Vigilancia e Investigación de Volcanes
Se ha dicho que la ciencia
de la “vulcanología” empezó con las precisas descripciones de la erupción
del Vesuvio en el año 79 que aparecen en dos cartas enviadas por Plinio el
Joven al historiador romano Tácito. Las cartas de Plinio describen también la
muerte de su tío Plinio el Viejo, que falleció durante la erupción. Realmente,
sin embargo, no fue hasta el siglo XIX cuando se empezó a desarrollar una
investigación científica seria de los fenómenos volcánicos, como parte de la
revolución general de las ciencias físicas y de la vida, incluida la nueva
ciencia de la “geología.” En 1847, se fundó un observatorio en las
faldas del Vesubio, por encima de Herculano, para el estudio más o menos
continuado de la actividad del volcán que destruyó la ciudad en el año 79.
Todavía, desde la primera década del siglo XX, el estudio de los volcanes
conserva un aspecto de aventura, que normalmente se lleva a cabo cuando una
erupción ha empezado o acaba de finalizar.
Quizás la vulcanología “moderna” empezó en 1912 cuando Thomas A. Jaggtar, Jefe del Departamento de Geología del Massachusetts Institute of Technology, fundó el “Hawaiian Volcano Observatory” (HVO), localizado en el borde la la caldera del Kilauea. Patrocinado inicialmente por una asociación de empresarios de Honolulu, el HVO empezó una vigilancia y registro sistemático y continuo de la actividad sísmica que precedía, acompañaba y seguía a las erupciones, además de una amplia variedad de otras observaciones e investigaciones geofísicas y geotérmicas. Entre 1919 y 1948 el HVO fue administrado por varas agencias federales (National Weather Service, U.S.Geological Survey y National Park Service) y desde 1948 ha sido dirigido por el Geológical Survey como parte de su Programa de Riesgos Volcánicos (Volcano Hazards Program). Los más de 75 años de investigaciones por el HVO y otros científicos en Hawai han ampliado mucho nuestra comprensión de los mecanismos de erupción del Kilauea y el Mauna Loa, dos de los volcanes más activos del mundo. Más aún, el HVO estrenó y perfeccionó la mayor parte de las técnicas de vigilancia volcánica empleadas actualmente por otros observatorios de vigilancia de volcanes activos, principalmente en Indonesia, Italia, Japón, América del Sur, Nueva Zelanda, Pequeñas Antillas (Caribe), Filipinas y Kamchatka (Rusia).
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El Observatorio de los Volcanes de Hawaii, del U.S. Geological Survey's, en el borde del cráter del volcán Kilauea. |
¿Qué incluye realmente la “vigilancia” de un volcán? Básicamente, es el mantenimiento de un “diario” detallado de los cambios -visibles o invisibles- en un volcán y sus alrededores. Entre erupciones, los cambios visibles de importancia para los científicos incluyen incrementos o disminuciones notables de salida de vapores por las aberturas conocidas; aparición de nuevas áreas de salida de gases; desarrollo de nuevas zonas de fractura o ensanchamiento de las ya existentes; marchitamiento inusual o inexplicable de las plantas; cambios en el color de los depósitos de minerales de las fumarolas; y otras observaciones directas y a menudo medibles, hechos que pueden indicar un cambio en el estado del volcán. Por supuesto, durante las erupciones el “diario” recoge tareas adicionales. Siempre y cuando se puedan realizar con seguridad, los científicos documentan, por escrito o filmado, el desarrollo de la erupción en detalle, realizan mediciones de temperatura de la lava y los gases, recogen productos de la erupción y gases para análisis de laboratorio posteriores; miden la altura de las fuentes de lava o las plumas de ceniza; medir el caudal de salida de cenizas o de flujos de lava; y llevan a cabo otras observaciones y mediciones necesarias para documentar y caracterizar totalmente la erupción. Para cada erupción, esta colección de documentos y datos y los análisis añaden un ladrillo en la construcción de un modelo del comportamiento característico de un volcán determinado o de un tipo de erupción.
La vigilancia de un volcán también incluye el registro y análisis de los fenómenos volcánicos no visibles al ojo humano, pero medibles con instrumentos precisos y sofisticados. Estos fenómenos incluyen movimientos del suelo, terremotos (especialmente los demasiado pequeños para ser sentidos por la población), variaciones en la composición de los gases y desviaciones en los campos eléctricos y magnéticos locales como respuesta a las presiones y relajaciones causada por los movimientos subterráneos de magma.
