Los volcanes han dejado ciegos a los humanos durante milenios, dejando ciudades enteras al capricho de sus devastadoras erupciones. Pero en comparación con otras formas de desastres naturales, los volcanes en realidad ofrecen una variedad de pistas tranquilas que conducen a su destrucción. Ahora, los nuevos desarrollos en los sistemas de monitoreo de volcanes permiten a los científicos detectar, pronosticar y planificar las erupciones con más precisión que nunca.
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"Ahora podemos poner instrumentos realmente precisos en los volcanes para monitorear los tipos de gases que se emiten, y eso nos da una pista de dónde está el magma en el sistema", dice Marie Edmonds, una vulcanóloga de la Universidad de Cambridge que ha estado trabajando entre volcanes humeantes durante aproximadamente 15 años. "Podemos ver tendencias en los datos relacionados con las erupciones que están por suceder".
Edmonds es parte de un grupo internacional llamado Observatorio de Carbono Profundo que está trabajando para colocar sensores de gas recientemente desarrollados en 15 de los 150 volcanes más activos de la Tierra para 2019, para mejorar su capacidad de pronosticar diferentes tipos de erupciones en todo el mundo. La semana pasada, el Observatorio de Carbono Profundo lanzó una visualización interactiva, apoyada en parte por el Programa de Vulcanismo Global de la Institución Smithsonian, que permite al público ver las visualizaciones de los datos volcánicos históricos evolucionar a través del tiempo.
La visualización también permite a los espectadores seguir a medida que se implementan nuevos sensores. Estos sensores miden continuamente dióxido de carbono, dióxido de azufre y vapor de agua que sale de los volcanes, y se colocan dentro de grandes cajas y se entierran bajo tierra con antenas en la superficie. En los últimos años, los avances en electrónica los han hecho más precisos y asequibles, lo que permite a los científicos utilizarlos con mayor frecuencia en todo el mundo.
Sin embargo, colocar estos sensores encima de volcanes activos no está exento de riesgos. Los investigadores deben usar trajes reflectantes para proteger su piel del exceso de calor y máscaras de gas para proteger sus pulmones de ser chamuscados por gases corrosivos, a veces después de caminar largas distancias a través de regiones remotas para llegar a un sitio. Pero Edmond dice que el bien potencial que tal trabajo puede hacer para las poblaciones en riesgo hace que las partes más peligrosas del trabajo valgan la pena.
"Es brillante saber que estás haciendo algo para ayudar a la gente", dice Edmonds. "Piensas en lo que estás haciendo porque a veces es peligroso, pero realmente lo disfruto".
El vulcanólogo Tobias Fischer, de la Universidad de Nuevo México, camina por la empinada pared del cráter del volcán Gareloi, que desgasifica vigorosamente en las islas Aleutianas occidentales, para recolectar una muestra de gas volcánico. (Taryn Lopez, Universidad de Alaska Fairbanks) El mes pasado, los investigadores del equipo de Edmonds conectaron uno de sus sensores a un avión no tripulado y midieron las emisiones de un volcán remoto en Papau Nueva Guinea durante un corto período de tiempo, lo que demuestra otra técnica desarrollada recientemente que se utiliza para recopilar instantáneas de la actividad volcánica. Cuando se recogen en una variedad de diferentes tipos de volcanes, estas instantáneas ayudan a los científicos a comprender mejor las complejidades de las actividades que conducen a una erupción. (Sin embargo, lo que los drones no pueden hacer es tomar medidas a largo plazo).
Los sensores de gas ayudan a pronosticar las erupciones porque, a medida que el magma se eleva, la liberación resultante de presión en la parte superior descorcha los gases disueltos dentro del magma. El dióxido de carbono se agota relativamente temprano y, a medida que el magma se desliza más arriba, el dióxido de azufre comienza a salir humo. Los investigadores usan la proporción de estos dos gases para determinar qué tan cerca se está acercando el magma a la superficie de la tierra y cuán inminente puede ser una erupción.
A medida que aumenta el magma, también empuja a través de la roca en la corteza y causa pequeños terremotos que los humanos no suelen sentir arriba, pero que pueden detectarse con equipos sísmicos sensibles. El equipo de Edmonds a menudo combina sensores de gas con estaciones sísmicas y usa los datos en conjunto para estudiar volcanes
Robin Matoza, investigador de la Universidad de California en Santa Bárbara que no participa en la investigación de Edmond, está de acuerdo en que los avances tecnológicos en los últimos años han mejorado drásticamente la capacidad de los investigadores para comprender el funcionamiento interno de los volcanes y los comportamientos que conducen a las erupciones. En lugares donde su equipo alguna vez tuvo solo unas pocas estaciones sísmicas, ahora pueden haber instalado 10 o más debido al tamaño más pequeño y al aumento de la asequibilidad de la tecnología. La capacidad de calcular los datos recopilados también ha mejorado en los últimos años, dice Matoza.
"Ahora podemos almacenar fácilmente datos sísmicos por años en una pequeña unidad flash", dice Matoza, que estudia las señales sísmicas emitidas por los volcanes antes de las erupciones. "Por lo tanto, podemos consultar fácilmente esos datos de gran tamaño y aprender más sobre los procesos contenidos en ellos".
Los investigadores del equipo de Marie Edmond se preparan para aterrizar su avión no tripulado después de un vuelo a través de la columna de gas del volcán Ulawun, en Papau Nueva Guinea. Durante el vuelo, los instrumentos montados en el dron midieron las proporciones de gas en la columna de gas. (Kila Mulina, Observatorio del Volcán Rabaul, Papua Nueva Guinea) Para complementar la información de gas y sísmica en una escala más amplia, los investigadores usan satélites para estudiar las erupciones desde arriba. Los vulcanólogos del Observatorio de Volcanes de Alaska en Anchorage y Fairbanks recolectan este conjunto de datos de gas, sísmicos y satelitales de manera regular, monitoreando aproximadamente 25 volcanes en todo el estado y ofrecen advertencias tempranas a los residentes.
Por ejemplo, lanzaron una serie de advertencias en los meses previos a la erupción de 2009 del Monte Redbout, a unas 110 millas (180 km) al suroeste de Anchorage. También trabajan en estrecha colaboración con la Administración Federal de Aviación para ayudar a detectar los peligros de la aviación durante las erupciones.
Con el tiempo, los investigadores coinciden en que los satélites serán cada vez más útiles para recopilar datos en grandes regiones. Pero en este momento, los satélites son menos precisos y no tan confiables como las otras herramientas, en parte porque no recopilan datos tan rápido y no funcionan bien durante el tiempo nublado.
"Se puede hacer que un satélite pase sobre un volcán y las nubes lo pueden oscurecer", dice Matt Haney, un vulcanólogo del Observatorio de Volcanes de Alaska. "Me imagino que en el futuro se lanzarán nuevos satélites que serán aún más potentes".
A pesar de los desafíos de este trabajo, Edmonds dice que puede ser más fácil pronosticar erupciones volcánicas que otros peligros debido a la variedad de señales de advertencia que precedieron a las erupciones en comparación con ciertos terremotos y otros desastres abruptos. Y aunque es posible que los investigadores aún no puedan pronosticar el día u hora exactos en que ocurrirá una erupción, la tecnología que avanza rápidamente los está moviendo en esa dirección.
"Cuantos más instrumentos y más sensores solo contribuyen a nuestra caja de herramientas", dice Edmonds. "Estamos un paso más cerca".
