Las erupciones volcánicas y sus nubes de cenizas representan un peligro significativo para los centros de población y los viajes en avión. especialmente aquellos que muestran pocos o ningún signo de malestar de antemano. Los geólogos ahora están utilizando una técnica tradicionalmente utilizada en el pronóstico del tiempo y el clima para desarrollar nuevos modelos de pronóstico de erupciones. Al probar si los modelos pueden capturar la probabilidad de erupciones pasadas, los investigadores están logrando avances en la ciencia de la predicción volcánica.

El estudio, publicado en la revista Cartas de investigación geofísica , examinó la historia de la erupción del volcán Okmok en Alaska. En 2008, una gran erupción produjo una columna de ceniza que se extendió aproximadamente 1 milla hacia el cielo sobre las Islas Aleutianas, lo que representa un peligro significativo para los motores de los aviones a lo largo de una ruta que transporta aproximadamente 50, 000 personas entre Asia y América del Norte cada día, dijeron los investigadores.

"La erupción de Okmok en 2008 fue una sorpresa, ", dijo el estudiante de posgrado de la Universidad de Illinois y autor principal, Jack Albright." Después de una erupción que ocurrió en 1997, hubo periodos de leve malestar, pero muy poca sismicidad u otros precursores de erupciones. Para desarrollar una mejor previsión, es fundamental comprender las erupciones volcánicas que se desvían de la norma ".

Los geólogos suelen pronosticar las erupciones buscando patrones establecidos de disturbios previos a la erupción, como la actividad de un terremoto, marejada y liberación de gas, dijeron los investigadores. Volcanes como Okmok, sin embargo, no parece seguir estos patrones establecidos.

Para construir y probar nuevos modelos, el equipo utilizó una técnica de análisis de datos estadísticos desarrollada después de la Segunda Guerra Mundial llamada filtrado de Kalman.

"La versión del filtrado de Kalman que utilizamos para nuestro estudio se actualizó en 1996 y se ha seguido utilizando en la predicción meteorológica y climática, así como la oceanografía física, "dijo la profesora de geología Patricia Gregg, coautor del estudio que incluyó a colaboradores de la Universidad Metodista del Sur y la Universidad Estatal de Michigan. "Somos el primer grupo en utilizar el método actualizado en vulcanología, sin embargo, y resulta que esta técnica funciona bien para los disturbios únicos que llevaron a la erupción de Okmok en 2008 ".

Uno de esos atributos únicos es la falta de mayor sismicidad antes de la erupción, dijeron los investigadores. En una secuencia típica previa a la erupción, Se plantea la hipótesis de que el depósito debajo del volcán permanece del mismo tamaño a medida que se llena de magma y gases calientes. Ese llenado hace que la presión en la cámara aumente y las rocas circundantes se fracturen y se muevan, causando terremotos.

"En la erupción de 2008, parece que la cámara de magma se hizo más grande para adaptarse a la presión creciente, así que no vimos la actividad sísmica precursora que esperaríamos, ", Dijo Albright." Al mirar atrás en el tiempo con nuestros modelos, o hindcasting, lo que ahora podemos observar es que el estrés se había estado acumulando en las rocas alrededor de la cámara durante semanas, y el crecimiento del sistema de magma finalmente condujo a su falla y erupción ".

Este tipo de modelado hacia atrás y hacia adelante permite a los investigadores observar la evolución de un sistema volcánico con el tiempo. "Si bien detuvimos nuestro análisis después de la erupción de 2008, ahora podemos propagar este nuevo modelo en el tiempo, traerlo a la actualidad, y pronostica hacia dónde se dirige el volcán Okmok a continuación, "Dijo Gregg.

Los investigadores postulan que estos modelos continuarán encontrando otros precursores de erupciones menos reconocidos, pero reconozca que cada volcán es diferente y que los modelos deben adaptarse para adaptarse a cada sistema único.