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Invertir en investigación geológica es invertir en prevención de erupciones volcánicas

Científicos del IGME-CSIC en las inmediaciones del nuevo volcán de La Palma. IGME-CSIC

Domingo 19 de septiembre de 2021, a las 14:13 hora local, entró en erupción un volcán en la isla de La Palma, en el archipiélago canario. La erupción volcánica acapara los medios informativos por su excepcionalidad, pero sobre todo porque se está desarrollando en una zona poblada.

En los primeros días las coladas de lava, los piroclastos y los gases emitidos por el volcán afectaron principalmente a cuatro municipios, con más de 7 000 personas evacuadas. Pasada la primera semana, se estima que los daños económicos superan ampliamente los 400 millones de euros.

Afortunadamente, el eficaz desarrollo del Plan Especial de Protección Civil y Atención de Emergencias por Riesgo Volcánico (PEVOLCA) está minimizando el impacto de los productos volcánicos sobre la población, sin que haya víctimas entre los habitantes de la zona.

En las siguientes líneas se explican las causas del vulcanismo en la isla de La Palma, la dimensión relativa de la erupción del Cumbre Vieja a escala terrestre, y se invita a la siguiente reflexión: ¿es preciso la inversión económica en investigación geológica?

Las islas oceánicas

La Palma es una isla oceánica (708 km²) formada por la erupción y acumulación progresiva de lavas procedentes del manto terrestre sobre el fondo oceánico. Esa isla se corresponde con un enorme volcán de geometría cónica, con una planta casi circular de 75 km de diámetro y una altura de 6,5 km. En efecto, se eleva desde una profundidad de casi 4 000 m hasta una altura de más de 2 400 m sobre el nivel del mar.

La ubicación de las islas oceánicas no es aleatoria, sino que está relacionada con la existencia de anomalías térmicas en determinadas zonas del manto terrestre denominadas “plumas mantélicas”.

El manto es una región del interior terrestre de aproximadamente 2 890 km de espesor cuya composición litológica difiere de la de la capa más superficial, denominada corteza (cuyo espesor medio en las áreas oceánicas es de 6 km y en las continentales de 30-35 km).

La temperatura del manto superficial (800-1 000 ℃) contrasta con la de su base (2 600 ℃), provocando la formación de células convectivas en su interior que transportan calor y materia hacia la superficie. En ocasiones, ese fenómeno convectivo desencadena en los 200 km inferiores del manto (en la zona de contacto con el núcleo terrestre) la formación de penachos o plumas de masas rocosas que ascienden hacia la superficie, desarrollando una geometría parecida a la de los hongos de las explosiones nucleares.

El diámetro de las cabezas de estas plumas es del orden de 2 000 km. Sus ascensos se ven frenados en la parte superior del manto, de carácter rígido, al que se denomina manto litosférico. Las plumas retenidas provocan el abombamiento de la litosfera que, junto con la acumulación de energía térmica y la descompresión de las rocas mantélicas, generan los magmas basálticos y, por extensión, el vulcanismo de las islas oceánicas.

El vulcanismo en el archipiélago canario

En las islas Canarias la ubicación del vulcanismo ha ido cambiando progresivamente de lugar, ya que la placa litosférica africana, sobre la que se encuentra este archipiélago, se desplaza respecto a la pluma subyacente a unos 9 milímetros al año. La formación de las primeras islas (Lanzarote y Fuerteventura) comenzó hace ya 20 millones de años (Ma).

El progresivo desplazamiento hacia el noreste de la placa litosférica africana trajo consigo la extinción del vulcanismo en esas primeras islas, pero la emersión sobre las aguas oceánicas de otras nuevas (Gran Canaria, 15 Ma; Tenerife, 12 Ma; La Gomera, 10 Ma). Las islas más occidentales, La Palma y El Hierro, son las más jóvenes (1,8 Ma) y están en una etapa de crecimiento activo, por lo que presentan actividad volcánica histórica.

En la isla de La Palma la actividad volcánica más reciente se localiza en la mitad meridional, a lo largo del rift volcánico Cumbre Vieja, que integra varios centros eruptivos alineados en una dirección norte sur a lo largo de 17 km. En esa zona de la isla se han producido nueve erupciones volcánicas en los últimos 550 años.

Gobierno de Canarias, CC BY-SA

Magnitud de la erupción de La Palma

Aunque nos pueda parecer sorprendente, la erupción volcánica de Cumbre Vieja es una erupción modesta conforme al índice de explosividad volcánica (VEI), que permite medir la magnitud de las erupciones volcánicas. El VEI tiene en cuenta, entre otros parámetros, el volumen de material piroclástico emitido y la altura de la columna eruptiva, que es proporcional a la explosividad del volcán.

En función de esos parámetros, la escala VEI varía desde un valor de 0 (erupción sólo efusiva) hasta un máximo de 8 (máxima explosividad). Aunque todavía es pronto para hacer una valoración adecuada, probablemente la erupción de La Palma no sobrepase el valor 2 del VEI (volumen de lava emitido comprendido entre 0,001 km³ y 0,01 km³; altura de la columna eruptiva inferior a 5 km).

La erupción, en lo que a explosividad se refiere, se está comportando hasta el momento como una típica erupción estromboliana con algunos pulsos vulcanianos excepcionales. A modo de comparación, las erupciones de VEI 8 emiten más de 1 000  km³ de materiales piroclásticos y forman columnas eruptivas que superan los 25 km de altura.

Por otro lado, las coladas de lava emitidas en la actual erupción de La Palma tienen unas dimensiones modestas comparadas con otras coladas emitidas a lo largo del tiempo geológico. Hasta el momento, la colada de lava del aparato volcánico Cumbre Vieja cubre unas 250 hectáreas, con una potencia máxima en su frente de avance que no llega a los 25 m.

La colada Roza, en la región del río Columbia (Estados de Idaho y Oregón, EE. UU.), fue emitida hace 15 Ma con una tasa de emisión de lava de 1 km³/día. Esa colada tiene una longitud de 400 km, una potencia media de 50 m y cubre una extensión de 40 000 km², 57 veces la superficie de La Palma.

Invertir en investigación geológica

La investigación geológica está permitiendo predecir con mayor precisión cuándo y dónde van a tener lugar las erupciones volcánicas, incluso el posible nivel de explosividad. Además, también ha permitido identificar erupciones volcánicas, algunas de ellas catastróficas a escala terrestre, que todavía no han sido observadas por el ser humano, pero que probablemente vuelvan a producirse.

Acercarse a observar lo que ocurre en un volcán en erupción es tremendamente peligroso. Sin embargo, es posible estudiar aparatos volcánicos extintos, parcialmente erosionados, en los que afloran sus depósitos y las estructuras internas.

La investigación geológica básica realizada en volcanes extintos, acometida por unos pocos investigadores durante las últimas décadas, está contribuyendo en el conocimiento del comportamiento de los volcanes activos. Ese es el reto al que se enfrenta la comunidad científica-geológica hoy.

Parafraseando a Derek Bok, rector de la Universidad de Harvard entre 1971 y 1991, “quien piense que la inversión en investigación básica es cara y prescindible, que pruebe con la ignorancia”.


Este artículo fue publicado originalmente en la revista digital CAMPUSA de la UPV/EHU.


The Conversation

Fernando Sarrionandia-Ibarra Eguidazu no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

The Conversation. Rigor académico, oficio periodístico

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