La mayoría de las veces se ve la erupción de un volcán en la televisión o en Internet, el magma se dispara desde su parte superior. Sin embargo, no es tan raro que el magma brote desde el flanco del volcán en lugar de su cumbre. Después de salirEn la cámara subterránea de magma, el magma se abre paso lateralmente al fracturar la roca, a veces durante decenas de kilómetros. Luego, cuando rompe la superficie de la Tierra, forma uno o más respiraderos de los que se derrama, a veces explosivamente.Bardarbunga en Islandia en agosto de 2014 y Kilauea en Hawai en agosto de 2018.
Es un gran desafío para los vulcanólogos adivinar hacia dónde se dirige el magma y hacia dónde se abrirá una brecha en la superficie. Se gasta mucho esfuerzo en esta tarea, ya que podría ayudar a minimizar el riesgo de aldeas y ciudades en peligro de extinción. Ahora, EleonoraRivalta y su equipo del Centro de Investigación Alemán de Geociencias GFZ en Potsdam, junto con colegas de la Universidad Roma Tre y el Observatorio Vesubio del Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia en Nápoles, han ideado un nuevo método para generar pronósticos de ubicación de ventilación.estudio se publica en la revista Avances científicos .
"Los métodos anteriores se basaron en las estadísticas de las ubicaciones de las erupciones pasadas", dice Eleonora Rivalta. "Nuestro método combina física y estadística: calculamos los caminos de menor resistencia para el magma ascendente y ajustamos el modelo según las estadísticas".Los investigadores probaron con éxito el nuevo enfoque con datos de la caldera Campi Flegrei en Italia, uno de los volcanes de mayor riesgo de la Tierra.
"Las calderas a menudo se ven como un césped cubierto de colinas"
Los respiraderos abiertos en el flanco de un volcán a menudo se usan en una sola erupción. Todos los volcanes pueden producir dichos respiraderos por única vez, pero algunos hacen más que otros. Sus flancos están perforados por decenas de respiraderos cuya alineación marca los lugares donde se encuentra debajo de la superficieLas vías de magma han cruzado la superficie de la Tierra.
En Calderas, es decir, grandes huecos en forma de caldero que se forman poco después del vaciado de una cámara de magma en una erupción volcánica, los respiraderos también pueden abrirse por dentro y por el borde. Esto se debe a que carecen de una cumbre para enfocar las erupciones ". Calderasa menudo se parece a un césped cubierto de colinas ", dice Eleonora Rivalta de GFZ.
La mayoría de los respiraderos en calderas solo se han usado una vez. La distribución espacial dispersa, a veces aparentemente aleatoria resultante del venteo amenaza áreas amplias, presentando un desafío para los vulcanólogos que dibujan mapas de pronóstico para la ubicación de futuras erupciones. Estos mapas también son necesarios para pronósticos precisosde lava y flujos piroclásticos o la expansión de penachos de cenizas.
Hasta ahora, los mapas de pronóstico de ventilación se han basado principalmente en la distribución espacial de respiraderos pasados: "Los vulcanólogos a menudo asumen que el volcán se comportará como lo hizo en el pasado", dice Eleonora Rivalta. "El problema es que a menudo solo unas pocas decenasde los respiraderos son visibles en la superficie del volcán, ya que los episodios eruptivos más importantes tienden a cubrir o destruir patrones eruptivos pasados. Por lo tanto, tan matemáticamente sofisticado como puede ser el procedimiento, los datos escasos conducen a mapas gruesos con grandes incertidumbres. Además, la dinámica de un volcán puedecambiar con el tiempo, de modo que las ubicaciones de las ventilas cambien "
Pruebas exitosas en el Campi Flegrei
Es por eso que Rivalta, un físico capacitado, junto con un equipo de geólogos y estadísticos, utilizó la física de los volcanes para mejorar los pronósticos. "Empleamos la comprensión física más actualizada de cómo el magma fractura la roca para moverse bajo tierra y combinarlacon un procedimiento estadístico y conocimiento de la estructura e historia del volcán. Ajustamos los parámetros del modelo físico hasta que coincidan con los patrones eruptivos anteriores. Luego, tenemos un modelo que funciona y podemos usarlo para pronosticar futuras ubicaciones de erupción ", dice Eleonora Rivalta.
El nuevo enfoque se aplicó en el sur de Italia al Campi Flegrei, una caldera cercana a Nápoles, que tiene una población de casi un millón. En la caldera de más de diez kilómetros de ancho, cerca de ochenta respiraderos han alimentado erupciones explosivas en los últimos 15,000años. El enfoque funciona bien en las pruebas retrospectivas, que pronostica correctamente la ubicación de los respiraderos que no se utilizaron para ajustar el modelo, informan los investigadores.
"La parte más difícil fue formular el método de una manera que funcione para todos los volcanes y no solo uno, para generalizarlo", explica Rivalta. "Ahora realizaremos más pruebas. Si nuestro método funciona bien en otros volcanestambién, puede ayudar a planificar el uso de la tierra en áreas volcánicas y pronosticar la ubicación de futuras erupciones con mayor certeza de lo que era posible ".
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Materiales proporcionado por GFZ GeoForschungsZentrum Potsdam, Centro Helmholtz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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