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Enjambres desde 2017: así detectamos que el volcán de La Palma se iba a reactivar

El nuevo volcán de La Palma visto desde la misión Copernicus Sentinel-2. ESA, CC BY-SA

Seguimos pendientes de la erupción en la Isla de La Palma desde el pasado día 19 de septiembre en que debutó el que algunos ya llaman Volcán Cabeza de Vaca. Vino precedida de un enjambre sísmico, muy cerca de anteriores erupciones en la isla. Desde ese momento han surgido en la población muchas preguntas. Algunas de ellas intentamos contestarlas con la monitorización volcánica.

Mapa geológico de la isla de La Palma. Fernandez et. al., Author provided

Monitorización volcánica

La monitorización volcánica pretende avanzar en el conocimiento de la estructura y la dinámica de estas zonas activas. Su objetivo es suministrar información fundamental a la hora de evaluar los peligros y realizar la toma de decisiones por parte de Protección Civil.

Este proceso se realiza analizando los datos históricos del volcán junto con los datos que se registran en el terreno y de forma remota. La correcta interpretación de los datos que se obtienen, especialmente para alerta y pronóstico, dependen críticamente de un adecuado entendimiento científico de la estructura de los volcanes y de sus procesos. Esto es necesario tanto en general como para cada volcán específico.

Para la monitorización volcánica disponemos de varias herramientas de observación sobre el terreno: la geoquímica, la observación térmica y de gases, la geodesia y geomática (que miden y modelan las deformaciones y variaciones de gravedad) y la geofísica. Esta monitorización se realiza antes, durante y después de las erupciones. Normalmente existen organismos que tienen oficialmente esta responsabilidad, apoyándose en técnicas desarrolladas y testadas por la comunidad científica.

Una vez recogidas todas estas observaciones es necesario interpretarlas mediante modelos que integren todos estos datos y nos indiquen lo que está pasando bajo el subsuelo.

El Instituto Geográfico Nacional mantiene una red sísmica que ha detectado enjambres entre 2017 y 2021. Estos, junto a anomalías de gases y geoquímicas medidas junto al Instituto Volcanológico de Canarias, manifestaban efectos de una posible intrusión.

La deformación del terreno es un precursor muy sensible a largo plazo. Esta se mide mediante la interferometría RADAR mediante satélite (DInSAR), que permite el análisis de las deformaciones de muy amplias regiones con muy alta precisión.

En La Palma se han analizado estas deformaciones y su variación desde 2006 hasta 2020 mediante los satélites ENVISAT, RADARSAT-2 y COPERNICUS SENTINEL. En la figura se ven en amarillo las zonas del terreno que se alejan del satélite, en verde las que no varían y en azul las que se acercan. Se han contrastado estos resultados con resultados de estaciones GPS(GNSS).

En amarillo, las zonas del terreno que se alejan del satélite; en verde, las que no varían; en azul, las que se acercan Fernandez et. al., Author provided

Modelado tridimensional que nos ayuda a interpretar los datos

La interpretación de estas observaciones se ha realizado mediante un modelo de inversión de última generación. Este ha sido desarrollado por este grupo de investigadores que, en lenguaje cotidiano, es capaz de localizar y caracterizar los volúmenes que ejercen la presión y los diferentes tipos de fracturas (dislocaciones) que pueden representar fuentes magmáticas y sus caminos.

Así se determina la ubicación, tamaño y forma tridimensional de las fuentes de presión positiva representadas en rojo en la figura:

En rojo, las fuentes de presión positiva. Fernandez et. al., Author provided

La comparación e integración de estos resultados con la sismicidad y las anomalías de gases y geoquímicas ha permitido generar un modelo conceptual explicando la evolución del proceso de reactivación volcánica detectada.

En su inicio, entre 2009 y 2010, el magma comenzó a ascender desde un almacenamiento situado bajo el sur de la isla a una profundidad de entre 25 y 30 km. Este proceso tuvo lugar a lo largo del límite del Complejo Volcánico Norte y Cumbre Vieja. Esto puede comprobarse en la siguiente figura:

La línea amarilla representa el ascenso del magma. Fernandez et. al., Author provided

El magma ascendió hasta entre 8 y 10 km de profundidad, produciendo anomalías de gases y geoquímicas registradas en 2010 y 2011 sobre este camino. Este ascenso se realizó por zonas fracturadas y frágiles, no consolidadas, asociadas probablemente a erupciones recientes, sin actividad sísmica.

La magnitud de los desplazamientos del terreno medidos y la falta de cambios significativos de gravedad sugieren un pequeño volumen de magma acumulado.

Posteriormente, en 2011 y 2012, medimos la deformación pero no tenemos una alta confianza en los resultados de la inversión. Entonces la entrada de una pequeña cantidad de magma continúa siguiendo un camino similar, como se refleja en las anomalías de gases medidas por Instituto Volcanológico de Canarias en la zona de Cumbre Vieja en 2013.

Pequeños volúmenes de magma ascendieron probablemente por la misma ruta, no habiendo sismicidad durante estos períodos.

Al inicio del período 2017-2020 tenemos dos enjambres sísmicos (octubre de 2017 y febrero de 2018) que fueron asociados a recientes fracturas, probablemente abriendo nuevos caminos favoreciendo el ascenso del magma, reflejado nuevamente en las señales geoquímicas observadas así como el aumento de tamaño e importancia de las fuentes de dislocación en Cumbre Vieja.

Estos resultados han sido posibles al utilizar técnicas de observación e interpretación de última generación, detectando pequeñas deformaciones de forma significativa e interpretándolas de forma muy completa.

A la pregunta que hoy está en boca de todos podemos por tanto responder que todavía es difícil predecir el momento y lugar de una erupción, pero la monitorización volcánica nos permite aproximarnos cada vez más.

The Conversation

Juan F. Prieto Morín participa en programas de investigación que reciben fondos del Plan Nacional de I+D+i. Actualmente es Profesor Titular de la Universidad Politécnica de Madrid

The Conversation. Rigor académico, oficio periodístico

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