• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Geología
    Cómo funcionan los supervolcanes
    El volcán Krakatau ofrece un espectáculo moderno MUCHO más pequeño que en 1883. © Martin Rietze / Westend61 / Corbis

    En 1883, un volcán de Indonesia entró en erupción con la fuerza de varios miles de bombas atómicas, matando a un estimado de 36, 000 personas y produciendo lo que algunos llaman el sonido más fuerte jamás escuchado en la Tierra [fuente:Bhatia]. Krakatau (también conocido como Krakatoa) hizo eco como fuego de cañón distante sobre 3, 000 millas (4, 828 kilómetros) de tierra y mar. Lanzó suficiente gas y polvo hacia el cielo para reducir la temperatura global promedio en 0,9-1,8 F (0,5-1,0 C) [fuentes:Sociedad Geológica de Londres; Tharoor]. Para este día, su nombre es sinónimo de cataclismo.

    Junto a un supervolcán, Krakatau es una gorra a presión. Un paquete de Pop Rocks.

    OK, eso es una exageración, y se adapta mejor a los volcanes más pequeños. Pero imagina 50 Krakataus o 1, 000 Mount St. Helens en erupción en un solo lugar, Expulsando tanta eyección en minutos como los volcanes más pequeños producen en años.

    Por mucho que temamos los terremotos, tsunamis, incendios forestales y tormentas asesinas, en realidad, solo unos pocos eventos naturales tienen el poder de derribar a la civilización global. Uno es un meteoro que mata planetas. ¿Te importaría adivinar el otro?

    Aquí hay una pista:74, 000 años atrás, La isla vecina de Krakatau, Sumatra, vio una supererupción que, según algunos, casi acabó con la raza humana. Aunque este hipotético cuello de botella demográfico sigue siendo objeto de investigación y debate, sabemos que la supererupción de Toba produjo 670 millas cúbicas (2, 800 kilómetros cúbicos) de eyección, dejó atrás una caldera que mide 19 por 62 millas (30 por 100 kilómetros) y posiblemente arrancó un 10, Edad de hielo de 000 años [fuentes:Achenbach; Friedman-Rudovsky; Sociedad Geológica de Londres; Marshall; Tyson; USGS].

    Los científicos han identificado alrededor de 30 a 40 supervolcanes en todo el mundo, 6-10 de los cuales son potencialmente activos [fuentes:Friedman-Rudovsky; Marshall]. El último en erupcionar fue cerca de Taupo, Nueva Zelanda, 26, Hace 000 años [fuentes:WTVY; USGS]. El más grande que conocemos, el evento Fish Canyon Tuff en Colorado hace unos 28 millones de años, eructó 1, 200 millas cúbicas (5, 000 kilómetros cúbicos) de depósitos, cinco veces la cantidad que normalmente se requiere para unirse a la Legión volcánica de Boom [fuente:Sociedad Geológica de Londres].

    Hoy dia, Norteamérica, América del Sur y Asia enfrentan los mayores riesgos de supererupciones futuras. El único supervolcán conocido de Europa, el área de Phlegrean Fields ubicada al otro lado de la Bahía de Nápoles desde el Vesubio, última erupción 35, Hace 000 años [fuente:Sociedad Geológica de Londres].

    Mientras examinamos los supervolcanes en este artículo, Prestaremos especial atención al gigante dormido irregularmente en el patio trasero de los Estados Unidos:el punto de acceso debajo del Parque Nacional Yellowstone, hogar de 2-3 supererupciones en los últimos 2,1 millones de años [fuentes:Achenbach; Robinson; Tyson; USGS]. Y esperamos que los vulcanólogos hayan estimado correctamente la frecuencia de estos cataclismos en alrededor de uno cada 100, 000 años porque, ahora, no hay mucho que podamos hacer al respecto.

