Locos por la Geología

Esto que voy a narrarles está perfectamente documentado, porque ocurrió en la historia reciente, cuando se cuenta con todo tipo de medios para registrar acontecimientos de esta clase.

¿Puede un evento volcánico cambiar el clima del planeta?

Comencemos por aclarar que un verdadero cambio climático, tal como expliqué en su momento, requiere una persistencia en el tiempo del orden de los cincuenta años como mínimo; de lo contrario estaremos ante las fluctuaciones que se contemplan dentro de lo que es la variabilidad climática.

Una vez comprendido esto, diremos que la respuesta es no. Un evento volcánico aislado, difícilmente podrá prolongar sus efectos por tanto tiempo. No obstante, si cambiamos esta pregunta por la del título del post, es decir si puede una erupción enfriar el planeta, la respuesta es sí.

Sólo que no podrá sostener ese enfriamiento por más de cincuenta años, porque mucho antes, las lluvias mismas habrán cambiado las condiciones atmosféricas, devolviéndolas a la situación imperante antes del evento.

En otras palabras, habrá una importante influencia, capaz de inducir una variación climática, pero no tan prolongada como para generar un cambio climático. ¿Está claro?

Y todavía hay que aclarar, que para complicar aún más un sistema de por sí complejo, como es el clima, luego de una erupción de gran intensidad, pueden coexistir un calentamiento en ciertas partes de la atmósfera, y un enfriamiento en otras capas de ella. Interesante, ¿verdad?

Pero no se sientan aliviados, que todavía falta agregar algo más: si en lugar de tratarse de un único volcán erupcionando, se sumaran los efectos de muchos volcanes, relevándose unos a otros en intervalos relativamente cortos, en lo que se conoce como un ciclo de vulcanismo, o un pulso volcánico generalizado, entonces sí, podría contribuirse a un cambio climático global, siempre que otras condiciones estuvieran dadas. Otra vez, la famosa convergencia de causas.

Pasando en limpio, episodios volcánicos generalizados y duraderos constituyen un factor más que favorece el Cambio Climático Global, siempre que «trabaje» en la misma dirección que los otros constituyentes del sistema, y no en oposición a ellos.

¿Qué efectos pueden generar los volcanes en relación con el clima?

En general, las erupciones volcánicas de violencia suficiente como para eyectar materiales hasta la alta atmósfera, llegan a producir tanto a nivel local como regional, al menos tres efectos diferentes, a veces antagónicos entre sí.

El primero de los efectos deviene de la contaminación química resultante de la emisión de gases tóxicos, como los ácidos clorhídrico y fluorhídrico, el dióxido de azufre, el hidrógeno, el flúor y el azufre sublimado.

El dióxido de azufre se oxida en la atmósfera y se combina con el vapor de agua, generando gotas de ácido sulfúrico, que gradualmente se distribuyen por toda la estratósfera y que persisten alrededor de un año o poco más. La principal consecuencia se observa en la ocurrencia posterior de lo que se conoce como «lluvia ácida», fenómeno que afecta a los suelos, lagos y cursos de agua, provocando además corrosión en edificios, monumentos, vehículos, etc.

¿Dónde queda  y cómo es el volcán Pinatubo?

El Pinatubo es un volcán activo, situado en la isla de Luzón en las Filipinas, y su nombre, en el idioma de los habitantes originarios significa «hacer crecer», lo cual se ha interpretado alternativamente como tierra fértil, o como montaña en crecimiento, relacionándolo en este último caso con un volcán cuyas emisiones le hacen ganar altura.

No obstante, las tradiciones orales no incluyen relatos de ninguna erupción anterior de gran importancia, y de hecho, hasta el año del gran evento reciente (1991), la zona estaba cubierta por un denso bosque, y habitada por los aeta.

La altura de su cima ronda los 1.750 msnm, pero no sobresale más de 600 m respecto a las mesetas circundantes, y sólo es unos 200 m más alto que los picos aledaños. La lluvia es abundante y responde al régimen monzónico, y cuenta con suelos volcánicos fértiles. En esas áreas positivas nacen ríos como el Bucao, el Santo Tomas, el Maloma, el Tanguay y el Kileng, que resultaron fuertemente contaminados, y cuyos ricos ecosistemas resultaron muy afectados por la erupción.

Respecto al tipo de aparato volcánico, podemos referirnos al Pinatubo como un estratovolcán o volcán estratificado que ha generado una caldera y aloja el maar homónimo.

¿Qué características tuvo la erupción que nos ocupa?

Por su grado de violencia, las consecuencias que tuvo, y lo completo de los registros existentes, hemos seleccionado la erupción de junio de 1991, que según se estima tuvo lugar luego de al menos 500 años de inactividad.

Se considera la erupción más violenta luego de la de Krakatoa (1883) que haya tenido lugar en tiempos modernos. Sólo una alerta temprana evitó que se perdieran vidas, pero los daños materiales fueron enormes, no sólo por el evento mismo, sino también por las avalanchas de tierra y lava producidas por las lluvias subsiguientes, que ya caracterizamos como abundantes en la región.

