Justo antes de una erupción sorpresa del volcán Ruapehu de Nueva Zelanda en 2007, El temblor sísmico cerca de su cráter se correlacionó estrechamente con cambios bimensuales en la fuerza de las fuerzas de las mareas, ha encontrado un nuevo estudio. La investigación, publicado en la revista Informes científicos , sugiere que las señales asociadas con los ciclos de las mareas podrían potencialmente proporcionar una advertencia avanzada de ciertos tipos de erupciones volcánicas.

"Al observar los datos de este volcán que abarcan unos 12 años, Encontramos que esta correlación entre la amplitud del temblor sísmico y los ciclos de marea se desarrolló solo en los tres meses anteriores a esta erupción, "dijo Társilo Girona, el autor principal del estudio. "Lo que eso sugiere es que las mareas podrían proporcionar una sonda para decirnos si un volcán ha entrado o no en un estado crítico".

Girona, becario postdoctoral de la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, dirigió la investigación durante un nombramiento postdoctoral en la Universidad de Brown, trabajando con el profesor Brown Christian Huber y Corentin Caudron, investigador postdoctoral en la Universidad de Gante en Bélgica.

Las mareas de la Tierra suben y bajan diariamente debido al tirón gravitacional de la Luna mientras la Tierra gira. Durante las lunas llenas y nuevas, la atracción gravitacional lunar se alinea con la del sol, lo que hace que los abultamientos diarios de las mareas sean un poco más grandes durante esas fases lunares. Durante las lunas del primer y tercer trimestre, la protuberancia de la marea diaria es un poco menor. Este cambio bimensual en la amplitud de la marea a veces se denomina marea quincenal. Si bien normalmente pensamos en las mareas en términos de aguas que suben y bajan, estas tensiones gravitacionales también afectan la corteza sólida del planeta. La cuestión de si las tensiones gravitacionales pueden influir en la actividad volcánica es de larga data en las ciencias de la Tierra.

"Mucha investigación se ha centrado en si las fuerzas de las mareas pueden desencadenar erupciones, y no hay ninguna prueba definitiva de que lo hagan, ", Dijo Huber." Queríamos tomar un ángulo diferente con este estudio y ver si hay alguna señal detectable asociada con las fuerzas de las mareas que pueda decirnos algo sobre la criticidad de un volcán ".

Los investigadores optaron por estudiar el volcán Ruapehu en parte porque su actividad ha sido monitoreada de cerca durante años por GNS Science. un instituto de investigación en Nueva Zelanda. La montaña es una atracción turística popular y alberga dos estaciones de esquí, por lo que los funcionarios quieren estar al tanto de cualquier señal de advertencia de que pueda estallar. Ese monitoreo proporcionó un conjunto de datos largo y continuo para que los investigadores lo estudiaran.

En particular, el equipo estaba interesado en los datos de los sensores sísmicos ubicados cerca del cráter del volcán. Esos sensores captan temblores volcánicos, un ruido sísmico de bajo nivel que proporciona una señal persistente de actividad dentro de un sistema volcánico. Usando una técnica estadística sofisticada, los investigadores analizaron 12 años de datos sísmicos, buscando cualquier período en el que la sismicidad se correlacionara con los ciclos lunares. Descubrieron que durante la mayor parte de esos 12 años, no hubo correlación entre el temblor y los ciclos lunares, excepto los pocos meses antes de una erupción impulsada por vapor el 25 de septiembre, 2007, cuando surgió una fuerte correlación.

Durante esos tres meses, la amplitud del temblor subía y bajaba ligeramente al mismo ritmo que el ciclo quincenal de las mareas. Si bien las fluctuaciones en la amplitud sísmica fueron sutiles, la fuerza de la correlación con el ciclo de las mareas no lo fue. La correlación fue tan fuerte como 5 sigma, los investigadores dicen, lo que significa que la probabilidad de que el patrón haya surgido por casualidad es de una entre 3,5 millones.

Para comprender cómo las fuerzas de las mareas afectaron a Ruapehu durante esos tres meses, los investigadores utilizaron un modelo de temblor sísmico que habían desarrollado previamente. Los volcanes como Ruapehu tienen un conducto vertical a través del cual sube la lava, y un tapón de roca sólida en la parte superior. Los gases liberados de la lava forman un bolsillo entre el tapón rocoso y la piscina de lava. Esa bolsa de gas puede resonar contra el enchufe lo que crea un temblor sísmico.

El modelo sugiere que cuando la presión de la bolsa de gas alcanza un nivel crítico, un nivel en el que es posible una erupción de vapor, las diferentes tensiones asociadas con las fuerzas cambiantes de las mareas son suficientes para cambiar la amplitud del temblor.

"Eso es lo que creemos que estaba sucediendo en 2007, ", Dijo Huber." Cuando la presión en el sistema se volvió crítica, se volvió sensible a las mareas. Pudimos demostrar que la señal es detectable ".

Ninguno de los otros indicadores que los geólogos suelen utilizar para anticipar erupciones levantó señales de advertencia en 2007. Por lo tanto, una señal de marea podría ser una forma de predecir erupciones impulsadas por vapor. que de otro modo son difíciles de predecir.

"Nos gustaría recopilar más datos de otras erupciones y otros volcanes para ver si esta señal de marea aparece en otra parte, ", Dijo Huber." Entonces podemos empezar a pensar en usarlo como un medio potencial para predecir futuras erupciones de este tipo ".