¿Como advertir erupciones volcánicas?

La naturaleza no es un vector, en el cual podamos identificar, rumbo, dirección y movimiento. No tiene una métrica y tampoco una constante para advertir una actividad volcánica. Cada volcán es único y tiene su propia dinámica, es por ello que vulcanólogos han desarrollado basados en antecedentes individuales, indicadores por cada una de las características que anteceden a una actividad volcánica significativa.

Nuestros continentes reposan sobre grandes océanos magmáticos, esta interacción desarrolla la dinámica de la tectónica de las placas en donde la energía que producen estos flujos da origen a los sismos y las actividades volcánicas. Pero, en que se basan expertos de algunos países como Italia, México, USA, Chile, Japón, Indonesia, Rusia e Islandia para saber cuándo iniciara una erupción.

Dinámica de una erupción volcánica

El incremento de flujo magmático antecede a una erupción volcánica. Este se acumula en la Cámara Magmática, la cual se localiza a pocos kilómetros de profundidad de la base volcánica, el magma pasa por un proceso de diferenciación y cristalización generando una mezcla liquida de minerales cristalizados y gases disueltos en atmosferas de presión y alta temperatura elevando la presión dentro de la cámara magmática. Cuando la presión magmática se incrementa, desplaza la corteza terrestre generando presión interna de la cámara magmática generando: 1). Cambios en la planimetría del terreno o deformación del terreno. 2). Modificación de la estructura volcánica, inclinación, diámetro y nuevos cráteres. 3.) Terremotos, vibraciones o microsismos 4). Gasificación o emanación de gases.

Cambios en la topografía del terreno volcánico: Planimetría del Terreno

Cuando los flujos magmáticos se incrementan, inicia presión dentro de la caldera volcánica, la cual genera movimientos del terreno, los vulcanólogos, instalan estaciones georreferénciales GPS inteligentes, para medir los desplazamientos del terreno, estos movimientos de terreno son reportados en tiempo real por estas estaciones autónomas que se conocen en topografía como Estaciones Totales, una pionera en estos instrumentos de campo en la Doctora Sigrún Hreinsdóttir, de la Universidad de Islandia,  instalando varias estaciones totales, puede evidenciar el momento exacto en que estos equipos tienden a distanciarse, advirtiendo que esta por iniciar un proceso eruptivo.

Sismos volcánicos: Sismología

Cuando el magma inicia su ascenso a la superficie, forma un canal, el cual fractura las rocas a su paso, este evento genera una serie de vibraciones o microsismos (Enjambres Sísmicos), los cuales se registran previo a una erupción significativa. Los sismógrafos tridimensionales georreferénciales inteligentes permiten evidenciar la magnitud de las ondas sísmicas, las cuales son transmitidas en tiempo real a centros de análisis de información, aquí equipos científicos pueden generar imágenes tridimensionales según se observen los incrementos significativos de la actividad sísmica gracias a una red de sismógrafos instalados al redor de las zonas volcánicas, para considerar si se encuentra en proceso una actividad volcánica con anticipación.

Análisis de la garganta volcánica: muones o lectores de rayos cósmicos o radiación natural

A partir del 2017, existe una nueva tecnología conocida como IMAGENOLGIA BASADA EN MUONES, la cual tiene su origen en actividades estelares conocidas como explosiones de estrellas o supernovas, esta radiación natural de rayos cósmicos, son residuos de las explosiones de las estrellas, esta materia se constituye en núcleos de hidrogeno, estos viajan por el universo ingresando a nuestro sistema solar, llegando a la superficie de la tierra con mucha energía capas de atravesar grandes estructuras. Estas partículas conocidas como Muones, tienen la capacidad de llegar a una profundidad estimada de hasta 10 kilómetros en la corteza terrestre. En 1997 el Doctor Hiroyuki K.M. Tanaka, Universidad de Tokio, Japón, desarrollo la imagenología basada en partículas de muones, con la cual hoy en día se realizan imágenes cuya similitud puede compararse con los rayos x, esta tecnología permite evidenciar la estructura interior de un cono volcánico conocida como garganta volcánica, en la cual se puede evidenciar la acumulación de flujos magmáticos dentro de un volcán activo.

Japón es pionero en este tipo de tecnología la cual se utiliza ya en varios volcanes activos de Europa, México a partir del 2017, realiza estudios del volcán Popocatépetl con esta tecnología, El Doctor Arturo Menchaca Rocha, Miembro del Comité de Ciencias Físicas, Químicas y Matemáticas UNAM, egresado de la universidad de UNAM, México, Doctorado en las universidades de Oxford y Berkeley, Inglaterra es un pionero latinoamericano en este tipo de imagenología.

Análisis de Bardeseísmo en caleras colapsadas: Bradeseísmo

Bradiseísmo: Es un fenómeno estudiado por vulcanólogos y geólogos en las calderas volcánicas, con la finalidad de evidenciar los ciclos de elevación y hundimiento de porciones de tierra vinculados a la actividad del flujo magmático en las calderas volcánicas. En algunos casos como Campi Flegrei, las ciudades que se encontraban bajo el mar emergen producto de la presión magmática. Muchas veces estos eventos pueden ser confundidos con variaciones en la marea de las calderas o incremento y descenso de flujo hídrico. 

Análisis de gases en volcanes activos

Dentro del manto de la estructura terrestre, el magma tiene una presión tan alta que los gases funden la roca, cuando una actividad volcánica esta por registrarse el magma asciende a la superficie e inicia la liberación de gases. El Dióxido de Carbono o Co2 y el sulfuro de hidrogeno (H2S). Vulcanólogos registran con dispositivos sensores de gases análisis de regresión lineal a fin de identificar el incremento de estos gases y generan con ello índices e indicadores de potenciales actividades volcánicas.

Países en desarrollo comprometidos con la reducción del riesgo, implementan la gestión y monitoreo de sus volcanes. Estas acciones se desarrollan considerando presupuesto para la compra y mantenimiento de equipos que se instalan, capacitación, actualización e investigación de nueva tecnología disponible, selección de equipos de técnicos comprometidos con el monitoreo y mantenimiento de sus instrumentos. Toda la información que se recolecta es puesta a disposición de sus ciudadanos bajo el estándar de datos abiertos. 

Registros documentales se convierten en indicadores de actividad magmática, desarrollando la técnica para medir potenciales magnitudes de las erupciones, en la garganta de un volcán se identifican los registros de gases. Por ahora los vulcanólogos investigan otras fronteras paradigmáticas las cuales tarde o temprano llevarán a la ciencia a la construcción de los Nódulos Lectores de Flujo Magmático, instrumentos que tendrán la autonomía para viajar dentro de los flujos magmáticos y generar modelos y proyecciones precisas de futuros eventos volcánicos y tectónicos.