Resuelven el misterio de erupciones volcánicas explosivas y la clave son los nanocristales

Los diminutos cristales se acumulan en el magma, dificultan la liberación de gases e impulsan el aumento de la presión hasta un punto en que se produce una explosión demoledora.

Un novedoso estudio apunta a ciertos granos de cristal de tamaño ‘nano’, que contienen principalmente hierro, silicio y aluminio, como la causa fundamental de que algunas erupciones volcánicas terminen en fuertes explosiones y desastres a gran escala.

«Lo que causa la repentina y violenta erupción de volcanes aparentemente pacíficos ha sido siempre un misterio en la investigación geológica», dijo el investigador Danilo Di Genova, según recoge un comunicado de la Universidad de Bayreuth (Alemania) sobre este reciente descubrimiento.

Di Genova y su equipo lograron encontrar una explicación en términos de nanociencia, al determinar que la fracción responsable del cambio apenas visible en el magma es muy pequeña, decenas de miles de veces más fina que un cabello humano. El científico califica este componente como el «primer eslabón en una cadena de causa y efecto que puede terminar en una catástrofe para las personas que vivan cerca de un volcán».

Cada erupción supone que parte del magma se enfríe y se cristalice en la superficie. La idea habitual es que esta capa comienza a taponar el camino de salida para los gases que ascienden desde la profundidad, cuando su volúmen cristalizado supera un cierto porcentaje crítico. Los gases se acumulan y la presión dentro del volcán crece hasta que se produce un desenlace violento, según ese escenario.

Di Genova y sus colaboradores han propuesto otra visión, que no incluye la solidificación a gran escala de la roca fundida. En cambio, dicen, en su interior se forman miríadas de «nanolitos» de los tres elementos mencionados, que se acumulan en el magma e incrementan su viscosidad.

Los investigadores estudiaron esos nanolitos en múltiples muestras de lava y cenizas de varios volcanes activos, por medio de la espectroscopía y de microscopios electrónicos, y determinaron cómo influyen en la viscosidad de la roca fundida. Las pruebas demostraron que un aumento de pequeño porcentaje en esos diminutos cristales hace el magma líquido menos fluido y conlleva una mayor acumulación de gases.

«Una vistosa columna de humo no es indicio»

En un artículo publicado esta semana en Science Advances, el equipo describe varios ejemplos de erupciones explosivas, como la devastación del monte Santa Helena en 1980 y, más recientemente, la catástrofe de Pinatubo (1990), para demostrar cómo «nuestro modo de vida moderno puede ser severamente alterado» por una actividad volcánica explosiva. Afirma también que el estallido más potente de la historia moderna sucedió en 1815 en el monte Tambora, de Indonesia, y que existe entre 10 y 50 % de probabilidades de que algo parecido se repita en el siglo XXI.

Sin embargo, a la par con Tambora, los estudiosos se enfocaron en muestras recogidas en torno al Etna, el mayor volcán siciliano, que entre sus múltiples erupciones cuenta con una ‘pliniana’, es decir, la de mayor grado de desastre (ocurrida 122 antes de la era común).

«Las constantes y vistosas columnas de humo sobre un cono volcánico no necesariamente deben interpretarse como señal de una inminente erupción peligrosa», advierte Di Genova. Por el contrario, «la inactividad de volcanes aparentemente pacíficos puede ser engañosa». Según su idea, los indicios de una eventual catástrofe suelen ser tan pequeños que no todo microscopio permite registrarlos.

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