El Reino de Tonga estalló en las noticias mundiales el 15 de Enero del año pasado con una de las erupciones volcánicas más espectaculares y violentas jamás vistas.
Sorprendentemente, fue causada por un volcán que se encuentra bajo cientos de metros de agua de mar. El evento conmocionó al público y a los científicos de volcanes por igual.
¿Fue este un nuevo tipo de erupción que nunca habíamos visto antes? ¿Fue un aviso para prestar más atención a las amenazas de los volcanes submarinos en todo el mundo?
La respuesta es sí a ambas preguntas.
El volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai era un monte submarino poco conocido a lo largo de una cadena de 20 volcanes similares que forman la parte de Tonga del «Anillo de Fuego» del Pacífico.
Sabemos mucho sobre los volcanes de superficie a lo largo de este anillo, incluido el Monte St Helens en los EE. UU., el Monte Fuji en Japón y Gunung Merapi en Indonesia. Pero sabemos muy poco sobre los cientos de volcanes submarinos que lo rodean.
Es difícil, costoso y requiere mucho tiempo estudiar volcanes submarinos, pero lo que está fuera de la vista ya no está fuera de la mente.
Erupción en Tonga rompe récords
La erupción Hunga Tonga-Hunga Ha’apai se ha establecido firmemente en los libros de récords con el penacho de cenizas más alto jamás medido y una nube de aerosol de 58 km «sobrepasada» que tocó el espacio más allá de la mesosfera. También provocó la mayor cantidad de rayos registrados para cualquier tipo de evento natural.
La inyección de grandes cantidades de vapor de agua a la atmósfera exterior, junto con los “estruendos sónicos” (ondas de presión atmosférica) y los tsunamis que recorrieron todo el mundo, establecieron nuevos puntos de referencia para los fenómenos volcánicos.
El COVID obstaculizó el acceso a Tonga durante la erupción y sus consecuencias, pero los científicos locales y un esfuerzo de colaboración científica internacional nos ayudaron a descubrir qué impulsó su violencia extrema.
La erupción crea un agujero gigante
Un equipo de los Servicios Geológicos de Tonga y la Universidad de Auckland utilizó un sistema de mapeo de sonar multihaz para medir con precisión la forma del volcán, solo tres meses después de la explosión de Enero.
Nos sorprendió descubrir que el borde del vasto volcán submarino estaba intacto, pero la parte superior plana del cono submarino, que anteriormente tenía 6 km de diámetro, estaba rota por un agujero de 4 km de ancho y casi 1 km de profundidad.
Esto se conoce como “caldera” y ocurre cuando la parte central del volcán colapsa sobre sí misma después de que el magma es “bombeado” rápidamente. Calculamos que se expulsaron más de 7,1 kilómetros cúbicos de magma. Es casi imposible de imaginar, pero si quisiéramos volver a llenar la caldera, se necesitarían mil millones de camiones.
Es difícil explicar la física de la erupción de Hunga, incluso con el gran volumen de magma y su interacción con el agua de mar. Necesitamos otras fuerzas motrices para explicar especialmente la primera hora culminante de la erupción.
Los magmas mixtos conducen a una reacción en cadena
Solo cuando examinamos la textura y la química de las partículas erupcionadas (ceniza volcánica) vimos pistas sobre la violencia del evento. Diferentes magmas se mezclaron íntimamente antes de la erupción, con contrastes visibles en una escala de micras a centímetros.
Las «huellas dactilares» isotópicas que utilizan plomo, neodimio, uranio y estroncio muestran que al menos tres fuentes de magma diferentes estaban involucradas. El análisis de isótopos de radio muestra que dos cuerpos de magma eran más antiguos y residían en el medio de la corteza terrestre, antes de unirse a uno nuevo y más joven poco antes de la erupción.
La mezcla de magmas provocó una fuerte reacción, expulsando el agua y otros «elementos volátiles» de la solución y transformándolos en gas. Esto crea burbujas y una espuma de magma en expansión, empujando el magma vigorosamente al comienzo de la erupción.
Esta composición intermedia o “andesita” tiene baja viscosidad. Significa que el magma puede salir rápidamente a través de grietas estrechas en la roca. Por lo tanto, hubo un golpeteo extremadamente rápido de magma de 5 a 10 km por debajo del volcán, lo que provocó colapsos escalonados repentinos de la caldera.
El colapso de la caldera provocó una reacción en cadena porque el agua de mar se drenó repentinamente a través de grietas y fallas y encontró magma que se elevaba desde las profundidades del volcán. El contacto directo de alta presión resultante del agua con el magma a más de 1150 ℃ provocó dos explosiones de alta intensidad alrededor de los 30 y 45 minutos después de la erupción. Cada explosión descomprimió aún más el magma debajo, continuando la reacción en cadena al amplificar el crecimiento de burbujas y el aumento de magma.
Después de aproximadamente una hora, la columna central de la erupción perdió energía y la erupción pasó a una eyección de partículas de menor elevación en un patrón concéntrico similar a una cortina alrededor del volcán.
Esta fase de erupción menos enfocada condujo a flujos piroclásticos generalizados (nubes de gas, cenizas y fragmentos de roca calientes y de flujo rápido) que colapsaron en el océano y causaron corrientes de densidad submarina. Estos dañaron grandes extensiones de los cables de datos nacionales e internacionales, aislando a Tonga del resto del mundo.
Preguntas sin respuesta y retos
Incluso después de un largo análisis de un creciente cuerpo de relatos de testigos presenciales, todavía hay importantes preguntas sin respuesta sobre esta erupción.