    Contenido
    1. Lo que no sabemos sobre los supervolcanes llenaría una caldera
    2. Yellowstone:el supervolcán en el patio trasero
    3. Yellowstone y el Terrible, Horrible, No es bueno, Muy mal día

    Lo que no sabemos sobre los supervolcanes llenaría una caldera

    Este viejo cartel de Yellowstone da pocas pistas sobre las maravillas geológicas que se esconden dentro de los límites del parque. © David Pollack / Corbis

    No existen criterios universalmente aceptados para los supervolcanes. Los volcanes existen en un continuo, aunque sea logarítmico, por lo que los bordes categóricos tienden a ser confusos [fuentes:Achenbach; Sociedad Geológica de Londres; Tyson]. Como consecuencia, las estimaciones varían con respecto al número de supervolcanes, y de la frecuencia con que se vuelan la cabeza.

    Pero existen algunas delineaciones comunes, incluso magnitud , el volumen o la masa de magma en erupción, y intensidad , la velocidad a la que entra en erupción ese magma [fuente:Sociedad Geológica de Londres]. El magma está caliente material fundido que proviene del manto o corteza terrestre y se expulsa como lava durante las erupciones volcánicas. Normalmente contiene silicatos, cristales en suspensión y gases disueltos [fuente:Oxford Dictionary of Science].

    Otra categorización común, llamó al Índice de explosividad volcánica (VEI) , Clasifica los volcanes de acuerdo con la altura de la columna de ceniza y la cantidad de ceniza, piedra pómez y lava expulsadas [fuente:USGS]. Los supervolcanes ocupan comúnmente la categoría VEI más alta, magnitud 8, lo que significa que producen más de 240 millas cúbicas (1, 000 kilómetros cúbicos) de material erupcionado y una columna de más de 16 millas (25 kilómetros) de altura [fuentes:Marshall; Rowlett; USGS]. Los supervolcanes provocan destrucción en regiones enteras y dejan atrás calderas del tamaño de Rhode Island [fuentes:Achenbach; Sociedad Geológica de Londres; Robinson; Tyson].

    Por maravillas tan enormes y destructivas, los supervolcanes son sorprendentemente difíciles de detectar. En efecto, su tamaño y poder son parte del problema. En lugar de construir montañas, estos gigantes los hacen volar. De hecho, El supervolcán del Parque Nacional de Yellowstone fue descubierto en parte debido a una brecha que creó en el paisaje por lo demás accidentado. Incluso entonces, su gran extensión - 30 por 45 millas (50 por 70 kilómetros) - empobrece la capacidad de la mente para asimilarlo todo [fuentes:Achenbach; Sociedad Geológica de Londres; Tyson].

    Agregue a eso la inmensidad del tiempo:los cientos de miles a millones de años en los que una caldera puede erosionarse, se llenan de lava de erupciones más pequeñas o se convierten en un lago bordeado de árboles, y no es difícil entender cómo los supervolcanes pueden esconderse a plena vista. Pero los investigadores siguen obstaculizados por otra inmensidad, a saber, la escala de los procesos que los alimentan, mecanismos que se adentran profundamente en la Tierra y se extienden cientos de millas de ancho [fuentes:Friedman-Rudovsky; Sociedad Geológica de Londres; Marshall; Tyson; USGS].

    Así que no pienses en ellos como volcanes a escala. Los supervolcanes son un fenómeno en sí mismos, un proceso profundo que todavía nos cuesta comprender [fuentes:Achenbach; Malfait y col.]. Para comprender mejor cómo funcionan, investigadores recurren a potenciales supervolcanes como Uturuncu en Bolivia, que ha crecido media pulgada (1,3 centímetros) por año durante las últimas dos décadas, y a conocer Puntos calientes de magma emergente como el que está debajo de Yellowstone [fuente:Friedman-Rudovsky].

    Yellowstone:el supervolcán en el patio trasero

    Todo tranquilo (por ahora) durante una puesta de sol de invierno en el Parque Nacional de Yellowstone. © Michael Kittell / Corbis

    Trace una línea en el mapa desde el norte de Nevada hasta el sur de Idaho y hasta el noroeste de Wyoming. y seguirás una cicatriz intermitente de caos volcánico que se extiende 350 millas (560 kilómetros) y se remonta a 18 millones de años. La cadena de volcanes se vuelve progresivamente más joven a medida que avanza a lo largo de esta línea de oeste a este, cada uno marcando un área donde la presión de magma de un punto caliente solitario se abrió paso. La cadena, como el punto caliente, callejones sin salida en el Parque Nacional de Yellowstone [fuentes:Achenbach; Sociedad Geológica de Londres].

