Dos volcanes de composición química casi idéntica pueden comportarse de maneras radicalmente distintas: uno derrama lava lentamente ladera abajo, mientras otro lanza columnas de roca fundida a cientos de metros de altura. Esta disparidad ha intrigado a los volcanólogos durante décadas.
La erupción del Tajogaite en La Palma en 2021 se convirtió en el punto de partida de una nueva investigación internacional. Analizando el magma de aquella erupción, los científicos han identificado un proceso térmico interno que podría ser el factor oculto que decide el destino de una erupción antes incluso de que comience.
El enigma de las erupciones impredecibles
Que dos volcanes con química casi idéntica puedan comportarse de formas tan distintas es uno de los interrogantes más persistentes de la volcanología. Durante décadas se ha buscado el factor que inclina la balanza hacia una erupción explosiva o hacia una colada lenta y tranquila, sin que nadie diera con una respuesta satisfactoria.
La erupción del Tajogaite, en La Palma en 2021, ofreció una oportunidad poco habitual: un magma con composición bien documentada y un comportamiento eruptivo que exigía explicación. Esas dos condiciones juntas llamaron la atención de los investigadores de inmediato.
Un equipo internacional liderado por la Universidad de Mánchester decidió analizar ese magma en detalle, buscando qué proceso interno podría diferenciar erupciones aparentemente similares desde el punto de vista químico.
Qué ocurre cuando el magma se sobrecalienta
El término «sobrecalentamiento» describe una situación concreta: el magma supera la temperatura a la que los cristales son estables. Cuando eso ocurre, los pequeños cristales preexistentes que normalmente actúan como semillas para desencadenar nueva cristalización se disuelven, y el proceso pierde su punto de arranque.
El sobrecalentamiento también reorganiza la estructura microscópica del magma, haciéndola más uniforme. En esas condiciones, resulta mucho menos probable que nuevos cristales nucleicen y crezcan.
Estos cambios tienen consecuencias directas sobre la velocidad de ascenso del magma y sobre la facilidad con la que los gases volcánicos atrapados pueden escapar. Ambos factores, en conjunto, determinan el tipo de erupción que se producirá.
Ver cristales nacer en tiempo real: la tecnología detrás del hallazgo
Para estudiar este proceso, el equipo recurrió a la microtomografía de rayos X de sincrotrón en Diamond Light Source, una instalación científica del Reino Unido. Esta técnica permite observar cómo se forman los cristales dentro del magma en tiempo real, bajo condiciones controladas de alta presión y temperatura.
Una pieza clave fue el desarrollo de un recipiente de presión transparente a los rayos X, que hace posible seguir los procesos de cristalización directamente sin interrumpir el experimento para analizar las muestras. El equipo también trabajó en Praga, donde se siguieron las muestras durante periodos más prolongados. Combinar ambas aproximaciones permitió trazar con precisión la evolución de la cristalización bajo distintas condiciones térmicas.
Ocho horas de diferencia que cambian todo
Los resultados fueron llamativos. El magma que no había sido sobrecalentado comenzó a formar cristales en apenas veinte minutos, una velocidad que tiene consecuencias inmediatas sobre la viscosidad y el comportamiento del fundido durante el ascenso volcánico.
El magma fuertemente sobrecalentado, en cambio, retrasó la cristalización más de ocho horas. Una diferencia de escala que los propios investigadores califican como sorprendente.
Para entender qué significa ese retraso en la práctica, los datos experimentales se introdujeron en modelos numéricos de ascenso del magma. Esas simulaciones reprodujeron cómo el material fundido se mueve y cambia mientras sube a través de la corteza terrestre, mostrando con claridad de qué forma el retraso altera el resultado final.
Implicaciones para la predicción de erupciones volcánicas
Un retraso prolongado en la cristalización mantiene el magma fluido durante más tiempo, lo que le permite ascender con rapidez y generar las fuentes de lava que caracterizan ciertas erupciones. El Tajogaite, precisamente, mostró ese tipo de comportamiento.
Cuando los cristales se forman antes, el magma se vuelve más viscoso y asciende más despacio. Los gases tienen entonces más tiempo para escapar de forma gradual, y la erupción resultante tiende a ser más efusiva.
Los modelos de peligro volcánico actuales se centran principalmente en la composición química del magma, el contenido en gases y los cambios de presión. Este estudio, publicado en Nature Communications, sugiere que la historia térmica previa a la erupción es también un factor crítico que debería incorporarse a esas evaluaciones.
La siguiente etapa pasa por integrar estos datos en los sistemas de monitorización volcánica en tiempo real. Si los científicos logran detectar señales del sobrecalentamiento antes de que el magma llegue a la superficie, podrían anticipar con mayor precisión qué tipo de erupción está a punto de producirse, y con cuánta rapidez.