La más importante es lo que condujo al tsunami local más grande: una ola de 18 a 20 m de altura que golpeó la mayoría de las islas centrales de Tonga alrededor de una hora después de la erupción. Los tsunamis anteriores están bien relacionados con las dos grandes explosiones alrededor de los 30 y 45 minutos de la erupción. Actualmente, el mejor candidato para el tsunami más grande es el colapso de la caldera, lo que provocó que el agua de mar regresara a la nueva cavidad.
Este evento tiene paralelos solo con la gran erupción de Krakatoa en Indonesia en 1883 y ha cambiado nuestra perspectiva de los peligros potenciales de los volcanes submarinos poco profundos. Se ha comenzado a trabajar para mejorar el monitoreo volcánico en Tonga utilizando sensores sísmicos en tierra y en alta mar junto con sensores de infrasonido y una variedad de herramientas de observación satelital.
Todos estos métodos de monitoreo son costosos y difíciles en comparación con los volcanes terrestres. A pesar del enorme gasto de los buques de investigación submarina, se están realizando intensos esfuerzos para identificar otros volcanes en todo el mundo que representan amenazas similares a las de Hunga.
Fuente: The Conversation
Artículo original: ‘A year on, we know why the Tongan eruption was so violent. It’s a wake-up call to watch other submarine volcanoes‘. Shane Cronin. January 12, 2023.
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Los satélites que orbitan la Tierra se apresuraron a capturar imágenes y datos de las secuelas del desastre.
Casi un año después, sigue habiendo interés en la extraordinaria erupción explosiva. Un artista sonoro ha recreado recientemente la sonificación de la erupción volcánica submarina más grande del siglo XXI, utilizando señales de intensidad de viento Rayleigh proporcionadas por la plataforma ViRES de la misión Aeolus de la ESA.
La publicación siguiente lo expone:
- Looking back at the eruption that shook the world. ESA January 16, 2023.
Un monitor de pruebas nucleares llama a la explosión del volcán Tonga «lo más grande que hemos visto».
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La onda de choque de la explosión fue tan poderosa que se detectó en lugares tan lejanos como la Antártida, dice Ronan Le Bras, Geofísico de la Organización del Tratado de Prohibición Completa de Pruebas Nucleares en Viena, Austria, que supervisa una red internacional de estaciones remotas de monitoreo.
En total, 53 detectores alrededor del planeta Tierra escucharon el estallido de baja frecuencia de la explosión mientras viajaba a través de la atmósfera. Fue el evento más fuerte que la red había detectado en más de 20 años de funcionamiento, según Le Bras.
«Todas las estaciones lo recogieron», dice. «Es lo más grande que hemos visto».
A pesar de lo grande que fue la explosión, no fue nuclear de ninguna manera, agrega Le Bras. La lluvia radiactiva, el signo revelador de una verdadera explosión nuclear, no se detectó en ninguna estación.
El siguiente artículo lo presenta.
- Un monitor de pruebas nucleares llama a la explosión del volcán Tonga «lo más grande que hemos visto». Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Enero 23, 2022.
El penacho del volcán Tonga llegó a la mesosfera.
El penacho de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai se comportó como una megatormenta que se elevó 58 kilómetros (38 millas) en la atmósfera.
Cuando un volcán submarino hizo erupción cerca de la pequeña isla deshabitada de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en Enero de 2022, dos satélites meteorológicos estaban en una posición única para observar la altura y el ancho de la columna. Juntos capturaron lo que probablemente sea el penacho más alto en el registro satelital.
La publicación a continuación lo desarrolla:
- El penacho del volcán Tonga llegó a la mesosfera. Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Febrero 20, 2022.
Misión de la NASA encuentra que los efectos de la erupción volcánica de Tonga llegaron al espacio
Cuando el volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai entró en erupción el 15 de Enero de 2022, envió ondas de choque atmosféricas, estampidos sónicos y olas de tsunami en todo el mundo. Ahora, los científicos están descubriendo que los efectos del volcán también llegaron al espacio.
Al analizar los datos de la misión’ Ionospheric Connection Explorer’, o ICON, de la NASA y los satélites Swarm de la ESA (la Agencia Espacial Europea), los científicos descubrieron que en las horas posteriores a la erupción, se formaron vientos huracanados y corrientes eléctricas inusuales en la ionosfera, la capa de la atmósfera superior electrificada de la Tierra en el borde del espacio.
- Misión de la NASA encuentra que los efectos de la erupción volcánica de Tonga llegaron al espacio. Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Mayo 17, 2022.
La erupción de Tonga arrojó una cantidad sin precedentes de agua a la estratosfera
La enorme cantidad de vapor de agua arrojada a la atmósfera, detectada por el Microwave Limb Sounder de la NASA, podría terminar calentando temporalmente la superficie de la Tierra.
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- La erupción de Tonga arrojó una cantidad sin precedentes de agua a la estratosfera. Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Agosto 3, 2022.
Curiosidades
Un Estallido de Nubes Noctilucentes
El 24 de Enero de 2022, los cielos sobre Argentina repentinamente se llenaron de nubes noctilucentes (NLC). Una cámara de video en Río Gallegos (Patagonia) captó el estallido.
«¡Qué sorpresa!» dice Gerd Baumgarten del Instituto Leibniz de Física Atmosférica de Alemania, quien opera esta cámara remota para monitorear los cielos del sur en busca de eventos inusuales. «No hemos visto NLC en todo el año. Ahora, de repente, son muy brillantes».
La posible explicación la da el siguiente artículo:
- Un Estallido de Nubes Noctilucentes. Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Enero 26, 2022.