Agung, un volcán en bali, tuvo una erupción explosiva en 2018. Crédito:O.L. Andersen
Los volcanes de Indonesia se encuentran entre los más peligrosos del mundo. ¿Por qué? Mediante análisis químicos de minúsculos minerales en lava de Bali y Java, investigadores de la Universidad de Uppsala y otros lugares han encontrado nuevas pistas. Ahora comprenden mejor cómo está compuesto el manto de la Tierra en esa región en particular y cómo cambia el magma antes de una erupción. El estudio se publica en Comunicaciones de la naturaleza .
Frances Deegan, primer autor del estudio e investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Uppsala, dice, "El magma se forma en el manto, y la composición del manto bajo Indonesia solía ser conocida sólo en parte. Tener un mejor conocimiento del manto de la Tierra en esta región nos permite hacer modelos más confiables de los cambios químicos en el magma cuando atraviesa la corteza allí. que tiene de 20 a 30 kilómetros de espesor, antes de una erupción ".
La composición del magma varía mucho de un entorno geológico a otro, y tiene relación con el tipo de erupción volcánica que se produce. El archipiélago de Indonesia fue creado por el vulcanismo, causado por dos de las placas tectónicas continentales de la Tierra que chocan allí. En esta colisión La placa indoaustraliana se desliza por debajo de la placa euroasiática a una velocidad de unos 7 cm al año. Este proceso, conocido como subducción, puede causar fuertes terremotos. El desastre del tsunami de 2004, por ejemplo, fue causado por movimientos a lo largo de este límite de placa en particular.
El instrumento SIMS en el Museo Sueco de Historia Natural en Estocolmo, que los investigadores utilizaron para investigar la composición isotópica de oxígeno de los minerales en varias lavas de Indonesia. Crédito:Frances Deegan
Vulcanismo también, surge en las zonas de subducción. Cuando la placa tectónica que se hunde desciende al manto, se calienta y se libera el agua que contiene, causando que la roca circundante comience a derretirse. El resultado son volcanes que a menudo son explosivos y, tiempo extraordinario, construir grupos de islas en forma de arco. A lo largo del Arco de la Sonda, que comprende el archipiélago del sur de Indonesia, Se han producido varias erupciones volcánicas cataclísmicas. Ejemplos son Krakatoa en 1883, Monte Tambora en 1815 y Toba, que tuvo una súper erupción masiva alrededor de 72, Hace 000 años.
El magma reacciona químicamente con la roca circundante cuando penetra en la corteza terrestre antes de salir a la superficie. Por lo tanto, puede variar mucho entre los volcanes. Para comprender mejor el origen del vulcanismo en Indonesia, los investigadores querían averiguar la composición del magma "primario", que se deriva del propio manto. Dado que no se pueden tomar muestras directamente del manto, Los geólogos estudiaron minerales en la lava recientemente expulsada de cuatro volcanes:Merapi y Kelut en Java, y Agung y Batur en Bali.
Usando los potentes haces de iones de un instrumento de espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS), una forma ultramoderna de espectrómetro de masas, los investigadores examinaron cristales de piroxeno. Este mineral es uno de los primeros en cristalizar a partir de un magma. Lo que querían determinar era la proporción de isótopos de oxígeno. dieciséis O y 18 Oh que revela mucho sobre el origen y la evolución del magma.
"La lava se compone de aproximadamente un 50 por ciento de oxígeno, y la corteza y el manto de la Tierra difieren enormemente en su composición de isótopos de oxígeno. Entonces, para rastrear cuánto material ha asimilado el magma de la corteza después de dejar el manto, los isótopos de oxígeno son muy útiles, "Dice Deegan.
Los investigadores encontraron que la composición de oxígeno de los minerales de piroxeno de Bali apenas se había visto afectada durante su viaje a través de la corteza terrestre. Su composición estaba bastante cerca de su estado original, lo que indica que un mínimo de sedimento se había arrastrado hacia el manto durante la subducción. Se encontró un patrón completamente diferente en los minerales de Java.
"Pudimos ver que Merapi en Java exhibía una firma isotópica muy diferente a la de los volcanes en Bali. Es en parte porque el magma de Merapi interactúa intensamente con la corteza terrestre antes de hacer erupción. Eso es muy importante porque cuando el magma reacciona con, por ejemplo, la piedra caliza que se encuentra en Java central justo debajo del volcán, el magma se llena hasta el punto de estallar con dióxido de carbono y agua, y las erupciones se vuelven más explosivas. Puede que sea por eso que Merapi es tan peligroso. En realidad, es uno de los volcanes más mortíferos de Indonesia:ha matado a casi 2, 000 personas en los últimos 100 años, y la erupción más reciente se cobró 400 vidas, "dice el profesor Valentin Troll del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Uppsala.
El estudio es una colaboración entre investigadores de la Universidad de Uppsala, el Museo Sueco de Historia Natural en Estocolmo, la Universidad de Ciudad del Cabo en Sudáfrica, la Universidad de Friburgo en Alemania y Vrije Universiteit (VU) Amsterdam en los Países Bajos. Los resultados del estudio mejoran nuestra comprensión de cómo funciona el vulcanismo en el archipiélago de Indonesia.
"Indonesia está densamente poblada, y todo lo que nos da una mejor comprensión de cómo funcionan estos volcanes es valioso, y nos ayuda a estar mejor preparados para cuando los volcanes entren en erupción, "dice Deegan.