Algunos meses antes de la erupción, se produjeron movimientos sísmicos que podrían considerarse como los precursores, y seguramente estuvieron causados por los movimientos subterráneos de corrientes de magma en ascenso.

El 2 de abril, el propio volcán comenzó a liberar aguas sobrecalentadas, a lo largo de una fisura de 1.5 km de largo, y durante algunas semanas, se produjeron erupciones de baja intensidad, acompañados de cientos de sismos de escasa magnitud, prácticamente a diario.

La respuesta de la comunidad científica fue inmediata, y se produjo la instalación de equipos de monitoreo, y se extrajeron muestras que al ser sometidas a datación por radiocarbono, revelaron episodios eruptivos explosivos hace aproximadamente 5500, 3500 y 500 años. Al mismo tiempo se fueron midiendo las emisiones gaseosas, con lo cual se activaron las alarmas a tiempo.

La actividad volcánica se fue intensificando a lo largo del mes de mayo, cuando se ordenó la evacuación de miles de habitantes. Las erupciones propiamente dichas comenzaron el 3 de junio, y la primera gran explosión fue el 7 de junio, seguida de otras más en el transcurso de ese mes.

Los efectos de la erupción se sintieron en todo el mundo. Según algunas estimaciones, en la erupción principal se levantó una columna de gases y aerosoles de hasta 35 km de altura que llegó a inyectar hasta 19.000.000 de toneladas de material, récord digno de la Guía Guinnes, y responsable de dos consecuencias de las mencionadas más arriba.

Por un lado se produjo una disminución de alrededor del 10% de la radiación entrante a la tropósfera, con un descenso en las temperaturas medias del hemisferio norte de 0, 5 a 0,6°C y una caída a nivel de todo el planeta de aproximadamente 0.4° C, en lo que se conoció como el «invierno volcánico» de los años 1991 a 1993.

Por el otro lado, la temperatura en la estratósfera se elevó varios grados, según el mecanismo ya explicado.

¿Cómo es el marco geológico de este episodio volcánico?

El Pinatubo es uno más de los muchos volcanes que constituyen una cadena, o arco volcánico a lo largo del extremo oeste de la isla de Luzón. Se trata de volcanes resultantes de la subducción de la placa Euroasiática por debajo de la placa Filipina, que determina la falla de Manila, que es a su vez una línea de ascenso para los magmas profundos.

¿Qué otro dato de interés puede mencionarse?

La emisión de los gases hacia la atmósfera, causó un gran aumento en la tasa de destrucción de la capa de ozono. Fue en ese intervalo entre 1991 y 1993 que los niveles de ozono en latitudes medias acusaron valores mucho más bajos que los que se venían registrando hasta entonces; mientras que en el invierno del hemisferio sur de 1992, el agujero de ozono sobre la Antártida aumentó notablemente de tamaño.

Pero como no todas son pálidas, algo bueno para la ciencia resultó de todo ello. A partir del estrecho monitoreo y el registro de la consecuente actividad se afinaron mucho los métodos de predicción de actividad volcánica.

Y por otra parte, la deposición de cenizas que fue ocurriendo entre 1991 y 1993, generó una excelente herramienta de datación para eventos posteriores, ya que se sabe que lo que se encuentre por arriba o por debajo de esa capa de polvos y cenizas, es posterior o anterior respectivamente, al intervalo 1991-1993. Sólo hay que asegurarse una buena identificación de los materiales, y tener en cuenta la no ocurrencia de perturbaciones posteriores, como pueden ser intervenciones antrópicas en el corto plazo, y movimientos tectónicos en el largo.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio y el nombre del autor figura en ella.

A veces tiene uno ganas de decir cosas no muy correctas, pero la ciencia viene en nuestra ayuda. Veamos un par de ejemplos.

• «Esto tiene un alto nivel de entropía» equivale a decir «esto es un quilom total desorden»
• «Su IQ no es tan bueno como sería de desear» equivale a decir «es un completo imbécil»
• «No está demasiado avanzado en la escala evolutiva», es igual que decir «es un animal»

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En posts anteriores ya he hablado de los productos volcánicos en general, y de los sólidos en particular. Hoy vamos a charlar sobre los productos líquidos, o más propiamente fundidos, es decir las lavas, nombre que toman los magmas una vez que afloran en superficie.

La primera salvedad a realizar es que las lavas tienden a ser relativamente efímeras, ya que su enfriamiento una vez que llegan a la exposición subaérea o submarina, es muy rápido y la solidificación se produce en muy poco tiempo. Como excepción puede mencionarse el caso en que el espesor de la lava es tal, que se enfría una costra superficial, por debajo de la cual, el resto del material se mantiene fundido, por años a veces. Es en esta situación que se generan algunas cavernas, tal como expliqué en su momento.

Por último, si bien la clasificación basada en el criterio de la composición química rige tanto para la lava todavía fundida como para la roca efusiva resultante, la clasificación posterior, basada en la forma que adquieren las diversas coladas (mantos de lava) en el paisaje, se aplica una vez que se han enfriado y sus rasgos se inmovilizan y perpetúan en el lugar. Efectivamente, mientras están fundidas y en movimiento, esas formas resultantes no son permanentes y pueden ser bastante más caprichosas por la propia dinámica del avance, y la relación de éste con la topografía subyacente.

