La NASA ayudará a predecir erupciones volcánicas

Los satélites de la NASA detectan signos de actividad volcánica años antes de una erupción.

Si bien hay signos claros de que un volcán podría entrar en erupción en un futuro cercano, como una mayor actividad sísmica, cambios en las emisiones de gas y deformaciones repentinas del suelo, es extremadamente difícil predecir con precisión cuándo ocurrirá una erupción.

Esto se debe a que ninguno de los volcanes se comporta exactamente de la misma manera, y también a que pocos de los 1.500 volcanes activos del mundo tienen sus propios sistemas de monitoreo. En las mejores circunstancias, los científicos pueden predecir con precisión la erupción de un volcán observado con varios días de anticipación. Pero, ¿y si supiéramos de la inminente erupción con meses o incluso años de anticipación?

Utilizando datos satelitales, científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y la Universidad de Alaska en Fairbanks han desarrollado un nuevo método que nos acerca a esta realidad. Esta investigación se publicó recientemente en Nature Geoscience.

La nueva metodología se basa en el aumento sutil pero significativo de las emisiones de calor en grandes áreas del volcán en los años anteriores a su erupción. Esto nos permite ver que el volcán se ha despertado nuevamente, a menudo mucho antes de que aparezcan otros signos, dijo Tarsilo Girona, autor principal del estudio, quien anteriormente trabajó en el Laboratorio de Propulsión a Chorro y ahora en la Universidad de Alaska en Fairbanks.

El equipo de investigación analizó 16,5 años de datos de calor radiante de instrumentos de espectrómetros de imágenes de resolución moderada (MODIS) a bordo de los satélites Terra y Aqua de la NASA de varios tipos de volcanes que han entrado en erupción durante las últimas dos décadas. A pesar de las diferencias entre los volcanes, los resultados son consistentes: en los años previos a la erupción, la temperatura de la superficie radiante sobre una gran parte del volcán aumentó aproximadamente 1 ° C por encima de su nivel normal. La temperatura disminuyó después de cada erupción.

No estamos hablando de puntos calientes, estamos hablando de calentar grandes áreas de volcanes. Es probable que esté vinculado a procesos fundamentales en profundidad, dijo Paul Lundgren del Jet Propulsion Laboratory, coautor del estudio.

En particular, los científicos creen que el aumento de calor puede deberse a interacciones entre depósitos de magma y sistemas hidrotermales. El magma (roca fundida bajo la superficie de la Tierra) contiene gases y otros fluidos. Cuando asciende a través del volcán, los gases se difunden a la superficie y pueden emitir calor. Asimismo, esta descarga puede facilitar el flujo de aguas subterráneas y elevar el nivel del agua, así como la circulación hidrotermal que puede aumentar la temperatura del suelo. Pero los científicos dicen que también pueden estar involucrados otros procesos, porque si bien su conocimiento de los volcanes continúa mejorando, sigue siendo limitado.

Los volcanes son como una caja de chocolate mezclado: pueden verse iguales, pero por dentro hay mucha variedad entre ellos, a veces incluso dentro del mismo volcán. Además, solo unos pocos volcanes están bien monitoreados, y algunos de los volcanes más peligrosos son los que tienen menos probabilidades de entrar en erupción, lo que significa que no se puede confiar únicamente en los registros históricos, agregó Lundgren.

El nuevo método es importante por derecho propio, pero podría proporcionar una visión más profunda de los volcanes cuando se combina con datos de otros modelos y satélites.

En un estudio publicado en Scientific Reports el verano pasado, Lundgren utilizó datos del radar de interferometría de apertura sintética (InSAR) para analizar la deformación de largo alcance del volcán Domio de Argentina. En ese momento, los científicos no estaban seguros de si Domoyo era un volcán extinto o extinto, o si era solo una montaña. La investigación de Lundgren rápidamente aclaró esto. Inesperadamente, los científicos han descubierto un período de inflación, una condición en la que una parte del volcán se expande a medida que la masa de nuevo magma se mueve hacia arriba y empuja las rocas fuera del camino. Resulta que Domuyo es prácticamente un volcán, y está activo en él.

Luego, Lundgren comparó esta serie temporal de deformaciones con la serie temporal térmica creada por Társilo Girona para el volcán Domuyo. El objetivo de Lundgren era determinar si los dos procesos, el calentamiento de la radiación superficial en grandes áreas del volcán y la deformación, están relacionados entre sí.

Descubrimos que la serie de tiempo térmica siguió de cerca la serie de tiempo de deformación, aunque con cierta separación de tiempo. Lundgren explicó que incluso si no está claro qué proceso es probable que ocurra primero al mostrar la correlación, podemos relacionar los procesos a través de explicaciones basadas en la física, sin depender únicamente de lo que podemos observar debajo de la superficie de la Tierra.

En otras palabras, la combinación de conjuntos de datos proporciona pistas sobre lo que está sucediendo en las profundidades del volcán y cómo los diferentes procesos afectan e interactúan, lo que puede mejorar la precisión de los modelos utilizados para predecir las erupciones volcánicas.