Una prueba espectacular de la actividad de nuestro planeta, las calderas son enormes depresiones topográficas, similar a los cráteres de fondo plano, con un diámetro de varias decenas de kilómetros. Están formados por grandes erupciones volcánicas, y a veces experimentan una inflación de su piso de hasta un kilómetro, causado por la inyección de magma. Este conocido proceso, apodado "resurgimiento de la caldera, "se ha observado varias veces y, sin embargo, sigue siendo uno de los menos comprendidos en vulcanología. Pero por qué, después de una erupción, ¿La llegada de nuevo magma no produce otra gran erupción? sino resurgimiento? Un equipo de investigadores de la Universidad de Roma Tre, Italia, y la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, muestra que el magma no erupcionado que queda después de la erupción que forma la caldera se comporta como una "lámina de goma" que inhibe el ascenso a la superficie del magma recién inyectado. La investigación se publica en Comunicaciones de la naturaleza .

Una caldera se forma cuando una cámara de magma se vacía parcialmente por una gran erupción y su techo colapsa. produciendo una depresión en la superficie. Después de este catastrófico evento, en un proceso lento que puede durar miles de años, el piso de la caldera puede comenzar a elevarse de manera desproporcionada pero sin erupción. El resurgimiento no sigue inmediatamente a la formación de la caldera, lo que sugiere que no es impulsado por el magma residual que queda en el depósito después del colapso, sino más bien por la inyección de nuevo magma.

El magma se comporta como una lámina de goma.

"El magma no se elimina por completo de la cámara de magma durante la erupción que forma la caldera. Usamos modelos térmicos para determinar cómo este magma residual evoluciona con el tiempo, y qué papel juega en el proceso de resurgimiento, "explica Luca Caricchi, profesor asociado del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias de la UNIGE. El magma más calientes que las rocas que rodean la cámara de magma, se enfría progresivamente y aumenta su viscosidad. La mayor viscosidad del magma sobrante, con respecto al magma recién inyectado, hace que se comporte como una lámina de goma, detener la propagación del nuevo magma a la superficie.

Estos resultados fueron corroborados por experimentos. El magma sobrante fue reemplazado por una capa de silicona y el magma recién inyectado por aceite vegetal menos viscoso. El contraste de viscosidad entre estos dos materiales es equivalente al contraste observado entre los dos magmas en la naturaleza. "Independientemente de la profundidad de la capa de silicona, su presencia siempre impide la propagación del magma recién inyectado a la superficie, "dice Federico Galetto, investigador del Departamento de Ciencias de la Universidad de Roma Tre.

El modelo desarrollado por los investigadores proporciona un marco teórico para explicar la transición de la erupción de magma a la acumulación. Valerio Acocella, profesor asociado del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Roma Tre, agrega, "El proceso que discutimos es esencial no solo para desarrollar un resurgimiento, sino también por la formación de los reservorios de magma responsables de las erupciones más grandes de la Tierra ".