Algunos de los métodos normales empleados en el estudio de los fenómenos invisibles relacionados con los volcanes se basan en:
1. Medida de los cambios de la forma del volcán -los volcanes gradualmente crecen o se “hinchan” en el camino hacia una erupción debido a la entrada de magma en el interior del volcán o “sistema de bombeo”; con el comienzo de la erupción, la presión es aliviada y el volcán rápidamente se contrae o “deshincha.” Una gran variedad de instrumentos, incluyendo precisos niveles de alcohol, inclinómetros e instrumentos emisores de láser, que pueden medir cambios en la inclinación o pendiente de volcán o distancias en vertical y en horizontal con una precisión de sólo unas pocas partes por millón.
2. Determinación precisa de la localización y magnitud de los terremotos mediante una red sísmica bien diseñada -cuando el volcán se hincha por la subida del magma, las rocas encajantes son deformadas hasta el punto de ruptura para acomodar el movimiento del magna. Cuando las rocas finalmente ceden para permitir el ascenso continuado del magma, tienen lugar los terremotos. Mediante un mapeo cuidadoso de las variaciones en el tiempo de las localizaciones y profundidades de los focos de los terremotos, los científicos pueden trazar el movimiento bajo superficie del magma, tanto horizontal com verticalmente.
3. Medida de cambios en la composición de los gases volcánicos y en el campo magnético -la subida de magma en el edificio volcánico puede permitir el escape de algunos de los gases asociados a través de fracturas, produciendo como consecuencia que la composición de los gases (medida en la superficie) sea distinta de la que normalmente se registra cuando el volcán está quiescente y el magma está demasiado profundo como para permitir que los gases escapen. Se ha detectado que cambios en el campo magnético terrestre preceden y acompañan algunas erupciones, y se cree que reflejan los efectos de la temparatura o del contenido de minerales magnéticos en el magma.
El registro de erupciones históricas y la vigilancia volcánica moderna son insuficientes por sí mismos para determinar totalmente el comportamiento característico de un volcán, porque el tiempo de recogida de dicha información, aunque pueda parecer largo en términos humanos, es demasiado corto en términos geológicos como para permitir predicciones creíbles sobre posibles futuros comportamientos. Una investigación exhaustiva de cualquier volcán debe incluir también la cartografía cuidadosa y sistemática de la naturaleza, volumen y distribución de los productos de erupciones prehistóricas, así como la determinación de sus edades por datación isotópica y otros métodos modernos. La investigación del pasado geológico de un volcán ofrece una base de datos par estimaciones más ajustadas de los intervalos de recurrencia entre periodos activos y durmientes en la historia del volcán. Con esa información a su disposición, los científicos pueden trazar los llamados mapas de “riesgos volcánicos” que dibujan cuáles son las zonas de mayor peligro alrededor del volcán y también qué zonas son particularmente susceptibles frente a determinados riegos volcánicos (coladas de lava, caída de cenizas, gases tóxicos, flujos de barro y similares, etc.)
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Científico, con guantes de amianto y máscara de gas, toma muestras de gases de una fumarola activa. |
Un notable ejemplo de éxito de investigación volcánica y de valoración de riesgo volcánico fue una publicación (Bulletin 1383-C) en 1978 de dos científicos del U.S. Geológical Survey, Dwight Crandell y Donal Mullineaux, en la que concluyeron que el monte Santa Elena era el volcán de la cordillera Cascades que había estado más frecuentemente activo en los últimos 4,500 años y que era el que tenía más probabilidad de despertarse de nuevo, “...quizás antes de que termine el siglo.” Su predicción se confirmó cuando dicho volcán rugió de nuevo en Marzo de 1980. Explosiones intermitentes de cenizas y vapor y la formación periódica de domos efímeros de lava continuaron durante la década. Los análisis del comportamiento pasado del volcán indican que este tipo de actividad eruptiva puede continuar durante años o décadas, pero es improbable que otra erupción catastrófica como la del 18 de Mayo de 1980 tenga lugar pronto.
El 18 de Mayo de 1982, El USGS inauguró oficialmente el “David A. Johnson Cascades Volcano Observatory” (CVO) en Vancouver, Washington, en memoria del vulcanólogo muerto dos años antes. Esta institución -hermana del Hawaiian Volcano Observatory- permite el aumento de la vigilancia e investigación, no sólo del Santa Elena, sino también de otros volcanes de la Cordillera Cascade en costa noroeste del Pacífico de Estados Unidos. Más recientemente, en colaboración con el Estado de Alaska, el USGS ha establecido el Alaska Volcano Observatory en marzo de 1988. El trabajo realizado en estos observatorios vulcanológicos permite importantes comparaciones y contrastes entre el comportamiento de los normalmente no explosivos volcanes de escudo hawaianos y el de los normalmente explosivos volcanes compuestos de Cascade y península de Alaska – cadena de las Aleutianas.
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La página original es: <http://pubs.usgs.gov/gip/volc/monitoring.html>
Mantenida por Kathie Watson
Última modificación 1/31/97