmas, dice que el sistema es un paso adelante clave, y no solo para el Etna, sino quizá para otros volcanes parecidos de cualquier parte del mundo.

Entre ellos podría estar el Kilauea, un volcán de chimenea abierta de la Isla Grande de Hawai, cuya erupción a lo largo de varios meses destruyó este verano barriadas enteras, dice David Fee, geofísico del Observatorio de Volcanes de Alaska. Pero Fee, que ha estudiado el Kilauea, explica que este se diferencia del Etna en varios aspectos esenciales. Las erupciones del Kilauea se pueden originar en la cima del volcán y en una zona de su ladera, la Zona de la Grieta Este. El Etna, cuyos conductos internos son mucho más simples, solo tiene erupciones en la cima.

Por esta razón, Lyons sostiene que el Monte Pavlov de Alaska, uno de los volcanes más activos de Estados Unidos, sería seguramente mejor para ensayar un sistema de alerta temprana. Su estructura es parecida a la del Etna y muestra un incremento similar de la actividad infrasonora antes de entrar en las fases más activas de sus erupciones. Su actividad frecuente podría dar además a los investigadores un gran conjunto de observaciones que les permitirían afinar los algoritmos para predecir las erupciones.

Ripepe y sus colaboradores está empezando a ensayar su método de alerta temprana en Islandia. Con la colaboración de la Oficina Meteorológica de Islandia, en Reikiavik, han instalado cinco redes de sensores a lo largo de la isla para monitorizar las ondas de infrasonidos de múltiples volcanes. Uno de ellos es el Eyjafjallajökull, de temible fama porque su última erupción, en 2010, interrumpió el tráfico aéreo en el noroeste de Europa varias semanas.

Shannon Hall / Nature News

Artículo traducido y adapatado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Reseach Group.

Referencia: «Infrasonic Early Warning System for Explosive Eruptions», de M. Ripepe et al. en Journal of Geophysical Research: Solid Earth (publicación preliminar en Internet, 2018).

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