Y ahora sí, veamos el tema.

¿Cómo se clasifican las lavas según su composición?

De manera muy semejante a como se clasifican los magmas- lo cual es más que lógico, ya que las lavas son en última instancia, magmas que alcanzaron la superficie- las lavas se dividen en función de su contenido en sílice (SiO2), y de manera simple, según crece dicho contenido, los tres grandes grupos son:

• lavas basálticas,
• lavas riolíticas, y
• lavas andesíticas.

¿Cómo son las lavas basálticas?

Las lavas basálticas son las que menor contenido de sílice tienen, y las que alcanzan mayores temperaturas durante la fusión, (entre 1.000 y 1.400°C), lo cual las hace más fluidas, y les permite recorrer grandes distancias desde el centro de emisión, antes de solidificarse. Su baja viscosidad les permite fluir a velocidades máximas de hasta 100 km /hora, aunque la velocidad habitual es de menos de 10 km/h.

Por su composición mineral las lavas basálticas tienen colores oscuros y alta densidad, ya que son dominantes los compuestos de hierro y magnesio.

¿Qué tipos de lavas basálticas existen?

Los tipos principales de lavas basálticas son:

• Basaltos de inundación o coladas de bloqes (flood basalts), que a veces se conocen también como coladas basálticas: son flujos de muy baja viscosidad, que se esparcen en todas direcciones cuando ocupan terrenos más o menos planos, y que en sucesivas efusiones pueden apilarse unos sobre otros dando nuevos terrenos de mucho espesor.
• Lavas pahoehoe: se conocen también como lavas cordadas o acordonadas, ya que la palabra hawaiana pahoehoe significa precisamente cuerda o soga. Estas formas se producen cuando las partes superficiales, se enfrían rápidamente, en espesores muy delgados de materiales vítreos, que por su extrema delgadez pueden ser deformados por el arrastre de los flujos que los subyacen, los cuales tuercen y enroscan los materiales superficiales más fríos, hasta generar estructuras retorcidas como se ve en la imagen que ilustra el blog.
• Lavas Aa: Suele decirse que el nombre de estas lavas le fue dado por los hawaianos que suelen andar con los pies desnudos, y tienen un gran sentido del humor. Ellos le habrían llamado así, porque es la exclamación (¡Ah, ah!) que surge al pisarlas, puesto que se ven como si fueran tierra fresca y removida. Eso se debe a que, por ser ligeramente más viscosas que las pahoehoe, ya que han perdido parcialmente los gases, se mueven más lentamente, y eso les permite formar una corteza solidificada más gruesa, que se rompe en bloques, razón por la que a veces se las llama también lavas en bloque. Los bordes de los bloques suelen ser angulosos y hasta cortantes.
• Lavas almohadilladas: aunque hoy estas lavas pueden aparecer en paisajes terrestres, se asume que las lavas semejantes a almohadas de aproximadamente 1 metro de ancho, se han formado bajo el agua. De hecho son indicadoras de que una región dada estuvo cubierta por el agua alguna vez. Esto ha sido observado por buzos que han explorado las adyacencias de volcanes submarinos en erupción, estableciendo que el contacto con el agua fría genera en el exterior de los flujos de lava, una cubierta solidificada dura y bastante plástica, que adquiere los bordes algo redondeados semejantes a los de un almohadón, precisamente por el movimiento de las olas circundantes.

Vale la pena señalar que las estructuras pahoehoe y Aa pueden aparecer en el mismo evento, ya que en las proximidades del volcán, las temperaturas son muy elevadas, y la viscosidad muy alta; pero al alejarse el flujo, se enfría, pierde gases, y se hace más viscoso, con lo que las geoformas pasan gradualmente de acordonadas a Aa.

¿Cómo son las lavas riolíticas?

Las lavas riolíticas son más ricas en sílice, con minerales félsicos dominantes (feldespatos y sílice), lo que las hace más claras y menos densas que las basálticas; pero al tener temperaturas de fusión que van de 600 a 1.000° C – mucho menos que las rocas basálticas- son también muy viscosas. Por esa razón, su velocidad de flujo es hasta diez veces menor que la de las coladas básicas, lo que determina la formación de cuerpos de gran espesor, por el apilamiento a poca distancia del lugar de origen, y de formas lobulares.

¿Cómo son las lavas andesíticas?

Las lavas andesíticas son de composición intermedia respecto a las dos anteriores, lo que les confiere formas mixtas y transicionales entre las ya mencionadas.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio y no conozco al autor.

Este cuadro lo he tomado de este sitio. Lamentablemente allí no figura el autor porque es un sitio comercial.

Como pueden ver, es una pintura de una gran belleza, y si quieren ustedes saber más sobre los volcanes, vayan a estos posts.

Un abrazo y hasta el próximo lunes, con un post científico. Graciela.