Millones de persona bajo están bajo la amenaza potencial de depósitos activos de magma

Los investigadores hallaron recientemente evidencia de dos nuevas fuentes de magma bajo el volcán activo, lo que subraya la importancia crucial de comprender las transiciones en el comportamiento volcánico y los procesos magmáticos superficiales, especialmente cuando representan un peligro potencial para las comunidades locales. Crédito: Adobe Stock. Todos los derechos reservados.

El volcán Masaya, en Nicaragua, se encuentra a menos de 21 kilómetros de una población de dos millones de personas y es un destino turístico popular debido a su lago de lava. Investigadores de Penn State hallaron recientemente evidencia de dos nuevas fuentes de magma bajo el volcán activo, lo que subraya la importancia crucial de comprender las transiciones en el comportamiento volcánico y los procesos magmáticos superficiales, especialmente cuando estos representan un peligro potencial para las comunidades locales.

Cambios del terreno en el volcán

El equipo utilizó datos satelitales para investigar cómo cambió el terreno alrededor del volcán Masaya durante seis años. Identificaron un período de subsidencia (cuando el terreno se hunde) y luego de elevación (cuando el terreno se eleva). Interpretaron este cambio como una inflación del depósito principal, posiblemente debido a una nueva fuente de magma profunda. También observaron que el área alrededor del cráter principal del volcán, llamado cráter Santiago, y el lago de lava se desinflaron durante todo el período de estudio, lo que sugiere un sistema de conductos más complejo. Los investigadores publicaron sus hallazgos en Geophysical Research Letters.

“Estas observaciones ayudan a los científicos a comprender mejor cómo se mueve el magma debajo de Masaya y pueden mejorar la monitorización y la predicción de erupciones en el futuro”, dijo Lizzie Johnson, quien se graduó de Penn State con una licenciatura en geociencias en mayo y es la autora principal del artículo.

El volcán Masaya es un volcán complejo con una serie de cráteres y calderas interconectadas —sumideros formados a partir de cámaras magmáticas vacías— cerca de Managua, la capital de Nicaragua. Los sistemas magmáticos de Masaya son complejos y dinámicos, por lo que aún no se comprenden del todo y, por lo tanto, resultan de interés para los investigadores, afirmó Johnson.

“Es fundamental comprender a fondo la actividad volcánica de Masaya y los peligros asociados, ya que cerca de dos millones de personas viven en las proximidades de Masaya y la caldera es un parque nacional y un destino turístico popular”, declaró Johnson. “Aunque Masaya produjo su último gran flujo de lava en 1772, su desgasificación constante suele generar concentraciones peligrosamente altas de dióxido de azufre, un gas volcánico”.

El joven Cheol Kim, que se graduó este verano de Penn State con un doctorado en geociencias, explicó que el objetivo del estudio era comprender el volcán para mejorar la predicción y la comunicación de los riesgos potenciales.

«El monitoreo continuo nos permite comprender la actividad de referencia e identificar si hay cambios», explicó, señalando que ciertos cambios pueden indicar mayores niveles de actividad y posibles erupciones. Y si es necesario alertar a la población, podemos hacerlo de manera oportuna».

Para identificar cambios significativos, utilizaron datos geodésicos geoespaciales: numerosos puntos de datos sobre la deformación del terreno durante un largo período de tiempo, recopilados por un satélite. Según los investigadores, el satélite Sentinel-1 sobrevuela la zona aproximadamente cada 12 días.

El satélite Sentinel-1 proporcionó los datos que los investigadores utilizaron en su método de teledetección mediante radar de apertura sintética interferométrica (InSAR). El InSAR consta de dos partes: el radar de apertura sintética, que permite al sensor del satélite penetrar las nubes con longitudes de onda de radiación de microondas largas para monitorizar la superficie del planeta; y la interferometría, un método para medir distancias observando cómo interfieren las ondas de luz entre sí y con la superficie.

“La penetración de las nubes es importante para los volcanes porque muchos de ellos, como el Masaya, se encuentran en zonas tropicales donde suele haber nubosidad”, explicó Kim. “Y cuando analizamos las diferentes imágenes satelitales a lo largo de varios años, podemos ver cómo cambia la distancia entre el satélite y el suelo, dónde se produce el levantamiento o el hundimiento”.

Durante el período de estudio comprendido entre 2018 y 2024, los investigadores descubrieron que el terreno de la caldera primero retrocedió y luego volvió a elevarse.

“Cuando el terreno se hunde, significa que probablemente el magma se está drenando del volcán, pero una vez que el suelo comienza a elevarse de nuevo, puede significar que potencialmente está entrando nuevo magma”, dijo Johnson. “Al mismo tiempo, el área directamente alrededor del cráter activo Santiago se desinfló durante todo el período de estudio, independientemente de la transición a la inflación del reservorio principal. Esto indica que el sistema de conductos es más complejo y podría deberse a la disminución del magma en un segundo reservorio, menos profundo”.

Según los investigadores, conocer cómo se mueve el terreno es crucial para evaluar los riesgos volcánicos de forma precisa y oportuna, ya que ese movimiento proporciona información sobre el suministro de magma y los mecanismos de transporte entre los depósitos y la superficie.

Los investigadores dijeron que no identificaron ningún peligro inmediato de Masaya para la comunidad circundante, y que la monitorización continua de los cambios en el sistema magmático facilita la identificación de peligros.

“Los estudios geodésicos y de modelización a largo plazo proporcionarán una comprensión más completa y permitirán una monitorización y mitigación eficaces de los riesgos en Masaya y otros volcanes basálticos con lagos de lava”, dijo Johnson.

Johnson se unió al equipo de investigación tras escuchar una charla de Christelle Wauthier, profesora de geociencias y directora del centro de ciencias computacionales del Instituto de Ciencias Computacionales y de Datos de Penn State, y llevó a cabo esta investigación como parte de su tesis del Programa de Honores Schreyer. Trabajó con estudiantes de posgrado como Kim para comprender los datos y aprender a realizar investigación académica.

“Aprecié mucho aprender cómo funciona un grupo de investigación”, dijo Johnson, quien recientemente comenzó un programa de doctorado en ciencias de la Tierra en la Universidad de Hawái en Manoa, donde continuará estudiando volcanes utilizando ondas sísmicas para obtener imágenes del subsuelo del volcán Kilauea. “Nunca había tenido experiencia en investigación, así que fue genial poder participar en las reuniones del grupo y conocer el trabajo de todos. Y aprender a programar también me resultó útil para continuar con mi doctorado”.

Fuente: Penn State University