Erupciones volcánicas de dos sabores

18 09 2010

Periódicamente la Tierra ruge, se cimbra el terreno y una vorágine de ceniza incandescente es lanzada miles de metros en la atmósfera. Otras veces admiramos como extensos flujos de lava invaden y tapizan miles de kilómetros cuadrados de territorio encontrando a veces su fin con las aguas del océano. Gracias a Hollywood a veces se cree que estos dos fenómenos asociados al vulcanismo suceden en conjunto y que la gente que vive a la sombra de un volcán debe de andarse con precaución ante ambos. Pero como veremos los grandes flujos de lava y las grandes nubes de cenizas son procesos mutuamente excluyentes que ocurren separadamente en dos tipos muy distintos de volcán. A diferencia de las personas, no todos los volcanes fueron creados iguales y pueden ser divididos de forma burda en dos tipos: los volcanes de tipo escudo y los estratovolcanes.

Los volcanes de tipo escudo se originan en lugares donde se separan dos placas tectónicas (Islandia) o donde grandes flujos de roca derretida ascienden desde lo mas profundo del manto y penetran la corteza (Hawai). Conforme el material fundido asciende se enfria, cristaliza y va, a través de los milenios, construyendo de forma constante el edificio volcánico. Las lavas que emergen de estos volcanes tienen dos características importantes, la primera que son muy calientes (1000 – 1300°C) y la segunda que su viscosidad es muy baja, similar a la de un helado derretido y por tanto fluyen con mucha facilidad viajando muchos kilómetros desde el centro eruptivo.

De allí viene el nombre, tipo escudo, pues las lavas viajeras de estos volcanes hacen que su área de influencia se extienda miles de kilómetros cuadrados, como es el caso del volcán Mauna Loa que si bien se eleva hasta los 3,800m de altura cubre un área de unos 5000 kilómetros cuadrados y sus erupciones son pocas veces violentas; se caracterizan por grandes fuentes de lava y flujos que viajan decenas de kilómetros.

Por contraste, los estratovolcanes, son formados por erupciones explosivas episódicas que agregan capa tras capa de cenizas y lava cristalizada construyendo imponentes conos que alcanzan grandes alturas (como el pico de Orizaba de 5,500m de altura) pero que cubren áreas relativamente menores comparadas a las de sus contrapartes de tipo escudo. Estos volcanes ocurren en la vecindad de las zonas de subducción donde dos placas tectónicas chocan y conforme una placa subduce debajo de la otra produce la fusión del material del manto, el cual asciende e inicia este tipo de vulcanismo. Las lavas de los estratovolcanes son mucho más viscosas con una consistencia más cercana a la de la de la pasta de dientes lo cual conduce a que sus erupciones ocurran de forma explosiva y con mucha más violencia. Un espectacular ejemplo es el del volcan Chaiten en Chile; las erupciones son, sin embargo, episodicas pues una vez liberada la presión disminuye el riesgo hasta que se acumule suficiente material de nuevo.

En vulcanología el contenido de gases disueltos en el magma es importante para determinar el tipo de erupción que se producirá. Los magmas siempre contienen varios tipos de gases o volátiles en solución, dióxido de carbón, vapor agua, dióxido de azufre, etc. y conforme evoluciona un proceso eruptivo estos gases escapan del fundido. Ahora, si el fundido del cual escapan es poco viscoso y las burbujas de gas pueden salir fácilmente de él, como en el caso de las lavas de lo volcanes escudo, entonces la erupción será relativamente calmada. Por el contrario si las burbujas de los distintos gases no pueden escapar fácilmente dada la alta viscosidad del material fundido, como en el caso de los estratovolcanes, entonces es necesario que se acumulen enormes presiones de gas antes de que este pueda escapar. De esta forma, cuando finalmente escapan los volátiles se producen las violentas erupciones que caracterizan a estos volcanes.

Las enérgicas erupciones de los estratovolcanes tienen una muy peligrosa consecuencia. Al explotar el volcán y escapar los gases la roca pulverizada del edificio volcánico es asimilada al flujo gaseoso formando una nube cargada de ceniza incandescente y gases tóxicos que puede alcanzar temperaturas de hasta 1000°C y viajar a velocidades de 700 km/h, estas nubes, características de las erupciones de los estratovolcanes son las nubes piroclásticas.

El riesgo asociado a este fenómeno se desdobla en dos facetas, primero, las partes menos densas de la nube ascienden hacía la atmósfera alcanzando la frontera troposfera-estratosfera en donde la nube distribuye sus finísimas partículas y se vuelve difusa, esto puede augurar desastrosas consecuencias para cualquier aeronave pues el embate abrasivo de la ceniza impide el funcionamiento de las turbinas. Además las cenizas pueden pasar años suspendidas en las partes mas altas de la troposfera aumentando el albedo de la Tierra (cuanta luz es reflejada de vuelta al espacio) y produciendo una reducción global en la temperatura media del planeta, como sucedió en los años subsecuentes a la erupción del volcán Chichón en Chiapas.

Sin embargo, cuando la nube piroclástica asimila una carga mayor de cenizas este adquiere tal densidad que ya no puede ascender libremente en la atmósfera y colapsa sobre las laderas del volcán y las zonas aledañas convirtiendose en un flujo proclástico. Esto fue exactamente lo que sepulto al poblado de Pompeya cuando hizo erupción el monte Vesuvio en el año 79 y sofoco a los habitantes de Saint-Pierre cuando en 1902 hiciera erupción el Monte Peleé.

Otro gran peligro producto de los estratovolcanés es que la erupción puede derretir el casquete de hielo que frecuentemente se encuentras en su cumbre, al derretirse el hielo y mezclarse con la ceniza y otros detritos se producen grandes avalanchas de lodo llamadas lahares que descienden a velocidades vertiginosas por los drenajes de las laderas del volcán y pueden resultar devastadoras para las poblaciones en las faldas del volcán. Esta mezcla fluida de consistencia similar al concreto antes de que endurezca sepultó completamente al poblado de Armero en Colombia cuando en 1985 lahares producto de la erupción del Nevado del Ruiz asediaron a la población.

Existen otros tipos de comportamiento volcánico y otras estructuras que no hemos descrito aquí pero eso lo dejamos para otra ocasión. El punto importante es que existen distintos riesgos asociados a cada uno de estos tipos de vulcanismo más no por ello hemos de temerlos (en otra ocasión hablamos de monitoreo volcánico) pues entendemos bien los procesos físicos básicos que suceden durante una erupción y podemos planear acorde a ello para proteger a la población e infraestructura. En Mexico existen cientos de estratovolcanes, algunos de ellos han estado activos en épocas recientes, el Volcán de Colíma, el Popocatepetl, el Chichón y el Tacaná son solo unos ejemplos, existen en el registro geológico ocurrencias documentadas de lahares, por ejemplo en el Nevado de Toluca así que la verdadera cuestión es si tendremos la sabiduría de planear con previsión y protegernos ahora que entendemos los riesgos o si esperaremos al próximo desastre para reaccionar.


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One response

23 04 2012
Monitoreo volcánico: El Popocatépetl « Develando las geociencias

[…] una de las primeras entradas de este blog discutí que los volcanes se pueden clasficar, grosso modo, en dos tipos, estrato-volcanes y volcanes de tipo escudo y cada uno de ellos tiene […]

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