    Realmente, no es el punto caliente el que se mueve. Bastante, la placa de América del Norte muele por encima de su cabeza a alrededor de 1,8 pulgadas (4,6 centímetros) por año. De vez en cuando, el punto caliente irrumpe. Durante sus más de 2 millones de años debajo de Yellowstone, ha producido tres eventos de tamaño gigante [fuentes:Achenbach; Robinson; Tyson; USGS]:

    • Hace 2,1 millones de años, el evento de Huckleberry Ridge explotó 588 millas cúbicas (2, 450 kilómetros cúbicos) de material y creó una caldera del tamaño de cuatro Manhattan
    • Hace 1,3 millones de años, una supererupción en Mesa Falls expulsó un estimado de 67 millas cúbicas (280 kilómetros cúbicos) de eyección (un VEI de categoría 7, pero a menudo tratado como un supervolcán)
    • 640, 000 años atrás, el supervolcán Lava Creek entró en erupción con 240 millas cúbicas (1, 000 kilómetros cúbicos) de material, con una posible altura de pilar de fresno de 100, 000 pies (30, 480 metros). Los escombros del evento se esparcieron por el oeste de Estados Unidos y hasta el Golfo de México.

    Hoy dia, el punto caliente de Yellowstone ha asumido un semblante más suave, hasta donde sabemos. Calienta los famosos géiseres del parque, aguas termales, respiraderos de vapor y barro, y quita algo del frío del lago Yellowstone, que en parte se formó a partir de la caldera de un supervolcán colapsado. Pero también ocasionalmente hace que el suelo se arquee inquietantemente y nos recuerde que un dragón dormido está quieto, después de todo, un dragón [fuentes:Achenbach; Enciclopedia Británica; USGS].

    Aunque los investigadores monitorean Yellowstone en busca de terremotos, deformación del suelo, flujo y temperatura de la corriente, No está claro cuánta advertencia podría proporcionar un supervolcán antes de entrar en erupción [fuentes:Sociedad Geológica de Londres; Tyson; USGS]. Terremotos, de los cuales Yellowstone tiene 1, 000-3, 000 al año, podría advertir de un evento volcánico, pero también pueden liberar presión y así ayudar a prevenir uno [fuentes:Achenbach; USGS].

    Los supervolcanes también liberan presión periódicamente a través de erupciones más pequeñas. En el 640, 000 años desde Lava Creek, Yellowstone ha experimentado aproximadamente 80 no explosivos, erupciones productoras de lava, y la próxima erupción de Yellowstone será más probable de la escala de Pinatubo - lejos de ser insignificante, pero no un supervolcán [fuentes:Achenbach; USGS].

    Pero, ¿y si los dados no se lanzan en nuestro camino? ¿Cómo sería una erupción supervolcánica en Yellowstone?

    Punto de inflexión

    El tamaño de los supervolcanes, combinado con nuestra falta de datos sobre los tipos y cantidades de gases que producen, dificultan la predicción de sus impactos climáticos, especialmente si se considera la complejidad del sistema climático de la Tierra. Pero conocemos puntos de inflexión en la naturaleza que pueden causar alteraciones climáticas irreversibles (o lentas para revertir). Crecimiento de glaciares y fusión de la capa de hielo. por ejemplo, ambos funcionan a través de circuitos de retroalimentación que pueden acelerarse con el tiempo. El supervolcán Toba aceleró de manera factible una edad de hielo poniendo un pulgar en la escala de uno de estos balances [fuentes:Achenbach; Friedman-Rudovsky; Sociedad Geológica de Londres; Marshall; Tyson].

