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Hidrovulcanismo: Cuando el magma y el agua se mezclan

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Hidrovulcanismo: Cuando el magma y el agua se mezclan Hidrovulcanismo: Cuando el magma y el agua se mezclan Explosión de unos 20m en El Hierro - 8/11/11 Imagen cortesía de ST. Thomas Productions http://www.aint-thomas.net

Reproducimos un interesante artículo publicado en la prestigiosa revista wired.com escrito por el profesor Erik Klemetti, dela Universidad de Denison:

Artículo original: http://www.wired.com/wiredscience/2011/11/hydrovolcanism-when-magma-and-water-mix/

Nota: Es posible que haya algunos defectos en la traducción debido al gran número de términos técnicos que contiene el artículo


 

 

La actividad en El Hierro nos ha traído un montón de cuestiones sobre qué está ocurriendo exactamente cuando se da una erupción volcánica debajo del agua – y específicamente, lo que ocurre si la erupción comienza a ocurrir en aguas poco profundas. Esto es lo que conocemos como “hidrovulcanismo” o “freatovulcanismo” - cuando el agua y magma interactuan, ya sea directa o indirectamente, para producir actividad volcánica.

 

Una explosión freática el 12 de abril de 1980 en el Monte Santa.Elena. Imagen de la USGS.

 

Foto 1. Una explosión freática el 12 de abril de 1980 en el Monte Santa.Elena. Imagen de la USGS.

En general, la interacción del magma con el agua se produce de dos maneras- freática, donde la erupción es impulsado a vapor, pero no hay magma directamente involucrado, sólo el calor, y freatomagmáticas, donde el magma está involucrado directamente en la erupción.

Las Erupciones freáticas no requieren una gran cantidad de agua - si el agua subterránea o la nieve / hielo se derriten se filtra en un edificio volcánico y se calienta (por lo general debido a una nueva intrusión de magma que viene en la parte superior del volcán), causando una explosión de vapor (ver arriba). Muchas veces, estas explosiones freáticas son los precursores de la renovación de la actividad en un volcán.

Las Erupciones freatomagmáticas requieren más agua que la erupciones freáticas. Lo que ocurre en una erupción freatomagmática suele ser que la erupción de magma es introducida directamente en una masa de agua - posiblemente un lago de cráter, agua de deshielo de la nieve o el hielo, el agua de mar - y el contraste muy grande en el calor (a veces más de 1100 °C entre el agua y basalto) provoca una explosión de ambos, el agua y magma. Esto se conoce como fragmentación, y las cenizas se pueden producir durante estas explosiones, es decir, lo que podría haber sido un flujo de lava se convierte en una erupción explosiva. La erupción de 2010 del volcán Eyjafjallajökull en Islandia fue inicialmente una erupción freatomagmática. Cuando comenzó la fase explosiva - el magma en erupción entró en contacto con la capa de hielo de fusión en el volcán y se le dio empuje explosivo extra - y contribuyó a que el Eyjafjallajökull pasase de ser una erupción que sólo se percibiese por los islandeses, a la que llevó a afectar a toda Europa (que podríamos llamar erupción freatoplininana , captando tanto el papel del agua y la altura de la columna de ceniza). También hemos visto que esta interacción explosiva de agua y magma en la erupción de 2009, de Hunga Tonga-Hunga Ha`apai. Sin embargo, la erupción que dio su nombre a estos acontecimientos - el estilo de erupción Surtseyana *  - fue la erupción de 1963 del Surtsey en Islandia.

En esa erupción, al igual que en El Hierro, los acontecimientos comenzaron como una erupción submarina que finalmente llegó a la superficie. El aspecto más característico de estas erupciones freatomagmáticas y freatopliniana es que la ceniza producida tiende a ser mucho más fina de lo normal en el tamaño de las erupciones explosivas que no son impulsados por el agua. En el rock disc, las peperitas son probablemente el resultado de erupciones freáticas / freatomagmáticas así.

imagen aérea del volcán de Surtsey (Islandia)  en 1963. Imagen: OSU

Foto 2: Imagen aérea del volcán de Surtsey (Islandia)  en 1963. Imagen: OSU

Ahora bien, ¿por qué la erupción en Surtsey (y El Hierro) necesita acercarse a la superficie para producir una erupción explosiva? Esto se debe a la presión. Cuanto mayor sea la presión atmosférica (o hidrológica), más difícil será que el magma se fragmente y cause una explosión. A presiones de la superficie (~ 1000 mb o ATM 1), el límite inferior de los gases disueltos necesarios para crear una erupción explosiva es de 0,07% de peso. Sin embargo, a 100 metros de profundidad en el océano (~ 10 000 mb o ATM 10), ese valor es cercano a 3% del peso de gases disueltos, por lo que se necesita una gran cantidad de gases disueltos en más de un magma a causa de la fragmentación, cuando hay un aumento de la presión . Por lo tanto, hasta que la erupción no está lo suficientemente cerca de la superficie para permitir que se produzca la fragmentación, la erupción no se manifiesta como algo más que manchas, burbujas y piroclastos. Una vez que se acerca a la superficie o aumentan los gases disueltos, entonces podemos empezar a recibir las explosiones que se producen - las famosas "Colas de Gallo" o "plumas Cipresoides" de la actividad Surtseyana. Sin embargo, hay algunos indicios de que las grandes erupciones explosivas pueden ocurrir en el entorno submarino – las llamadas erupciones “Neptunianas” - pero no se conocen bien. Una vez que la isla se ha establecido (y estos pueden ser bastante efímera, ya que son en su mayoría de restos volcánicos sueltos), la actividad podría llegar a ser mucho menos explosiva. En Surtsey, impresionantes flujos de lava (ver más abajo) fueron emitidos desde el cráter una vez que se terminó la intrusión de agua de mar.

 

Volcán de Surtsey 1963. Nótese la columna de vapor de la drecha, cuando se produce la interacción entre el magma y el agua

Foto 3: Volcán de Surtsey 1963. Nótese la columna de vapor de la drecha, cuando se produce la interacción entre el magma y el agua

Esto no es, de ninguna manera, todas las maneras en que el agua y el magma pueden interactuar, pero al menos puedes tener una idea de lo que podríamos esperar en El Hierro, si la erupción continúa - así que asegúrese de mantener un ojo en las webcams están estableciendo en la isla.


* Si la interacción es con las aguas subterráneas, algunas personas llaman a estas erupciones Taalian, después de Taal en las Filipinas.

 

Erik Klemetti

 

Erik es un profesor asistente de geociencias en la Universidad de Denison. Ha trabajado en los volcanes en Chile, Nueva Zelanda y el oeste de Estados Unidos y escribe acerca de la investigación en todo el mundo la actividad volcánica del volcán, y la ciencia.

Sitio Web: eruptionsblog@gmail.com

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