Los volcanes inactivos pueden entrar en erupción de manera repentina y explosiva

La erupción de volcanes, independientemente de su magnitud, plantea un riesgo significativo, pero a menudo subestimado, para la sociedad moderna. Incluso en una fase tranquila e inactiva, un volcán puede activarse rápidamente y su erupción puede representar una amenaza previamente desconocida para el área circundante.

Para aportar nuevos datos, ahora un equipo de la Universidad ELTE Eötvös Loránd, el Instituto de Geografía y Ciencias de la Tierra y el Grupo de Investigación Vulcanológica Hun-Ren-Elte, en cooperación con otros científicos de Europa, estudió Ciomadul, el volcán más joven de la región de los Cárpatos-Panonia, en Rumania. Su trabajo fue publicado en la revista Contribuciones a la Mineralogía y la Petrología.

Utilizando datos integrados de alta resolución sobre textura mineral y composición química, cuantificaron las condiciones de la evolución del magma, reconstruyeron la arquitectura del depósito de magma subvolcánico, identificaron las características de la masa cristalina residente y los magmas de recarga que desencadenaron las erupciones, y explicaron por qué. La actividad volcánica en el último período activo se volvió predominantemente explosiva.

La historia eruptiva de Ciomadul fue revelada previamente por el equipo de investigación utilizando la geocronología U-Th-Pb-He de un pequeño cristal, el circón. Ha habido varios períodos largos de inactividad en los casi millones de años de vida del volcán, pero incluso después de decenas de miles, a veces incluso más de 100.000 años, las erupciones comenzaron de nuevo.

El vulcanismo más significativo tuvo lugar en los últimos 160.000 años, con extrusiones de domos de lava entre hace 160 y 95 mil años, y luego, después de más de 30 mil años de letargo, las erupciones se reanudaron hace 56 mil años. Se formaron a partir de erupciones más peligrosas y explosivas en comparación con el episodio activo anterior.

Por lo tanto, es importante saber cuál fue la razón de este cambio en el estilo de erupción. Las últimas erupciones volcánicas se produjeron hace 30.000 años y, desde entonces, el volcán ha vuelto a permanecer inactivo.

La causa del inicio de la erupción volcánica y los procesos que controlan el estilo de erupción se esconden en las rocas formadas durante la actividad volcánica. Estos pueden revelarse mediante el estudio detallado de los minerales formadores.

El equipo de investigación determinó la composición química de todas las fases minerales, a menudo con alta resolución desde el núcleo del cristal hasta el borde, en las piedras pómez formadas durante el vulcanismo explosivo de hace 56 a 30.000 años.

Luego evaluaron críticamente los resultados de varios métodos para calcular la temperatura de cristalización, la presión, el estado redox, la composición del fundido y el contenido de agua del fundido para cuantificar las condiciones del magma y también para limitar cómo se incorporaron estos cristales. Esto ayudó a desentrañar la arquitectura del sistema de depósitos de magma, los procesos que conducen a las erupciones y a explicar las erupciones explosivas.

El actor clave en este estudio petrodetective fue un mineral llamado anfíbol. Muchos elementos pueden entrar en su red cristalina, pero las sustituciones de elementos están fuertemente controladas por las condiciones del magma. La composición química de los anfíboles en las piedras pómez de Ciomadul muestra una gran variación incluso en una sola muestra.

Estos anfíboles están a una profundidad de 8 a 12 kilómetros bajo tierra y son muy cristalinos y fríos. Pero lo curioso es que algunos de estos anfíboles fueron llevados desde lo más profundo de la Tierra por rocas calientes.

Esto es importante porque antes de una erupción volcánica, los magmas (rocas derretidas) frescos que suben desde abajo pueden ser diferentes. En este caso, estos magmas traían anfíboles con una composición química especial. Los científicos piensan que esto podría ser una razón por la cual la erupción fue explosiva.

Los científicos también encontraron cristales y óxidos de hierro y titanio en el borde de los anfíboles que les dijeron cómo estaba el magma justo antes de la erupción. Resulta que estaba muy caliente y oxidado, alrededor de 800-830 grados Celsius.

Por ahora, el volcán Ciomadul está tranquilo, pero este estudio nos dice que podría despertar de nuevo en poco tiempo si recibe más magma caliente y húmedo.

Los estudios cuantitativos de petrología volcánica son importantes para reconstruir la estructura del reservorio de magma subvolcánico y las condiciones de almacenamiento de magma, lo que también puede ayudarnos en el pronóstico de erupciones para comprender mejor las señales previas a la erupción.

* Szabolcs Harangí es científico del Departamento de Petrología y Geoquímica del Instituto de Geografía y Ciencias de la Tierra de la Universidad Eötvös Loránd en Hungría.