    Yellowstone y el Terrible, Horrible, No es bueno, Muy mal día

    Una estatua de la Virgen María domina un pueblo en la isla de Luzón cinco meses después de la erupción del monte Pinatubo en 1991. Aunque considerablemente más pequeña en escala que un supervolcán, La erupción de Pinatubo en 1991 redujo las temperaturas en el hemisferio norte. © Les Stone / Sygma / Corbis

    La mayoría de las supererupciones ocurren en áreas que permanecen activas durante millones de años pero disfrutan de una larga período de reposo , así que no confíe demasiado en la aparente calma de Yellowstone. Hablando en general, cuanto más largo sea el inactividad , cuanto mayor es el boom [fuente:Sociedad Geológica de Londres].

    Como otras áreas supervolcánicas, Yellowstone se asienta en una zona tectónica de larga actividad, una corteza debilitada y adelgazada que recubre un 2, 500 F (1, 370 C) cúpula de magma que se eleva desde el manto superior. Esta cúpula se ha derretido y roto en la corteza para crear dos cámaras de magma aproximadamente a 5-7 millas (8-11 kilómetros) bajo tierra, cada uno mide más de 30 millas (más de 48 kilómetros) de ancho [fuente:Enciclopedia Británica]. Estas cámaras de magma están llenas de una amalgama de magma, roca semisólida y gases disueltos como vapor de agua y dióxido de carbono.

    Durante siglos y milenios, se acumula magma adicional, entregando más calor y presión, empujando el suelo superpuesto hacia arriba poco a poco. Si la cámara recibe un suministro constante y sustancial de magma caliente, La presión se acumula en un proceso a menudo cíclico llamado incubación . Si no es así, luego algún material se solidifica y se hunde, quitando la presión. El gran volumen de la cámara de magma de un supervolcán significa que la incubación requiere una tasa de suministro de calor 2-3 órdenes de magnitud mayor que la de un volcán tradicional [fuentes:Achenbach; Klemetti].

    Finalmente, la sobrepresión crea fracturas a lo largo de la periferia de la cúpula, presión de ventilación de la cámara. El magma lleno de gas se dispara hacia el cielo, lloviendo cenizas y escombros a lo largo de cientos de millas y liberando mortales Flujos piroclásticos - movimiento rápido, espesas nubes de gas, cenizas y rocas hirviendo lejos de la erupción en 1, 470 F (800 C) - a lo largo de decenas de miles de millas cuadradas [fuentes:Achenbach; Sociedad Geológica de Londres].

    Explosiones adicionales estallan periódicamente durante semanas. La ceniza desciende a escala regional, llenando el cielo de contaminantes y cubriendo decenas de millones de millas cuadradas en pulgadas de ceniza que mata las cosechas [fuentes:Sociedad Geológica de Londres; Klemetti]. Hasta que se asiente cualquier persona en un radio de miles de kilómetros a la redonda corre el riesgo de respirar diminutas agujas de vidrio, reventar los vasos sanguíneos pulmonares y ahogarse en una mezcla de ceniza y humedad pulmonar [fuentes:Achenbach; Sociedad Geológica de Londres; Tyson]. La ceniza derrumba los techos, contamina las fuentes vitales de agua y atasca los motores de los vehículos, provocando una crisis en la producción de alimentos, transporte, comunicación y economía que duran meses o años [fuentes:Sociedad Geológica de Londres; Klemetti].

    Dentro de semanas, aerosoles de polvo y sulfato rodean el mundo, filtrando la luz solar y enfriando las temperaturas medias globales en un estimado de 5-9 F (3-5 C) durante varios años después [fuentes:Sociedad Geológica de Londres; Klemetti; Marshall]. Un tercio de los EE. UU. particularmente los estados de Montana, Idaho y Wyoming, permanece inhabitable durante meses, posiblemente años [fuentes:Tyson; USGS].

    Agradecidamente, las probabilidades argumentan en contra de que esto suceda pronto. Pero otra supererupción, algún día, en algún lugar del mundo, es inevitable. Quizás es hora de que empecemos con esa colonia de Marte, después de todo.

