La mayoría de las erupciones volcánicas ocurren sin ser vistas en el fondo de los océanos del mundo. En años recientes, La oceanografía ha demostrado que este vulcanismo submarino no solo deposita lava sino que también expulsa grandes cantidades de ceniza volcánica.

"Así que incluso bajo capas de agua de kilómetros de espesor, que ejercen una gran presión y, por lo tanto, evitan una desgasificación efectiva, debe haber mecanismos que conduzcan a una desintegración 'explosiva' del magma, "dice el profesor Bernd Zimanowski, jefe del Laboratorio Físico-Vulcanológico de Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg en Baviera, Alemania.

Publicación de un grupo de investigación internacional

Un grupo de investigación internacional dirigido por los profesores James White (Nueva Zelanda), Pierfrancesco Dellino (Italia) y Bernd Zimanowski (JMU) ahora han demostrado este mecanismo por primera vez. Los resultados se han publicado en la revista Naturaleza Geociencia .

El autor principal es el Dr. Tobias Dürig de la Universidad de Islandia, ex alumno de la JMU y ex ganador del premio Röntgen del Instituto de Física de la JMU. Antes de ir a Islandia, Dürig fue miembro de los grupos de investigación del profesor Zimanowski y el profesor White.

Robot de buceo enviado a una profundidad de 1, 000 metros

El equipo realizó una investigación en el volcán Havre Seamount que se encuentra al noroeste de Nueva Zelanda a una profundidad de aproximadamente 1, 000 metros por debajo de la superficie del mar. Este volcán entró en erupción en 2012, y la comunidad científica se dio cuenta de ello.

La erupción creó una alfombra flotante de partículas de piedra pómez que se expandió a unos 400 kilómetros cuadrados, aproximadamente el tamaño de la ciudad de Viena. Ahora se utilizó un robot de buceo para examinar los depósitos de cenizas en el lecho marino. A partir de los datos de observación, el grupo de James White detectó más de 100 millones de metros cúbicos de ceniza volcánica.

El robot de buceo también tomó muestras del fondo marino, que luego se utilizaron en estudios experimentales conjuntos en el Laboratorio Físico-Vulcanológico de la JMU.

Experimentos en el laboratorio físico-vulcanológico

"Derretimos el material y lo pusimos en contacto con el agua en diversas condiciones. Bajo ciertas condiciones, ocurrieron reacciones explosivas que llevaron a la formación de cenizas volcánicas artificiales, "explica Bernd Zimanowski. La comparación de esta ceniza con las muestras naturales mostró que los procesos en el laboratorio deben haber sido similares a los que tuvieron lugar a una profundidad de 1, 000 metros sobre el fondo del mar.

Zimanowski describe los experimentos decisivos:"En el proceso, el material fundido se colocó bajo una capa de agua en un crisol con un diámetro de diez centímetros y luego se deformó con una intensidad que también se puede esperar cuando el magma emerge del fondo del mar. Se forman grietas y el agua se dispara abruptamente en el vacío creado. Luego, el agua se expande explosivamente. Finalmente, las partículas y el agua son expulsados ​​de forma explosiva. Los llevamos a través de un tubo en forma de U a un recipiente de agua para simular la situación de enfriamiento bajo el agua ". Las partículas creadas de esta manera, la 'ceniza volcánica artificial, 'correspondía en forma, tamaño y composición a la ceniza natural.

Posibles efectos sobre el clima

"Con estos resultados, ahora tenemos una mejor comprensión de cómo las erupciones volcánicas explosivas son posibles bajo el agua, ", dice el profesor de JMU. Las investigaciones futuras también deberían mostrar si las explosiones volcánicas submarinas podrían tener un efecto sobre el clima.

"Con erupciones de lava submarina, se necesita bastante tiempo para que el calor de la lava se transfiera al agua. En erupciones explosivas, sin embargo, el magma se descompone en partículas diminutas. Esto puede crear pulsos de calor tan fuertes que las corrientes de equilibrio térmico en los océanos se interrumpan localmente o incluso a nivel mundial ”. Y esas mismas corrientes tienen un impacto importante en el clima global.

Cuadro de información:Volcanes en el fondo del océano

Hay alrededor de 1, 900 volcanes activos en tierra o como islas. Se estima que el número de volcanes submarinos es mucho mayor. No se conocen números exactos porque las profundidades marinas están en gran parte inexploradas. Respectivamente, la mayoría de las erupciones volcánicas submarinas pasan desapercibidas. Los volcanes submarinos crecen lentamente hacia arriba por erupciones recurrentes. Cuando llegan a la superficie del agua, se convierten en islas volcánicas, como la activa Stromboli cerca de Sicilia o algunas de las Islas Canarias.