Las erupciones volcánicas

Antes de empezar a hablar de las erupciones volcánicas tenemos que entender qué son los volcanes y el magma.

Todos hemos visto multitud de películas en las que un volcán destruye ciudades enteras. La historia de la destrucción de Pompeya hace casi dos mil años, tras la erupción del Vesubio, ha sido objeto de estudio e interés durante muchos años. Sin olvidar las erupciones más recientes, como la del Eyjafjallajökull (en Islandia, 2010) que colapsó el tráfico aéreo europeo o la erupción del volcán Whakaari en Nueva Zelanda que causó decenas de víctimas. Sin embargo, ¿conocemos dónde y porqué se producen las erupciones volcánicas? ¿La ubicación de los volcanes es azarosa? Intentaremos responder a estas preguntas en este post.

Los relieves volcánicos no aparecen al azar sino que se ubican en áreas concretas de la Tierra, asociados a entornos tectónicos concretos. La gran mayoría se concentra en los márgenes de la cuenca oceánica del Pacífico, el conocido como “Anillo de Fuego” (Fig. 1). Otras zonas con un gran número de volcanes son: las dorsales o zonas de divergencia con volcanes submarinos y subaéreos que emiten el mayor volumen de magma; y los puntos calientes como Hawaii.

Podemos diferenciar entre volcanes activos o dormidos. Estos últimos llevan inactivos más de 10.000 años, aunque un límite más geológico establece 10 millones de años. Los diferentes escenarios tectónicos dan lugar a las diferencias principales entre los tipos de magma. Como veremos dependen del contenido en sílice que es el factor que más condiciona la viscosidad del magma.

¿QUÉ ES EL MAGMA Y QUÉ FACTORES LO CONTROLAN?

Ésta es la pregunta más importante que debemos resolver. El magma es el material fundido formado en el interior de la Tierra que sale en erupción a la superficie en forma de lava fluida. Los magmas están compuestos de una mezcla viscosa silicatada, una proporción variable de cristales y de volátiles (conjunto de gases que posee el magma, p. ej. vapor de agua, dióxido de carbono, sulfuros, etc). 

El contenido en sílice (SiO2) del magma condiciona la viscosidad del mismo, es decir, la resistencia que presenta a fluir. Cuanto mayor es el contenido en SiO2, las estructuras de las moléculas se enlazan formando largas cadenas que ejercen una mayor resistencia al flujo. Pero la viscosidad también está controlada por la temperatura, la presión y la proporción de volátiles. Principalmente todos estos factores que hemos mencionado (SiO2, viscosidad, presión y temperatura) condicionan que un magma sea de carácter básico o ácido (Tabla 1).

● Magma básico: magmas de temperaturas altas (1000-1200ºC) y poco viscosos. Permiten que los gases escapen con facilidad y el magma fluya suavemente dando lugar a erupciones efusivas. Este tipo de erupciones se caracteriza por una gran emisión de lava.

● Magma ácido: son magmas de bajas temperaturas (800-1000ºC) y viscoso, dificulta la salida de los gases y produce erupciones explosivas. Este tipo de erupciones se caracteriza por ser más violentas que las anteriores y por la gran fragmentación del magma (emisión de piroclastos).

¿Cómo afecta la presión a la viscosidad? Pues bien, a mayor presión más alta es la temperatura necesaria para que cristalicen los minerales del magma ( % cristales) lo que hace que la viscosidad sea menor como ya hemos visto. 

TIPOS DE ERUPCIONES VOLCÁNICAS

La explosividad de una erupción volcánica depende principalmente de dos factores: la viscosidad y el contenido en volátiles. Ya hemos introducido el término de erupción efusiva y explosiva, y es que los diferentes tipos de magma nos van a generar diferentes tipos de erupciones.

A continuación vamos a exponer una a una los diferentes tipos de erupciones explicando el tipo de magma, el mecanismo de erupción y algunas características de cada una.

● Hawaiana. El magma es poco viscoso pero bastante denso (básico), con bajo contenido en volátiles (<1%). Se trata de un tipo de erupción con actividad efusiva, es decir, tranquila en comparación con el resto de erupciones. El caudal y aporte de magma es muy rápido y continuo, se alcanzan velocidades muy rápidas. La cámara magmática suele ser superficial, apenas 2-3 km de profundidad. El gas del magma se escapa antes de la erupción por lo que se forman nubes blancas seguidas por chorros incandescentes de lava conocidas como fuentes de fuego, sin columna eruptiva o de apenas 100 metros. El ejemplo típico es el volcán Mauna Loa en Hawaii (Fig. 2).