    No se necesita mucho

    Aunque 50 veces más pequeño que un supervolcán, Pinatubo (1991), en la isla filipina de Luzón, redujo las temperaturas de la superficie en el hemisferio norte hasta 0.9-1.1 F (0.5-0.6 C). Tambora (1815) redujo las temperaturas de verano en el hemisferio norte durante dos años seguidos. Krakatau (1883) provocó una caída promedio de 0,9-1,8 F (0,5-1,0 C) en las temperaturas de la atmósfera inferior que duró años. Es probable que estos promedios oculten efectos locales más graves [fuentes:Sociedad Geológica de Londres; Self et al.].

    Mucha más información

    Nota del autor:Cómo funcionan los supervolcanes

    Los supervolcanes presentan un tema fascinante, pero uno sobre el que es difícil escribir. Por un lado, nos maravillamos de la tremenda escala revelada a través de sus vastas calderas y depósitos de gran altura, y podemos intuir su capacidad de cambio climático a través de núcleos de hielo, anillos de árboles y microbios que alteran su estructura en respuesta a los cambios climáticos. En el otro, hay tantas cosas que desconocemos sobre el contenido de sus magmas y la dinámica que impulsa sus plumas de pozos profundos. Incluso los productos químicos y materiales aparentemente inofensivos pueden causar perturbaciones incalculables en el clima si se vierten a la atmósfera en cantidades suficientes. Simplemente no lo sabemos.

    Y eso es lo aterrador de estos gigantes. A pesar de todo nuestro conocimiento sobre eventos volcánicos y tectónicos, y aunque existen supervolcanes aquí en la Tierra, en cierto modo, bien podrían ser meteoritos del espacio exterior a nivel de extinción. Nuestra capacidad para predecirlos o hacer algo al respecto es igualmente pequeño, y en ambos casos nos quedamos aferrados al frío consuelo de las grandes probabilidades.

    Artículos relacionados

    • 10 correlaciones que no son causas
    • Las 10 tormentas más destructivas
    • ¿Condenó la luna al Titanic?
    • ¿Cómo funciona un sismógrafo? ¿Qué es la escala de Richter?
    • Cómo funcionan los volcanes

    Más enlaces geniales

    • Servicio de Parques Nacionales:Preguntas frecuentes sobre el volcán Yellowstone
    • Servicio Geológico de EE. UU .:Preguntas sobre los supervolcanes
    • El índice de explosividad volcánica

