Investigadores publicaron en Science un mecanismo que ayuda a explicar por qué algunos volcanes con magma rico en gas no siempre hacen erupciones explosivas. La explicación clásica se basa en la caída de presión durante el ascenso del magma: los gases disueltos exsolvan y forman burbujas que al aumentar la porosidad aceleran el flujo y pueden provocar la fragmentación explosiva. No obstante, ese modelo no explica casos como Monte St. Helens o Quizapu, donde se observaron fases tranquilas pese al alto contenido de gas.
Los autores demuestran que las fuerzas de cizallamiento dentro del conducto —la diferencia de velocidad entre el centro y las paredes— pueden generar y hacer crecer burbujas. Estas burbujas tienden a formarse en las zonas de mayor cizallamiento junto a las paredes y pueden conectarse en canales que permiten la salida de gas antes de que el magma ascienda rápidamente. Así, el cizallamiento puede reducir la probabilidad de una explosión temprana en magmas gasosos, aunque también puede, en otras condiciones, producir muchas burbujas y favorecer la fragmentación si el magma asciende rápido.
En laboratorio se usó un fluido viscoso similar a roca fundida saturado con dióxido de carbono. Al aplicar cizallamiento por encima de un umbral las burbujas aparecieron de forma súbita; además, mayor sobresaturación inicial redujo el cizallamiento necesario y las burbujas preexistentes facilitaron la formación de nuevas. Combinando estas pruebas con simulaciones por computadora, los autores concluyen que el efecto es relevante cuando el magma viscoso fluye junto a las paredes y experimenta fuertes fuerzas de cizallamiento.
Un ejemplo práctico fue la erupción de 1980 del Monte St. Helens: primero hubo un flujo de lava muy lento dentro del cono, durante el cual el cizallamiento produjo burbujas y permitió la pérdida de gas; más tarde, un deslizamiento abrió la salida, la presión cayó y el volcán explotó. Los investigadores dicen que hay que actualizar los modelos de peligro volcánico para incluir las fuerzas de cizallamiento en los conductos. Fuente: ETH Zurich.
Palabras difíciles
- cizallamiento — fuerza que produce deslizamiento entre capas de fluido
- fragmentación — ruptura violenta del magma en fragmentos pequeños
- porosidad — cantidad de espacios vacíos en una roca o líquido
- exsolvar — liberar gases disueltos de un líquido fundidoexsolvan
- sobresaturación — exceso de gas o soluto respecto a la capacidad de disolución
- umbral — valor mínimo que produce un efecto observable
- conducto — pasaje por donde fluye el magma hacia la superficieconductos
- simulación — modelo por computadora que imita un proceso realsimulaciones
- viscoso — que tiene alta resistencia al flujo
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Preguntas de discusión
- El texto dice que el cizallamiento puede reducir la probabilidad de una explosión temprana, pero también favorecer la fragmentación si el magma asciende rápido. ¿Cómo cambiaría esto tu forma de evaluar el peligro en un volcán activo?
- ¿Qué ventajas y limitaciones ves en utilizar experimentos de laboratorio y simulaciones por computadora para entender erupciones volcánicas, según lo descrito en el artículo?
- En el ejemplo del Monte St. Helens, ¿qué papel tuvo un deslizamiento en la erupción de 1980 y qué lecciones sugiere eso para la vigilancia volcánica?
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