Estudio predice siglos sin erupciones catastróficas del Vesubio

Podrían pasar unos cientos de años antes de que en el Vesubio, uno de los volcanes más peligrosos de Europa, ocurra otra erupción peligrosa y explosiva, tras la última registrado en 1944.    

Es la conclusión de un nuevo estudio realizado por expertos en volcanes en ETH Zurich. Más de tres millones de personas viven en sus inmediaciones, y en tiempos históricos y prehistóricos hubo erupciones explosivas que destruyeron asentamientos y pueblos enteros en el área, como la de Pompeya y Herculano en el 79 de nuestra era.    

En la nueva investigación se analizaron de cerca las cuatro erupciones más grandes del Vesubio en los últimos 10 mil años para poder evaluar mejor si se puede esperar un evento peligroso en el futuro previsible.   

Las cuatro erupciones estudiadas incluyen la erupción de Avellino de hace 3 mil 950 años, que se considera un posible "peor escenario" para futuras erupciones, y la famosa erupción del 79 d. C. 

Esta última fue documentada por el escritor romano Plinio el Joven, por lo que todas las erupciones de este tipo se denominan erupciones "plinianas". Además, los vulcanólogos estudiaron las erupciones del 472 d. C. y del 8.890 a. C. 

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La erupción subpliniana del año 472 d. C. es la más pequeña de las erupciones investigadas, pero sigue siendo similar en tamaño en comparación con la reciente erupción de Tonga.    

En su estudio, que acaba de publicarse en la revista Science Advances, los investigadores que trabajan con el autor principal Jörn-Frederik Wotzlaw y el profesor Olivier Bachmann de ETH Zurich determinaron la edad de los cristales de granate presentes en los depósitos volcánicos. Este mineral crece a partir del magma, ya que se almacena en la cámara de magma en la corteza superior debajo del Vesubio. Conocer la edad de estos minerales permite inferir cuánto tiempo residió el magma en esta cámara antes de que el volcán lo expulsara.    

El granate es una opción inusual para determinar la edad de la eyección volcánica. Los investigadores suelen utilizar circonitas, que son pequeños minerales accesorios que se encuentran en muchas rocas ígneas. El magma del Vesubio, sin embargo, es demasiado alcalino para cristalizar circonitas, pero es rico en granate.    

Para determinar la edad de los granates, los investigadores usaron los elementos radiactivos uranio y torio. La estructura cristalina del granate incorpora ambos en cantidades pequeñas pero medibles, con preferencia por el uranio. Empleando la proporción de los isótopos uranio-238 a torio-230, los investigadores pueden calcular la edad de cristalización de los minerales.    

Todos los granates para este estudio provienen de material que el equipo de ETH recolectó en el sitio con la ayuda de colegas de las Universidades de Milán y Bari.

Mediante el uso de las edades de cristalización de los granates, los investigadores ahora pueden demostrar que el tipo de magma más explosivo del Vesubio (el llamado magma "fonolítico") se almacena en un depósito en la corteza superior durante varios miles de años antes de la afluencia de más primitivo, y más caliente, el magma de la corteza inferior desencadena una erupción.    

Para los dos eventos prehistóricos, los investigadores determinaron que el magma fonolítico residió en la cámara durante unos 5 mil años. Antes de las erupciones en el período histórico, se almacenó en este reservorio durante solo unos mil años.   

 Para todas las erupciones, el tiempo de residencia del magma fonolítico en la cámara de la corteza superior coincide con los períodos de reposo del Vesubio. "Creemos que es probable que un gran cuerpo de magma fonolítico en la corteza superior bloqueara el afloramiento de magma más primitivo y más caliente de depósitos más profundos", dice Bachmann. 

"El Vesubio tiene un sistema de plomería bastante complicado", agrega en un comunicado.    

Debajo del volcán hay varias cámaras de magma conectadas por un sistema de tuberías. La cámara superior, que es crítica para las erupciones, se llena con magma de una de las cámaras inferiores en un tiempo bastante corto. En este entorno más frío, el magma se enfría y cristaliza, lo que provoca cambios químicos en la masa fundida residual (un proceso llamado "diferenciación magmática"). 

Los expertos llaman al magma "diferenciado" del Vesubio fonolita. En algún momento (probablemente a intervalos relativamente regulares), el magma más primitivo o "máfico" fluye hacia la cámara superior desde mayores profundidades. 

Esta recarga conduce a un aumento de la presión dentro de la cámara, lo que puede empujar el magma fonolítico hacia arriba, potencialmente hasta la superficie, iniciando una erupción.    

Un depósito de magma fonolítico parece haber existido casi siempre debajo del Vesubio durante los últimos 10 mil años. Sin embargo, la duda es si uno de hoy que podría alimentar una peligrosa erupción como la de hace 3 mil 950 años o la del 79 d.C.    

Los estudios sísmicos indican que, de hecho, hay un depósito a una profundidad de unos seis a ocho kilómetros debajo del Vesubio. Sin embargo, la composición del magma que contiene, es decir, si es fonolítico o más máfico, no se puede determinar utilizando tecnología sísmica. Pero dado que el Vesubio ha estado produciendo principalmente magma máfico desde 1631, los investigadores creen que es poco probable que la fonolita diferenciada se esté acumulando actualmente.    

"De la última gran erupción en 1944 hace casi 80 años, lo que bien puede ser el comienzo de un período prolongado de inactividad durante el cual se puede acumular magma diferenciado. Aun así, una erupción peligrosa comparable a la del 79 d. C. probablemente necesite que el período de reposo dure mucho más", dice Wotzlaw.    

Si se expulsa magma predominantemente máfico en las próximas décadas, esto podría indicar que el cuerpo de magma detectado por los estudios sísmicos no está compuesto de magma diferenciado y que actualmente no hay ninguno presente debajo del Vesubio. 

"Es por eso que creemos que es más probable que una gran erupción explosiva del Vesubio ocurra sólo después de un período de inactividad que durará siglos", dice Bachmann.    

Wotzlaw agrega: "Sin embargo, erupciones más pequeñas pero aún muy peligrosas como la de 1944 o incluso la de 1631 pueden ocurrir después de períodos más cortos de inactividad. Hasta el momento no es posible pronosticar con precisión el tamaño y el estilo de las erupciones volcánicas. Sin embargo, el despertar de los depósitos de magma debajo de los volcanes ahora se puede reconocer mediante el monitoreo".
 

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Edición: Estefanía Cardeña