Expertos de la ETH de Zúrich descubren el motivo por el que algunos volcanes no entran en erupción de forma explosiva

Los volcanes se consideran fuerzas impredecibles de la naturaleza. Sin embargo, durante décadas, los geocientíficos se han visto desconcertados por una observación desconcertante: algunos volcanes permanecen notablemente silenciosos, a pesar de que su magma se considera altamente explosivo.

Viscoso, rico en gas, sometido a una enorme presión: condiciones aparentemente perfectas para una erupción masiva. Y, sin embargo, a veces solo fluye lava del cráter, lenta y relativamente inocua.

Un nuevo estudio en el que participó la ETH de Zúrich proporciona una explicación fundamental de este fenómeno. Demuestra que la dinámica dentro de un volcán es más compleja de lo que se creía, y que el propio movimiento puede convertirse en el factor decisivo.

La teoría clásica del volcán en explosión

Durante mucho tiempo se aplicó un modelo simple. A medida que el magma asciende desde las profundidades, la presión circundante disminuye. Los gases previamente disueltos en la roca fundida escapan, formando burbujas e impulsando el magma hacia arriba de forma explosiva. A mayor cantidad de gas, más violenta es la erupción, según la teoría predominante.

Este modelo explica muchas erupciones conocidas, pero llega a sus límites cuando los volcanes no siguen estas reglas. Los magmas particularmente viscosos y ricos en gas deberían tener un alto potencial explosivo. El hecho de que no siempre alcancen este potencial sigue siendo un problema sin resolver.

Movimiento en lugar de presión

El nuevo estudio parte de un punto diferente. Los investigadores demuestran que las burbujas de gas se forman no sólo por caídas de presión, sino también por las llamadas fuerzas de cizallamiento.

Estas se producen cuando el magma se mueve de forma desigual, por ejemplo, porque fluye más lentamente cerca de las paredes del respiradero que en el centro. Esta fricción interna actúa como un proceso de amasado.

Desgasificación temprana como válvula de seguridad

Si las burbujas de gas se forman tempranamente, cambian fundamentalmente el comportamiento del magma. Pueden conectarse entre sí y formar canales por los que el gas escapa continuamente. Esto evita la peligrosa acumulación de presión. El magma llega a la superficie desgasificado y fluye tranquilamente fuera del volcán.

Esto explica por qué incluso volcanes potencialmente explosivos a veces presentan erupciones leves o efusivas. No es solo el contenido de gas lo que determina el resultado, sino también el momento y la naturaleza de la formación de las burbujas.

Cuando las fuerzas de cizallamiento se vuelven peligrosas

El estudio también revela la otra cara de la moneda: las fuerzas de cizallamiento pueden intensificar las erupciones. Si actúan repentinamente y generan una gran cantidad de burbujas a la vez, el magma puede acelerarse rápidamente. Por lo tanto, que un volcán entre en erupción o permanezca inactivo depende de una delicada interacción de procesos internos.

Este panorama matizado explica por qué la actividad volcánica es tan difícil de predecir y por qué volcanes similares pueden comportarse de manera completamente diferente.

Para demostrar estos procesos, los investigadores trabajaron con materiales viscosos que se asemejan físicamente al magma y los saturaron con gas. Bajo condiciones controladas, sometieron las muestras a fuerzas de cizallamiento. El resultado: al superar cierta intensidad de cizallamiento, se formaron burbujas de gas espontáneamente, incluso a presión constante.

Cuanto mayor sea el contenido de gas, menor será la fuerza de corte requerida.Los modelos informáticos confirmaron que este efecto es especialmente fuerte en los bordes del respiradero, precisamente donde el magma se ralentiza más.

Nuevas perspectivas para la evaluación de riesgos

Estos hallazgos tienen consecuencias de gran alcance. Muchos modelos volcánicos existentes consideran principalmente la presión, la temperatura y el contenido de gas. Hasta ahora, el papel de las fuerzas de cizallamiento se ha ignorado en gran medida.

En el futuro, los vulcanólogos podrán evaluar con mayor precisión si un volcán es propenso a erupcionar o si la desgasificación temprana podría debilitarla. Esto es especialmente relevante para las regiones densamente pobladas cercanas a volcanes activos.

El estudio marca un paso importante hacia una comprensión más realista de los procesos volcánicos. Los volcanes no son simples recipientes a presión, sino sistemas dinámicos en los que el propio movimiento determina si se produce destrucción o no. A veces, como demuestra el estudio, el peligro desparece en las profundidades, mucho antes de que la lava o las cenizas alcancen la superficie.

Referencia de la noticia:

Olivier Roche, Jean-Michel Andanson, Alain Dequidt, Christian Huber, Olivier Bachmann, David Pinel. Shear-induced bubble nucleation in magmas. Science, 2025; 390 (6773): 633 DOI: 10.1126/science.adw8543