La erupción de Eyjafjallajӧkull en 2010, Islandia. Crédito:Susanna Jenkins
Nueva investigación, dirigido por la Universidad de Bristol, ha proporcionado una nueva perspectiva de cómo las enormes columnas de ceniza volcánica, que pueden perturbar críticamente la aviación y causar un gran impacto en tierra, se transportan en la atmósfera.
En 2010, la erupción del volcán islandés Eyjafjallajӧkull provocó un caos generalizado en los viajes, con la cancelación de más de 100, 000 vuelos y pérdidas económicas de $ 200 millones por día.
Mediante el uso de modelos meteorológicos de alta resolución de erupciones volcánicas en la isla caribeña de San Vicente, la investigación, publicado hoy en la revista Informes científicos , tiene como objetivo mejorar la forma en que respondemos a erupciones volcánicas explosivas, y mejor pronóstico de la dispersión de cenizas volcánicas.
Un equipo internacional de investigadores de instituciones como las Universidades de Bristol, East Anglia, Oxford, Kioto El Observatorio de la Tierra de Singapur y las Indias Occidentales ha demostrado cómo es la interacción de la dinámica de la atmósfera con las columnas volcánicas lo que produce los patrones complejos de transporte de cenizas que amenazan la aviación y causan impactos en el suelo.
El equipo utilizó una combinación de modelos meteorológicos de alta resolución, archivos de observaciones históricas de erupciones, y mediciones de campo de los depósitos de cenizas, reconstruir dos erupciones de Soufrière St Vincent, una isla volcánica en el Caribe.
La erupción de Soufrière St Vincent, 1979, mostrando la pluma volcánica interactuando con la humedad atmosférica. Crédito:Steve Sparks
La topografía de la isla, patrones constantes de vientos alisios, y archivos muy detallados de relatos históricos de testigos presenciales y mediciones de campo de las erupciones de 1902 y 1979 hicieron de San Vicente un lugar ideal para el estudio.
Usando simulaciones de alta resolución de las condiciones atmosféricas, el equipo identificó cómo el viento que fluye alrededor de la topografía del volcán controla los patrones de depósito de cenizas alrededor del volcán en la isla, y sorprendentemente a distancias mucho mayores.
El primer autor y modelador atmosférico Alex Poulidis (Universidad de Kioto) dice:"La forma del volcán afecta los patrones del viento y las condiciones atmosféricas, influir en la deposición de cenizas a lo largo de cientos de kilómetros de San Vicente, incluso en la isla de Barbados, 180 km. "Las simulaciones de Poulidis reprodujeron espesores de depósitos de cenizas, y tiempos de llegada de nubes de ceniza, en San Vicente por la erupción más pequeña de 1979, y en una variedad de lugares, incluidas otras islas del Caribe y barcos hasta 1700 km de distancia para la erupción de 1902, mucho más grande.
Las simulaciones también muestran cómo los patrones de viento pueden atrapar cenizas en capas en la atmósfera, similares a los observados para el volcán islandés Eyjafjallajӧkull, en concentraciones suficientes para ser una amenaza para la aviación. Estas capas actúan como fuentes de cenizas que luego se dispersan a lo largo de diferentes vías atmosféricas.
El reanálisis reciente de los depósitos de cenizas volcánicas después de la erupción de Eyjafjallajӧkull ha demostrado que los depósitos de cenizas a menudo tienen picos inesperados de espesor lejos del volcán. Los resultados del modelado del equipo muestran que la combinación de diferentes fuentes de capas atmosféricas, y el rango de tamaños de partículas de la ceniza, puede reproducir los picos en el espesor del depósito de cenizas medidos durante la erupción de San Vicente en 1902.
Resultados de la simulación que muestran un pico de larga duración en la concentración de cenizas (colores rojo y naranja) alrededor de 5 km de altura en la atmósfera, a nivel de vuelo de aviones comerciales. Crédito:Universidad de Bristol
El líder del estudio, el vulcanólogo Dr. Jeremy Phillips de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, dijo:"En conjunto, Los resultados muestran que la combinación de la atmósfera y la erupción conducen a patrones complejos de transporte de cenizas.
"Ser capaz de reproducirlos con modelos meteorológicos mejora nuestra capacidad para reaccionar ante erupciones volcánicas, y pronosticar las concentraciones de cenizas en el aire y al nivel del suelo durante las erupciones ".
La coautora, la profesora Jenni Barclay (Universidad de East Anglia) agregó:"Iniciamos este estudio porque los recuerdos de la población local sobre el estilo y la intensidad de los impactos de las cenizas variaron claramente en función de algo más que la distancia al volcán. También tenía observaciones históricas increíblemente detalladas de 1902 para comparar con nuestros resultados. Es un ejemplo fantástico de la integración de diferentes áreas de investigación para mejorar la comprensión general ".
El coautor, el profesor Richard Robertson, del Centro de Investigación Sísmica de la Universidad de las Indias Occidentales, observó que "este estudio centra la atención en la amenaza mal definida que representa la ceniza volcánica en la región del Caribe y muestra cómo una erupción de un solo volcán puede tener impactos regionales eso sería importante para la aviación y la agricultura ".
