Ubicado cerca de Nápoles, Italia, el Vesubio tuvo una erupción violenta por última vez en 1944, hacia el final de la Segunda Guerra Mundial. Podrían pasar unos cientos de años antes de que ocurra otra erupción peligrosa y explosiva, encuentra un nuevo estudio realizado por expertos en volcanes en ETH Zurich.

El Vesubio es uno de los volcanes más peligrosos de Europa. Más de tres millones de personas viven en sus inmediaciones, y en tiempos históricos y prehistóricos hubo erupciones explosivas que destruyeron asentamientos y pueblos enteros en el área.

Entonces, la pregunta apremiante es:¿Cuándo volverá a entrar en erupción el Vesubio y qué tan fuerte podría ser la erupción?

Para responder a esta pregunta, un grupo de investigación de ETH Zurich, en colaboración con investigadores de Italia, ha analizado de cerca las cuatro erupciones más grandes del Vesubio en los últimos 10,000 años para poder evaluar mejor si se puede esperar un evento peligroso en el futuro previsible.

Las cuatro erupciones estudiadas incluyen la erupción de Avellino de hace 3.950 años, que se considera un posible "peor escenario" para futuras erupciones, y la erupción del 79 d. C. que enterró las ciudades romanas de Pompeya y Herculano. Este último fue documentado por el escritor romano Plinio el Joven, por lo que todas las erupciones de este tipo se denominan erupciones "plinianas". Además, los vulcanólogos estudiaron las erupciones de 472 dC y 8890 aC. La erupción subpliniana del año 472 d. C. es la más pequeña de las erupciones investigadas, pero sigue siendo similar en tamaño en comparación con la reciente erupción de Tonga.

Los granates permiten una datación precisa

En su estudio, que acaba de publicarse en la revista Science Advances , los investigadores que trabajan con el autor principal Jörn-Frederik Wotzlaw y el profesor Olivier Bachmann de ETH Zurich determinaron la edad de los cristales de granate presentes en los depósitos volcánicos. Este mineral crece a partir del magma, ya que se almacena en la cámara de magma en la corteza superior debajo del Vesubio. Conocer la edad de estos minerales permite inferir cuánto tiempo residió el magma en esta cámara antes de que el volcán lo expulsara.

El granate es una opción inusual para determinar la edad de la eyección volcánica. Los investigadores suelen utilizar circonitas, que son pequeños minerales accesorios que se encuentran en muchas rocas ígneas. El magma del Vesubio, sin embargo, es demasiado alcalino para cristalizar circonitas, pero es rico en granate.

Para determinar la edad de los granates, los investigadores utilizaron los elementos radiactivos uranio y torio. La estructura cristalina del granate incorpora ambos en cantidades pequeñas pero medibles, con preferencia por el uranio. Usando la relación de los isótopos uranio-238 a torio-230, los investigadores pueden calcular la edad de cristalización de los minerales.

Todos los granates para este estudio provienen de material que el equipo de ETH recolectó en el sitio con la ayuda de colegas de las Universidades de Milán y Bari. Con este propósito, buscaron los sitios correspondientes donde los depósitos volcánicos de las cuatro erupciones mencionadas anteriormente están expuestos en la superficie y son accesibles para el muestreo.

Los intervalos se acortan

Mediante el uso de las edades de cristalización de los granates, los investigadores ahora pueden demostrar que el tipo de magma más explosivo en el Vesubio (el llamado magma "fonolítico") se almacena en un depósito en la corteza superior durante varios miles de años antes de la afluencia de más primitivo, y más caliente, el magma de la corteza inferior desencadena una erupción.

Para los dos eventos prehistóricos, los investigadores determinaron que el magma fonolítico residió en la cámara durante unos 5.000 años. Antes de las erupciones en el período histórico, se almacenó en este embalse durante solo unos 1000 años.

Para todas las erupciones, el tiempo de residencia del magma fonolítico en la cámara de la corteza superior coincide con los períodos de reposo del Vesubio.

"Creemos que es probable que un gran cuerpo de magma fonolítico en la corteza superior bloqueara el afloramiento de magma más primitivo y más caliente de depósitos más profundos", dice Bachmann. "Vesuvius tiene un sistema de plomería bastante complicado", agrega con una sonrisa.

Debajo del volcán hay varias cámaras de magma conectadas por un sistema de tuberías. La cámara superior, que es crítica para las erupciones, se llena con magma de una de las cámaras inferiores en un tiempo bastante corto. En este entorno más frío, el magma se enfría y cristaliza, lo que provoca cambios químicos en la masa fundida residual (un proceso llamado "diferenciación magmática"). Los expertos llaman al magma "diferenciado" del Vesubio fonolita. En algún momento (probablemente a intervalos relativamente regulares), el magma más primitivo o "máfico" fluye hacia la cámara superior desde mayores profundidades. Esta recarga conduce a un aumento de la presión dentro de la cámara, lo que puede forzar el magma fonolítico hacia arriba, potencialmente hasta la superficie, iniciando una erupción.

Un depósito de magma fonolítico parece haber existido casi siempre debajo del Vesubio durante los últimos 10.000 años. Sin embargo, la pregunta es si uno hoy que podría alimentar una erupción peligrosa como la de hace 3.950 años o la del 79 d.C.

Acumulación de magma bastante improbable

Los estudios sísmicos indican que, de hecho, hay un depósito a una profundidad de unos seis a ocho kilómetros debajo del Vesubio. Sin embargo, la composición del magma que contiene, es decir, si es fonolítico o más máfico, no se puede determinar utilizando tecnología sísmica. Pero dado que el Vesubio ha estado produciendo principalmente magma máfico desde 1631, los investigadores creen que es poco probable que la fonolita diferenciada se esté acumulando actualmente. "La última gran erupción en 1944 es ahora hace casi 80 años, lo que bien puede ser el comienzo de un período de reposo prolongado durante el cual se puede acumular magma diferenciado. Aún así, una erupción peligrosa comparable a la del 79 d. C. probablemente necesite el período de reposo para duran mucho más", dice Wotzlaw.

Si se expulsa magma predominantemente máfico en las próximas décadas, esto podría indicar que el cuerpo de magma detectado por los estudios sísmicos no está compuesto de magma diferenciado y que actualmente no hay ninguno presente debajo del Vesubio. "Es por eso que creemos que es más probable que una gran erupción explosiva del Vesubio ocurra solo después de un período de inactividad que durará siglos", dice Bachmann. Wotzlaw agrega:"Sin embargo, erupciones más pequeñas pero aún muy peligrosas como la de 1944 o incluso la de 1631 pueden ocurrir después de períodos más cortos de inactividad. Hasta ahora no es posible pronosticar con precisión el tamaño y el estilo de las erupciones volcánicas. Sin embargo, el despertar de los depósitos de magma debajo de los volcanes ahora son reconocibles mediante el monitoreo".

Supervisión cercana

Para evitar sorpresas desagradables, el Vesubio y su actividad, junto con su hermano mayor al oeste, los Campos Flégreos, son monitoreados las 24 horas. Por ejemplo, el Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Italia mide cada terremoto alrededor de los volcanes, analiza los gases emitidos por las fumarolas y observa la deformación del suelo, que son indicadores de actividad subterránea. También hay un plan de emergencia que describe cómo evacuar el área metropolitana de Nápoles en caso de que la vigilancia concluya que una erupción es inminente.