Las ráfagas invisibles de electricidad de los volcanes podrían advertir de erupciones inminentes

Uno de los volcanes más activos de Japón, Sakurajima, a menudo deslumbra con espectaculares exhibiciones de relámpagos volcánicos en un cielo lleno de ceniza. Pero el volcán también produce ráfagas mucho más pequeñas e invisibles de actividad eléctrica que intrigan a los científicos y que hoy estudian cómo usarlas para advertir de erupciones explosivas inminentes.

Un estudio revela que las ráfagas invisibles de electricidad de volcanes podrían usarse para advertir de posibles erupciones
Un estudio revela que las ráfagas invisibles de electricidad de volcanes podrían usarse para advertir de posibles erupciones

Una investigación está analizando cómo usar las ráfagas invisibles que se produce en los volcanes para advertir de explosiones inminentes. Para ello, ha realizado un estudio de 97 explosiones producidas en el volcán japonés Sakurajima en junio de 2015 y ha distinguido entre relámpagos y las oleadas más pequeñas y misteriosas de actividad eléctrica producidas por el volcán, llamadas también ráfagas invisibles.

Los científicos saben que los relámpagos volcánicos pueden formarse a partir de carga de silicato, lo que sucede tanto cuando las rocas se rompen durante una erupción como cuando las rocas y otros materiales arrojados desde el volcán se empujan entre sí en el penacho turbulento.

Las descargas de ventilación, por otro lado, son ráfagas de actividad eléctrica relativamente recién detectadas, que producen una señal continua de alta frecuencia durante segundos

De tal manera que diminutas partículas de ceniza se frotan entre sí, ganando y perdiendo electrones, lo que crea cargas positivas y negativas que tienden a agruparse en bolsas de carga similar. Para neutralizar este campo eléctrico inestable, los rayos zigzaguean entre los cúmulos cargados, dice Cassandra Smith, vulcanóloga del Observatorio Vulcanológico de Alaska en Anchorage.

El volcán Sakurajima en erupción.
El volcán Sakurajima en erupción. Foto: IStock.

Los experimentos han demostrado que no se puede obtener un rayo sin cierta cantidad de ceniza en el sistema, dice Smith. "Así que, si estás viendo relámpagos volcánicos, puedes estar bastante seguro al decir que esa erupción tiene ceniza".

Las descargas de ventilación, por otro lado, son ráfagas de actividad eléctrica relativamente recién detectadas, que producen una señal continua de alta frecuencia durante segundos, una eternidad en comparación con un rayo. Estas descargas se pueden medir utilizando equipos especializados.

Al centrarse en pequeñas explosiones de Sakurajima, definidas como aquellas con alturas de penacho de tres kilómetros o menos y con una duración de menos de cinco minutos, Smith y sus colegas examinaron la carga de silicatos, la dinámica del penacho y la relación entre los rayos volcánicos y las descargas de ventilación.

Penachos ricos en cenizas con rayos volcánicos se dispararon hacia el cielo a velocidades superiores a unos 55 metros por segundo

Como era de esperar, el equipo encontró que un rayo en Sakurajima ocurrió en penachos repletos de ceniza. Las descargas de ventilación, sin embargo, ocurrieron solo cuando penachos ricos en cenizas con rayos volcánicos se dispararon hacia el cielo a velocidades superiores a unos 55 metros por segundo.

"Una vez que se llegue a una cierta intensidad de erupción", dice Smith, "vas a ver estas descargas de ventilación".

El monitoreo de estas descargas podría ser especialmente útil para detectar rápidamente erupciones que tienen mucha ceniza en ellas.

El seguimiento de las cenizas es vital, dice Smith, "porque eso es lo que es peligroso para la aviación y las comunidades locales" en muchos casos. La actividad eléctrica, dice, señala un penacho rico en cenizas sin importar el clima o la hora del día, y las descargas de ventilación proporcionan una medida de la intensidad de una erupción, lo que podría ayudar a los observatorios a modelar dónde podría ir un penacho.

Una nube de humo sobre el volcán Sakurajima en Japón.
Una nube de humo sobre el volcán Sakurajima, en Japón.

El seguimiento de las descargas de rayos y respiraderos podría cubrir los huecos dejados por otras formas de monitorear los volcanes, dice Chris Schultz, meteorólogo investigador del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Ala.

Las descargas de rayos y respiraderos, dice Schultz, también pueden eventualmente proporcionar advertencias tempranas, especialmente antes de erupciones más grandes ricas en cenizas

Los sismólogos rastrean los movimientos subterráneos de magma para buscar signos de una erupción inminente, por ejemplo. El infrasonido se utiliza para indicar cuándo se ha producido una explosión, pero la técnica no distingue entre ceniza y gas en las erupciones. Y los satélites recopilan datos sobre erupciones, aunque en muchos casos eso depende del tiempo en el momento adecuado.

Las descargas de rayos y respiraderos, dice Schultz, también pueden eventualmente proporcionar advertencias tempranas, especialmente antes de erupciones más grandes ricas en cenizas.

Fuente: ScienceNews.

Una imagen del volcán Etna en erupción. Foto: IStock.

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