NATURALEZA

¿Por qué el volcán de Tonga es tan violento y qué nos dice sobre futuras erupciones?

Una columna de humo que se eleva desde el planeta SkySat pocos días antes de la erupción del volcán submarino Hunga Tonga-Hunga Ha’apai el 7 de enero de 2022. Foto: Planet Labs PBC/Reuters


  • El volcán Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai ha entrado en erupción regularmente durante las últimas décadas. Pero estas erupciones fueron pequeñas, eclipsadas por el evento de enero de 2022.
  • Una erupción en 2014-2015 formó un cono volcánico. Durante una visita de 2016, el autor y su equipo descubrieron que estas erupciones históricas eran solo un preludio del evento principal.
  • A juzgar por la composición química de erupciones pasadas, las erupciones pequeñas sugieren que el sistema de magma del volcán se está cargando lentamente en preparación para un evento mayor.

El Reino de Tonga no suele atraer la atención mundial, pero erupción violenta La erupción de un volcán submarino el 15 de enero envió ondas de choque que literalmente viajaron alrededor de la mitad del mundo.

Los volcanes no suelen ser nada que ver. Se compone de dos pequeñas islas deshabitadas, Hunga-Ha’apai y Hunga-Tonga, ubicadas a 65 kilómetros al norte de Nuku’alofa, la capital de Tonga, a una altitud de unos 100 m. Pero escondido bajo las olas hay un volcán enorme, de unos 1.800 metros de altura y 20 kilómetros de ancho.

Un enorme volcán submarino se encuentra junto a Hunga-Ha’apai y la isla Hunga-Tonga.Imagen: proporcionada por el autor

El volcán Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai ha entrado en erupción regularmente durante las últimas décadas. En los eventos de 2009 y 2014/15, chorros calientes de magma y vapor explotaron en las olas. Pero estas erupciones fueron pequeñas, eclipsadas por el evento de enero de 2022.

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nuestro Investigación Los estudios de estas primeras erupciones muestran que fue una de las explosiones más grandes que los volcanes pueden producir aproximadamente una vez cada mil años.

Dado que se supone que el agua de mar enfría el magma, ¿por qué las erupciones de los volcanes son tan explosivas?

Si el magma sube lentamente al agua del mar, incluso a temperaturas en torno a los 1200º C, se formará una fina capa de vapor entre el magma y el agua. Esto proporciona una capa aislante para enfriar la superficie exterior del magma.

Pero el proceso no funciona cuando se expulsa magma de un subsuelo lleno de gas volcánico. Cuando el magma entra rápidamente en el agua, cualquier capa de vapor se destruye rápidamente, poniendo el magma caliente en contacto directo con el agua fría.

Los investigadores del volcán lo llaman interacción combustible-refrigerante Es similar a una explosión química de grado armamentístico. La explosión extremadamente violenta desgarró el magma. Comienza una reacción en cadena, con nuevos fragmentos de magma que exponen las superficies internas calientes y frescas al agua, y la explosión se repite, expulsando finalmente partículas volcánicas y provocando una explosión supersónica.

Volcán Hunga entra en erupción en dos escalas

La erupción de 2014/15 creó un cono volcánico que une las dos antiguas islas Hunga para formar una isla conjunta de unos 5 km de largo.Visitamos en 2016 y descubrimos que estas erupciones históricas eran solo Detrás de escena del Evento Principal.

Mapeando el fondo del mar, encontramos un oculto cráter 150 m por debajo de las olas.

Los mapas submarinos muestran conos volcánicos y cráteres masivos.Imagen: proporcionada por el autor

El cráter es una depresión similar a un cráter de unos 5 kilómetros de diámetro. Pequeñas erupciones (como las de 2009 y 2014/15) ocurrieron principalmente en el borde del cráter, pero las erupciones muy grandes provinieron del propio cráter. Estas grandes erupciones fueron tan grandes que la parte superior del magma en erupción colapsó hacia adentro, profundizando el cráter.

Mirando la química de las erupciones pasadas, ahora pensamos que las erupciones pequeñas representan sistemas magmáticos que se están cargando lentamente en preparación para el gran evento.

Encontramos evidencia de dos erupciones gigantes pasadas en el cráter Hunga en sedimentos de la Isla Vieja. Comparamos estos productos químicos con los depósitos de cenizas volcánicas en Tongatapu, la isla habitada más grande a 65 kilómetros de distancia, y luego usamos la datación por radiocarbono para mostrar que una gran erupción de caldera ocurre aproximadamente cada 1000 años, y la última erupción ocurrió en 1100 d.C.

Armado con este conocimiento, la erupción del 15 de enero parece estar programada para el Big One.

Lo que podemos esperar que suceda ahora

Todavía estamos en medio de esta gran secuencia de erupciones, y muchos aspectos siguen sin estar claros, en parte porque la isla está actualmente oculta por una nube de ceniza volcánica.

Dos erupciones anteriores, el 20 de diciembre de 2021 y el 13 de enero de 2022, fueron de tamaño moderado. Generaron nubes de hasta 17 km y agregaron nuevas tierras a las islas que se fusionaron en 2014/15.

La última erupción volcánica ha escalado en términos de violencia. El penacho gris ya tiene unos 20 kilómetros de altura. Lo más sorprendente es que se extiende casi concéntricamente a unos 130 kilómetros del volcán, formando una columna de 260 kilómetros de diámetro antes de ser torcida por el viento.

Esto demuestra una fuerza explosiva masiva, inexplicable solo por las interacciones magma-agua. En cambio, indicó que una gran cantidad de magma fresco lleno de gas brotó del cráter.

La erupción también produjo Tsunami en Tonga Además de los vecinos Fiji y Samoa. La onda de choque viajó miles de kilómetros, se vio desde el espacio y se registró en Nueva Zelanda a unos 2.000 kilómetros de distancia. Poco después de que comenzara la erupción, el cielo en Tongatapu se bloqueó y comenzó a caer ceniza.

Todos estos signos sugieren que el enorme cráter Hunga ha despertado. Los tsunamis son producidos por el acoplamiento de ondas de choque atmosféricas y oceánicas durante las explosiones, pero también son causados ​​fácilmente por deslizamientos de tierra submarinos y colapsos de calderas.

No está claro si este fue el clímax de la erupción. Representa una importante liberación de presión magmática que puede haber causado el asentamiento del sistema.

Sin embargo, una advertencia radica en los depósitos geológicos de erupciones anteriores del volcán. Estas secuencias complejas muestran que cada gran evento de erupción de caldera de 1000 años involucró muchas explosiones separadas.

Como resultado, las principales perturbaciones volcánicas en el volcán Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai podrían ocurrir durante semanas o incluso años. Por el bien de la gente de Tonga, espero que no.conversacion

Shane Cronin es profesor de Geociencias en la Universidad de Auckland.

Este artículo fue publicado por primera vez en conversacion y se ha vuelto a publicar aquí bajo una licencia Creative Commons.

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