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Las erupciones de calderas gigantes están entre los fenómenos volcánicos más extremos del planeta. Ocurren cuando un volcán expulsa enormes volúmenes de magma en poco tiempo y la superficie colapsa, formando una gran depresión conocida como caldera. Ejemplos como Yellowstone, en Estados Unidos, o Toba, en Indonesia, han protagonizado algunas de las mayores erupciones registradas en la Tierra. Una de las grandes preguntas que todavía se hace la ciencia en este tema es qué ocurre después de una gran erupción de este tipo, porque lejos de quedar “apagados”, estos sistemas volcánicos pueden volver a activarse.
Por eso, entender cómo y cuando el magma puede comenzar a acumularse nuevamente bajo la superficie de estos volcanes es importante para comprender su ciclo de vida y, eventualmente, tener una aproximación sobre futuras erupciones.
Una investigación publicada esta semana en Nature, referencia de la mejor ciencia del mundo, intenta dar algunas luces sobre eso. El estudio, realizado por científicos de la Universidad de Kobe, se centra en el volcán Kikai, en Japón, que tuvo una de las mayores erupciones del Holoceno hace unos 7.300 años. Este volcán es particularmente interesante, dicen, porque, además de su gran erupción, presenta un enorme domo de lava formado posteriormente dentro de la caldera, lo que sugiere que el sistema volvió a llenarse de magma tras el evento inicial.
Para entender mejor qué está ocurriendo hoy bajo Kikai, los investigadores realizaron un estudio sísmico detallado utilizando instrumentos en el fondo del océano. El hecho de que la caldera de Kikai esté mayormente sumergida es, de hecho, una ventaja para abordar cuestiones como esta.
Seama obukazu, geofísico de la Universidad de Kobe, explica, citado en una nota de prensa: “Su ubicación submarina nos permite realizar estudios sistemáticos a gran escala”. Por ello, este investigador se asoció con la Agencia Japonesa para la Ciencia y la Tecnología Marina y Terrestre (JAMSTEC) y utilizó conjuntos de cañones de aire que generan pulsos sísmicos artificiales junto con sismómetros de fondo oceánico que registran cómo se propaga esa onda sísmica a través de la corteza terrestre para comprender su estado. Buscaron reconstruir la estructura actual del reservorio de magma y entender cómo se ha ido recargando con el tiempo.
¿Su conclusión? El depósito de magma de la mayor erupción volcánica del Holoceno se está rellenando. Cuando estudiaron debajo del volcán, detectaron una zona donde las ondas sísmicas se vuelven más lentas, lo que, dicen en su artículo, suele ser una señal de que hay material caliente o parcialmente fundido. Esta anomalía se encuentra entre unos 2 y 12 kilómetros de profundidad y tiene una forma amplia, lo que sugiere la presencia de un sistema magmático activo. A partir de estos datos, los científicos estimaron la temperatura y el grado de fusión de las rocas, concluyendo que existe una zona donde el magma está parcialmente fundido.
Al profundizar, identificaron lo que consideran un reservorio de magma relativamente superficial, ubicado entre 2,5 y 6 kilómetros de profundidad, justo debajo de la caldera. Este reservorio no es completamente líquido, sino una mezcla de roca sólida y fundida, con una fracción de magma estimada entre el 3% y el 6%. Su tamaño podría alcanzar un volumen cercano a los 220 km³, lo que indica que el sistema volcánico sigue almacenando grandes cantidades de material.
A partir de estos resultados, el estudio propone un modelo para explicar cómo ha evolucionado el sistema desde su gran erupción hace unos 7.300 años. La idea central es que el magma no desapareció tras la erupción, sino que el sistema se ha ido “recargando”. Primero ocurrió la erupción masiva, luego el colapso que formó la caldera y, con el tiempo, nuevo magma comenzó a entrar nuevamente en el mismo reservorio. Este proceso habría continuado durante miles de años, acumulando material y dando lugar, por ejemplo, a la formación de un gran domo de lava en el interior de la caldera. En otras palabras, el volcán no se “reinicia” tras una gran erupción: reutiliza el mismo sistema interno, que se vuelve a llenar progresivamente. Este proceso de reinyección de magma podría ser continuo o darse en episodios, pero implica, sin duda, que el sistema sigue activo.
Los autores van más allá del caso de Kikai y plantean que este mecanismo podría ser común en otros volcanes de caldera gigantes, como Yellowstone, Toba o Santorini. En todos ellos se han encontrado reservorios de magma a profundidades similares, lo que sugiere un patrón: después de una gran erupción, el magma vuelve a acumularse en la misma zona. Esto, dicen, tiene una implicación importante: la reinyección de magma podría ser un paso previo a futuras erupciones. Por eso, finalizan, monitorear cambios en las propiedades sísmicas (como la velocidad de las ondas) podría ayudar a detectar señales tempranas de que un volcán se está recargando y, potencialmente, acercándose a una nueva erupción.
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