Usando una nueva técnica de imágenes volcánicas que produce imágenes de alta resolución de las propiedades de las ondas sísmicas, un estudio ha detectado un gran cuerpo de magma en movimiento, previamente no observado, debajo de Kolumbo, un volcán submarino activo cerca de Santorini, Grecia. La presencia de la cámara de magma aumenta las posibilidades de una futura erupción y, de hecho, los investigadores predicen que este volcán entrará en erupción dentro de los próximos 150 años, poniendo en peligro a muchas poblaciones cercanas.
Hace casi cuatrocientos años, en 1650 dC, Kolumbo atravesó la superficie del mar y estalló, matando a 70 personas en Santorini. Este evento, que no debe confundirse con la catastrófica erupción volcánica de Thera (Santorini) que ocurrió alrededor del 1600 a.C. C., fue causado por depósitos de magma que crecían debajo de la superficie de Kolumbo. Ahora los investigadores dicen que la roca fundida en la cámara alcanza un volumen similar.
El estudio, publicado en la revista Geoquímica, Geofísica, Geosistemas, fue el primero en utilizar imágenes sísmicas de inversión de forma de onda completa para buscar cambios en la actividad magmática del subsuelo de los volcanes submarinos a lo largo del Arco Helénico, donde se encuentra Kolumbo.
La tecnología de inversión de forma de onda completa se utiliza para estudiar perfiles sísmicos (movimientos del suelo a lo largo de millas) y evaluar las diferencias en las velocidades de onda que pueden indicar anomalías subterráneas. El estudio mostró que esta tecnología se puede utilizar en regiones volcánicas para encontrar ubicaciones potenciales de cuerpos magmáticos móviles, así como para determinar su tamaño y velocidad de fusión.
Los perfiles sísmicos se obtuvieron después de que los investigadores dispararan cañones de aire desde un barco de investigación que navegaba sobre la región volcánica, provocando ondas sísmicas que fueron registradas por sismómetros del fondo del océano ubicados a lo largo de la proa.
«La inversión completa de la forma de onda es similar a un ultrasonido médico», dijo Paulatto, vulcanólogo del Imperial College London y segundo autor del estudio. «Utiliza ondas de sonido para construir una imagen de la estructura subterránea de un volcán».
Según el estudio, una velocidad significativamente menor de las ondas sísmicas que viajan por debajo del lecho marino indica la presencia de una cámara de magma en movimiento debajo de Kolumbo.
Según Kajetan Chrapkiewicz, geofísico del Imperial College London y autor principal del estudio, los datos existentes sobre los volcanes submarinos en la región eran escasos y vagos, pero la amplia variedad de perfiles sísmicos y el uso de la inversión de forma de onda completa les permitieron obtener mucho más. imágenes más nítidas que antes. La gran cámara de magma ahora identificada ha crecido a una tasa promedio de alrededor de 4 millones de metros cúbicos por año desde que Kolumbo entró en erupción por última vez en 1650 d.C.
Una gran erupción explosiva en 150 años
El volumen total de derretimiento que se ha acumulado en el depósito de magma inferior de Kolumbo es de 1,4 kilómetros cúbicos, según el estudio. Según Chrapkiewicz, si continúa la tasa de crecimiento actual de la cámara de magma, en algún momento de los próximos 150 años, Kolumbo podría alcanzar los dos kilómetros cúbicos de material fundido expulsado en la erupción de 1650. No se puede estimar el derretimiento volcánico, no hay forma de sabiendo con certeza cuándo entrará en erupción el próximo Kolumbo.
Las características del sistema magmático descubierto en Kolumbo apuntan a una erupción altamente explosiva similar (pero de menor magnitud) a la reciente erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, según los autores del estudio. Aunque el peligro no parece inminente, una explosión en el volcán Kolumbo podría ser más desastrosa que la erupción en Tonga debido a su cercanía con el núcleo de población de Santorini, Grecia, ubicado a tan solo 7 kilómetros del volcán.
Kolumbo se encuentra en una parte relativamente poco profunda del mar Mediterráneo a unos 500 metros de profundidad, lo que según las estimaciones actuales debería aumentar su explosividad. Los investigadores predicen que durante la erupción de Kolumbo se producirá un tsunami y una columna eruptiva de decenas de kilómetros de altura con grandes cantidades de ceniza.
Jens Karstens, geofísico del Centro GEOMAR Helmholtz para la Investigación Oceánica en Kiel, destacó la importancia de los hallazgos recientes. “Con estudios como este, podemos aprender más sobre cómo funcionan las estructuras volcánicas, qué esperar de ellas y dónde esperar una erupción, y esa información puede usarse para diseñar sistemas de monitoreo de volcanes submarinos.
El estudio se suma a la creciente base de conocimientos sobre Kolumbo, el volcán submarino más activo del Mediterráneo, y los peligros que plantea. La tecnología de inversión de forma de onda completa se puede utilizar para identificar depósitos de magma similares ocultos debajo de otros volcanes submarinos activos, dicen los investigadores. Sin embargo, este puede ser un proceso espacialmente restrictivo y lento que se optimizaría en combinación con otras técnicas, como la perforación de sedimentos volcánicos y el monitoreo sismográfico, para ayudar a tener una mejor idea de lo que realmente sucede debajo de los volcanes submarinos.
observatorio submarino
Durante varios años, un equipo internacional de científicos ha estado trabajando en el establecimiento del observatorio volcánico del fondo marino de Santorini, llamado SANTORY, equipado con instrumentos científicos capaces de medir la progresión de la actividad volcánica en Kolumbo. SANTORY todavía está en desarrollo, pero según Chrapkiewicz, es un buen ejemplo de cómo puede verse potencialmente una estación de monitoreo volcánico submarino.
Como señala Paulatto, existen más estaciones terrestres de monitoreo de volcanes continentales que de volcanes submarinos. Monitorear la actividad volcánica debajo de la superficie del océano es más complicado y costoso que en tierra. Sin embargo, eso no lo hace menos necesario, dijo Paulatto.
Los investigadores esperan que este estudio, en combinación con los datos recopilados por SANTORY y el crucero de perforación de sedimentos Expedition 398 del International Ocean Discovery Program, ayude a convencer a los responsables políticos de la importancia crítica de las estaciones de monitoreo en tiempo real en los volcanes submarinos.
“Necesitamos mejores datos sobre lo que realmente hay debajo de estos volcanes”, explicó Chrapkiewicz. «Los sistemas de monitoreo continuo nos permitirían tener una mejor estimación de cuándo podría ocurrir una erupción. Con estos sistemas, probablemente estaríamos al tanto de una erupción unos días antes de que sucediera, y las personas podrían evacuar y mantenerse a salvo».
Estudio de referencia: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022GC010475
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