    Fuentes

    • Achenbach, Joel. "Cuando Yellowstone explota". National Geographic. Agosto de 2009. (11 de febrero de 2015) http://ngm.nationalgeographic.com/2009/08/yellowstone/achenbach-text
    • Associated Press. "Terremoto de magnitud 4.8 sacude el parque Yellowstone". Los New York Times. 30 de marzo, 2014. (6 de febrero de 2015) http://www.nytimes.com/aponline/2014/03/30/us/ap-us-yellowstone-quakes.html
    • Associated Press. "Yellowstone Fighting Online Supervolcano Rumores". Los New York Times. 4 de abril, 2014. (6 de febrero de 2015) http://www.nytimes.com/aponline/2014/04/04/us/ap-us-travel-brief-yellowstone-quake-bison.html?_r=0
    • Aurthur, Kate. "Letras, Brevemente; Fuertes calificaciones para Spike ". The New York Times. 18 de abril de 2005. (6 de febrero de 2015) http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9D0CE2DF1F3EF93BA25757C0A9639C8B63
    • Bhatia, Aatish. "El sonido tan fuerte que dio cuatro vueltas a la Tierra". Nautilo. 29 de septiembre 2014. (16 de febrero de 2015) http://nautil.us/blog/the-sound-so-loud-that-it-circled-the-earth-four-times
    • Cartlidge, Edwin. "El plan de perforación del supervolcán avanza". Ciencias. 18 de mayo 2012. (12 de febrero de 2015) http://news.sciencemag.org/2012/05/supervolcano-drilling-plan-gets-go-ahead
    • Enciclopedia Británica. "Parque Nacional Yellowstone." (9 de febrero, 2015) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/652774/Yellowstone-National-Park
    • Friedman-Rudovsky, Vaquero. "El crecimiento acelerado en un volcán boliviano es terreno fértil para estudiar". Los New York Times. 13 de febrero 2012. (6 de febrero de 2015) http://www.nytimes.com/2012/02/14/science/a-fascinating-growth-spurt-at-the-uturuncu-volcano-in-bolivia.html
    • Sociedad Geológica de Londres. "Súper-erupciones:efectos globales y amenazas futuras". 2005. (6 de febrero de 2015) https://www.geolsoc.org.uk/Education-and-Careers/Resources/Papers-and-Reports/Super-eruptions
    • Gregg, Patricia M., et al. "Desarrollo, Evolución y activación de supererupciones ". (8 de febrero, pág. 2015) https://gsa.confex.com/gsa/2011AM/finalprogram/abstract_197370.htm
    • Klemetti, Erik. "El Dr. Shanaka de Silva responde a sus preguntas sobre los supervolcanes, Uturuncu y más ". Wired. 14 de febrero de 2012. (11 de febrero de 2015) http://www.wired.com/2012/02/dr-shanaka-de-silva-answers-your-questions-about-supervolcanoes-uturuncu-and-more/
    • Malfait Wim y col. "Erupciones de supervolcanes impulsadas por la flotabilidad del derretimiento en grandes cámaras de magma silícico". Geociencias de la naturaleza. Vol. 7. Página 122, 5 de enero de 2014. (9 de febrero de 2015) http://www.nature.com/ngeo/journal/v7/n2/full/ngeo2042.html
    • Marshall, Miguel. "Las erupciones de supervolcanes pueden no ser tan mortales después de todo". Científico nuevo. 29 de abril 2013. (8 de febrero de 2105) http://www.newscientist.com/article/dn23458-supervolcano-eruptions-may-not-be-so-deadly-after-all.html#.VNfScvnF98E
    • Diccionario de Ciencias de Oxford. Alan Isaacs, John Daintith y Elizabeth Martin, eds. Prensa de la Universidad de Oxford, 2003.
    • Robinson, Decano. "Esperemos que los tiempos de auge no lleguen a Yellowstone". Los New York Times. 17 de julio 2013. (6 de febrero de 2015) http://6thfloor.blogs.nytimes.com/2013/07/17/lets-hope-the-boom-times-dont-come-to-yellowstone/
    • Rowlett, Russ. "Índice de explosividad volcánica". De Volcano World de la Universidad de Dakota del Norte. (5 de febrero, 2015) https://www.unc.edu/~rowlett/units/scales/VEI.html
    • Uno mismo, Esteban et al. "El impacto atmosférico de la erupción del monte Pinatubo de 1991". En FUEGO y BARRO:Erupciones y Lahares del Monte Pinatubo, Filipinas Christopher G. Newhall y Raymundo S. Punongbayan, eds. Servicio geológico de EE. UU. 1996. http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19990021520.pdf
    • Tharoor, Ishaan. "Krakatoa." Tiempo. 31 de agosto 2010. (16 de febrero de 2015) http://content.time.com/time/specials/packages/article/0, 28804, 2014572_2014574_2014635, 00.html
    • Tyson, Peter. "Lecciones de un supervolcán". ESTRELLA NUEVA. 26 de septiembre 2006. (12 de febrero de 2015) http://www.pbs.org/wgbh/nova/earth/lessons-supervolcano.html
    • Tyson, Peter. "Sobrevivir a una supererupción". PBS. 26 de septiembre 2006. (6 de febrero de 2015) http://www.pbs.org/wgbh/nova/earth/surviving-a-supereruption.html
    • Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). "Preguntas sobre los supervolcanes". 25 de junio 2014. (4 de febrero de 2015) http://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/yellowstone_sub_page_49.html
    • Noticias de WTVY. "¿Súper volcán de Hong Kong vinculado a la extinción de los dinosaurios?" 31 de agosto 2012. (4 de febrero de 2015) http://www.wtvy.com/home/headlines/Hong-Kong-Super-Volcano-Linked-to-Dinosaur-Extinction-168195766.html
    © Ciencia https://es.scienceaq.com