● Estromboliana. Los magmas son poco viscosos (magma básico-intermedio), con un contenido en volátiles que oscila entre el 2-3%. Es una actividad algo más violenta pero sin llegar a niveles de explosividad destacables. Este tipo de actividad consiste en ráfagas de explosividad pequeñas e intermitentes que arrojan material piroclástico en forma de una columna eruptiva pequeña (pocas decenas de metros de altura). En promedio la columna eruptiva no supera los 1000 metros.

En cuanto al mecanismo de erupción, principalmente sale un chorro de gas y fragmentos de lava (bombas) con una trayectoria bastante vertical (hasta ángulos de 70º), también se pueden formar coladas de lava. La dispersión de los materiales puede alcanzar los 5 km2. Los pulsos de actividad pueden dar lugar a una cierta laminación en los depósitos formados por piroclastos. Una característica de estas erupciones es el ruido, las burbujas de gas del magma estallan todas a la vez generando una onda sonora muy ruidosa. Un ejemplo típico es el volcán Stromboli al sur de Italia (Fig. 3).

● Vulcaniana. Es una actividad a caballo entre las dos anteriores, es muy explosiva teniendo en cuenta el poco magma que entra en juego. Se trata de un magma muy viscoso y rico en gases. Se generan pulsos, al igual que en las estrombolianas, que pueden durar horas, los periodos de estabilidad se prolongan bastante tiempo en comparación con las primeras. La columna eruptiva llega a alcanzar los 20 kilómetros de altitud.

Suele destruirse el edificio volcánico y formarse enormes coladas piroclásticas pero sin llegar a alcanzar la naturaleza de las plinianas. Al salir parte del magma, se acaba formando un tapón de este material en el cráter, puesto que se queda sin fuerza para continuar fluyendo y, se solidifica. Es en este momento en el que para la erupción. Debajo del tapón aún queda magma líquido que se desgasifica, lo que genera una enorme presión que finalmente provoca la destrucción del tapón  y genera un nuevo pulso eruptivo. Como resultado de esta actividad volcánica se generan muchos bloques y bombas enormes con dispersiones de más de 5 km. En ocasiones pueden sucederse erupciones estrombolianas y vulcanianas en un mismo volcán y alternarse en el tiempo. Un ejemplo es Volcán Vulcano situado al norte de Sicilia en Italia (Fig. 4)

● Pliniana. El magma es mucho más viscoso (magmas ácidos-intermedios) y está cargado en volátiles (>4%). Son erupciones tremendamente explosivas y violentas, en ocasiones explota el edificio volcánico entero. Se forma una gran columna eruptiva (de hasta 55 km de altitud) producto de un chorro continuo de gas durante un largo lapso de tiempo, hasta que se acaba el reservorio de magma de la cámara. La velocidad de salida de los materiales es muy alta. A diferencia de las erupciones estrombolianas no hay pulsos, es una actividad continua.

El magma está muy vesiculado (contiene muchas burbujas de aire), por lo que un depósito característico de estas erupciones es la piedra pómez o pumita. A medida que la nube de gas pierde energía las cenizas finas van cayendo y depositando. No se producen coladas de lava pero cuando la columna colapsa se forman coladas piroclásticas. Sus productos llegan a abarcar miles de kilómetros cuadrados. Un ejemplo característico es la erupción del Vesubio que arrasó la ciudad de Pompeya (descrita por Plinio, del cuál recibe el nombre) o la erupción del Pinatubo en 1991 (Fig. 5).

En el siguiente vídeo se puede observar la explosividad y la altura de la columna eruptiva de los distintos tipos de erupciones que hemos descrito anteriormente.

Los erupciones volcánicas son un espectáculo de la naturaleza y, en ocasiones, causan grandes estragos en la sociedad. En este post hemos podido ver algunas de las características básicas de los magmas y de los tipos de erupciones a las que dan lugar. Muy pronto tendremos un post en el que os hablaremos del impacto que han tenido las erupciones volcánicas en la sociedad humana desde hace miles de años.

Esperamos que os haya gustado y si tenéis alguna duda, sugerencia o crítica os leemos en comentarios.