Un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge ha desarrollado una nueva forma de medir la presión dentro de los volcanes, y descubrió que puede ser un indicador confiable de futuras erupciones.

Usando una técnica llamada 'interferometría de ruido sísmico' combinada con mediciones geofísicas, los investigadores midieron la energía que se mueve a través de un volcán. Descubrieron que existe una buena correlación entre la velocidad a la que viaja la energía y la cantidad de abultamiento y encogimiento observado en la roca. La técnica podría usarse para predecir con mayor precisión cuándo entrará en erupción un volcán. Sus resultados se publican en la revista. Avances de la ciencia .

Los datos fueron recopilados por el Servicio Geológico de EE. UU. En K? Lauea en Hawai, un volcán muy activo con un lago de lava burbujeante justo debajo de su cima. Durante un período de cuatro años, los investigadores utilizaron sensores para medir los cambios relativos en la velocidad de las ondas sísmicas que se mueven a través del volcán a lo largo del tiempo. Luego compararon sus resultados con un segundo conjunto de datos que midieron pequeños cambios en el ángulo del volcán durante el mismo período de tiempo.

Como K? Lauea es un volcán tan activo, está constantemente abultado y encogido a medida que aumenta y disminuye la presión en la cámara de magma debajo de la cima. La erupción actual de K? Lauea comenzó en 1983, y arroja lava casi constantemente. A principios de este año, una gran parte del volcán se desprendió y abrió una enorme "cascada" de lava en el océano de abajo. Debido a este alto volumen de actividad, K? Lauea es también uno de los volcanes más estudiados de la Tierra.

Los investigadores de Cambridge utilizaron ruido sísmico para detectar qué estaba controlando el movimiento de K? Lauea. El ruido sísmico es una vibración persistente de bajo nivel en la Tierra, causado por todo, desde terremotos hasta olas en el océano, y a menudo se puede leer en un solo sensor como ruido aleatorio. Pero al emparejar sensores juntos, los investigadores pudieron observar el paso de energía entre los dos, lo que les permitió aislar el ruido sísmico que venía del volcán.

"Estábamos interesados ​​en cómo cambia la energía que viaja entre los sensores, ya sea cada vez más rápido o más lento, "dijo Clare Donaldson, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge, y el primer autor del artículo. "Queremos saber si los cambios de velocidad sísmica reflejan el aumento de la presión en el volcán, como los volcanes sobresalen antes de una erupción. Esto es crucial para el pronóstico de erupciones ".

Uno o dos kilómetros por debajo del lago de lava de K? Lauea, hay un reservorio de magma. A medida que cambia la cantidad de magma en este depósito subterráneo, toda la cumbre del volcán se abulta y se encoge. Al mismo tiempo, la velocidad sísmica cambia. A medida que la cámara de magma se llena, provoca un aumento de la presión, lo que lleva a que las grietas se cierren en la roca circundante y produzcan ondas sísmicas más rápidas, y viceversa.

"Esta es la primera vez que hemos podido comparar el ruido sísmico con la deformación durante un período tan largo, y la fuerte correlación entre los dos muestra que esta podría ser una nueva forma de predecir erupciones volcánicas, "dijo Donaldson.

La sismología volcánica ha medido tradicionalmente pequeños terremotos en volcanes. Cuando el magma se mueve bajo tierra, a menudo provoca pequeños terremotos, mientras se abre paso a través de la roca sólida. La detección de estos terremotos es, por tanto, muy útil para la predicción de erupciones. Pero a veces el magma puede fluir silenciosamente a través de vías preexistentes, y no pueden ocurrir terremotos. Esta nueva técnica seguirá detectando los cambios causados ​​por el flujo de magma.

El ruido sísmico se produce de forma continua, y es sensible a los cambios que de otro modo se habrían pasado por alto. Los investigadores anticipan que esta nueva investigación permitirá que el método se utilice en los cientos de volcanes activos de todo el mundo.