La ceniza volcánica es peligrosa para muchos aspectos de nuestras vidas. Cuando está en el aire, Puede dañar la aeronave:sus partículas desgastan las superficies de la aeronave e incluso pueden causar fallas en instrumentos críticos. Una vez que cae la ceniza puede dañar nuestra salud y dañar la infraestructura, agricultura y medio ambiente. Para protegerse de estos peligros, la sociedad necesita desarrollar métodos efectivos de predicción.

Con este fin, los científicos apoyados por los proyectos financiados con fondos europeos AVAST y SLIM han estado investigando cómo las partículas de ceniza se ven afectadas por diferentes erupciones volcánicas. La idea es que si los investigadores pueden estimar el tamaño, la forma y la composición de la ceniza volcánica, entonces pueden predecir con mayor precisión los peligros de varias erupciones sin siquiera tomar muestras de la ceniza. Para lograr el objetivo, el equipo del proyecto ha utilizado un método analítico novedoso para comprender cómo la variada actividad eruptiva afecta una variedad de peligros. Su nueva técnica se basa en un análisis mineral cuantitativo realizado bajo un microscopio electrónico de barrido que les permite vincular la composición de la superficie de las partículas de ceniza volcánica con la actividad durante las erupciones. Los resultados de la investigación se han publicado en la revista Informes científicos .

Los investigadores obtuvieron sus muestras de ceniza del complejo volcánico guatemalteco Santiaguito que ha estado creciendo desde 1922. El más reciente de sus cuatro respiraderos, Caliente ha estado en erupción activa durante más de 40 años, con explosiones regulares de cenizas y fragmentos de roca, y una descarga de lava casi continua. La ceniza volcánica estudiada se seleccionó de dos fuentes. Una fuente fue una explosión vulcaniana que consistió en gas y nubes de ceniza expulsadas en lo alto del aire. El otro era un flujo piroclástico, una corriente de gas caliente y materia volcánica que se desplazaba rápidamente por las laderas de un volcán, provocada por el colapso de una cúpula en el complejo Santiaguito.

La actividad volcánica afecta la fragmentación del magma

Las partículas de ceniza volcánica tienen menos de 2 mm de diámetro y generalmente están formadas por cristal y vidrio volcánico formado en magma y, a veces, también en fragmentos de roca. En su estudio, el equipo del proyecto introdujo un sistema llamado QEMSCAN (Evaluación cuantitativa de minerales por microscopía electrónica de barrido) Análisis mineralógico de partículas. Utilizaron este nuevo sistema para examinar sus muestras de ceniza de Santiaguito e investigar los mecanismos de fragmentación. "La forma en que los fragmentos de magma depende del tipo de actividad volcánica involucrada en su producción y esto también cambia la mineralogía que se encuentra en las superficies de las partículas de ceniza", explicó el autor principal, el Dr. Adrian Hornby, en una noticia publicada en Phys.org.

Las muestras de ceniza obtenidas de la explosión vulcaniana tenían una distribución uniforme de plagioclasa, una forma de feldespato, y vidrio, enriquecido con otros minerales en la superficie de las partículas. Sin embargo, la ceniza generada por el colapso de la cúpula tenía más vidrio y menos feldespato en las superficies. "Nuestros hallazgos hacen una contribución significativa a una mejor comprensión del origen y la composición de la ceniza volcánica, que es necesaria para permitir la evaluación de los riesgos asociados con las erupciones". "declaró el Dr. Hornby.

La investigación respaldada por AVAST (caracterización avanzada de cenizas volcánicas) y SLIM (localización de cepas en magma) destaca la necesidad de una mayor investigación sobre los mecanismos de fragmentación. SLIM finalizó en junio de 2018, mientras que AVAST continúa hasta agosto de 2019.