Supervolcanes I

Supervolcán es un término que se refiere a un tipo de volcán que produce las mayores y más voluminosas erupciones de la Tierra. La explosividad real de estas erupciones varía, si bien el volumen de magma erupcionado es suficiente en cada caso para alterar radicalmente el paisaje circundante, e incluso para alterar el clima global durante años, con un efecto cataclísmico para la vida, similar al que pudiera tener un invierno nuclear.

El término fue acuñado en el año 2000 por los productores del programa de divulgación científica Horizon de la cadena televisiva BBC, para referirse específicamente a este tipo de erupciones. Esta investigación dio a conocer el tema ante el público no especializado, permitiendo así otros estudios en la misma línea referentes a los posibles efectos de los supervolcanes. En principio, supervolcán no es un término técnico usado en vulcanología, aunque ya desde el año 2003 ha sido empleado en varios artículos. Aunque no hay definido un tamaño mínimo para un supervolcán, hay al menos dos tipos de erupciones volcánicas que pueden ser identificadas con supervolcanes: erupciones masivas y grandes provincias ígneas.

Comparativamente, un supervolcán puede ser considerado como tal cuando en una sola erupción expulsa más de 50 veces la cantidad de material que expulsó el Krakatoa.

Pero un supervolcan no se trata de un volcán grande, la principal diferencia entre estos es que el supervolcan no se ve, se trata de una acumulación subterránea de magma. Lo que ocurre es que al no poder liberar presión por estar bajo tierra, el magma va acumulándose, "inflando" el terreno, aumentando la presión espectacularmente hasta que estalla. Se sabe que en el supervolcán de Yellowstone, explosiones anteriores lanzaron rocas de tamaño considerable que podría llegar desde América hasta Europa.

Las erupciones con un índice de explosividad volcánica (VEI, del inglés Volcanic Explosivity Index) de un valor de 8 (VEI-8) son sucesos de dimensiones colosales que expulsan al menos 1 000 km³ de magma y material piroclástico. Una erupción tal arrasaría virtualmente toda vida en un radio de cientos de kilómetros, e incluso sepultaría bajo una capa de cenizas algunas regiones continentales bastante alejadas. Las erupciones con un índice VEI-8 son tan poderosas que crean calderas circulares del tamaño de montañas, ya que el derrumbe del material en el sitio de la erupción rellena el espacio vacío de la cámara magmática que había debajo. La caldera puede perdurar millones de años después de que haya cesado toda actividad volcánica.

Las llamadas supererupciones volcánicas se producen en la Tierra aproximadamente cada 100.000 años. Son una de las más potentes catástrofes del planeta y todavía no se sabe a ciencia cierta qué las provoca.

Un grupo de científicos estadounidenses dirigido por Erik Grosfils, de la Universidad Estatal de Oregón, propuso una hipótesis al respecto. Los investigadores crearon un modelo teórico, según el cual el fenómeno se debe generalmente a la influencia de la temperatura y los parámetros físicos de la capa de magma bajo la superficie terrestre.

Los científicos creen que las rocas bastante dúctiles de las cámaras donde se acumula el magma hace subir la presión durante decenas de miles de años. Con el tiempo, la capa superior de estas se hinchan como un balón enorme hasta que no aguantan más la presión y se agrietan. Las grietas crecen y se hacen más profundas, destruyendo las paredes de la cámara donde el magma está acumulado bajo una enorme presión. El techo de la cúpula se viene abajo y la energía se libera, y entonces empieza una gran erupción.

Las explosiones de este tipo han resultado algunas veces más potentes que las erupciones volcánicas más destructivas que ha conocido nuestra civilización. Las supererupciones pueden influir en el clima del planeta, generando edades de hielo o los llamados "máximos térmicos". Estas sacudidas pueden ser comparadas a las caídas de enormes cuerpos celestes, que afortunadamente son raras.

Uno de los ejemplos de estas catástrofes fue la erupción del volcán Toba, en la isla indonesia de Sumatra, que se registró hace 74.000 años. El fenómeno provocó la caída de la temperatura atmosférica de la Tierra unos 11 grados, debido a la emisión de una enorme cantidad de la ceniza. Varios científicos creen que en aquellos tiempos la especie homo sapiens, entonces bastante joven, estuvo al borde de la extinción, pero sobrevivió gracias a un grupo que habitaba en el centro de África.

Anteriormente se creía que para detonar una supererupción se necesitaba la energía de una erupción preliminar, tal como se requiere una explosión nuclear para provocar una reacción termonuclear. Sin embargo, no se han encontrado evidencias de que algo así haya ocurrido en los lugares donde hubo supererupciones primigenias.

En los volcanes “comunes”, las erupciones provienene de las condiciones dentro de la cámara de magma. Pero en el caso de las supererupciones, lo que las “pone en marcha” es un factor externo que courre particularmente en la cúpula. Así, las supererupciones no son simplemente erupciones “gigantes”, sino otros procesos con otros mecanismo que los despiertan.

Esta hipótesis también explica por qué durante la historia del planeta los eventos de este tipo resultan raros. Según los cálculos, la cámara de magma tiene que contener de 10.000 a 15.000 kilómetros cúbicos de magma. Y toda esta enorme cantidad de rocas fundidas debe mantener una temperatura constante y ser presionada por nuevos flujos desde su base, recalentandola y haciendo maleables las capas de roca que la rodean. Si la cámara no es bastante grande, el magma se escapará como habitualmente observamos en los volcanes, mucho antes de alcanzar una presión colosal necesaria para la superexplosión.

Este modelo abre la posibilidad para que en un futuro puedan hacerse predicciones exactas de las supererupciones, así como desarrollar métodos que permitan convertirlas en erupciones comunes, por ejemplo destruyendo la cúpula antes de que la presión se haga crítica. Y entonces evitar un desastre que amenace toda la civilización.

La erupción de supervolcanes dormidos durante cientos de años podría predecirse gracias al análisis de los cambios de composición del magma, según un estudio publicado en la revista británica Nature.

El grupo de científicos a cargo de la investigación, encabezada por el geólogo Timothy Druittm, de la universidad francesa Blaise Pascal, y por Jon Blundy, de la universidad británica de Bristol, se volcó en estudiar la dinámica interna del magma del famoso volcán de la isla griega de Santorini.

Como resultado de este estudio, los científicos llegaron a la conclusión de que hay varios indicios en la composición del magma, a partir de los cuales se puede predecir la próxima erupción.

Los supervolcanes son capaces de expulsar decenas de miles de kilómetros cúbicos de magma y ceniza en pocos días y sus erupciones pueden afectar al cambio global del clima.

A diferencia de los volcanes normales, los supervolcanes suelen estar localizados en llanuras y no tienen forma de montaña.

El período transcurrido entre las erupciones como las de Santorini suele ser de miles de años, pero los científicos consideran que las modificaciones encontradas en el magma tienen lugar en escalas de tiempo muy breves antes de una erupción, aproximadamente cien años antes de que se produzca.

Por ello, un constante estudio de los cambios en el magma en las calderas de los supervolcanes dormidos durante largos periodos de tiempo pero potencialmente activos, como los de Long Valley y Yellowstone (Estados Unidos) y el de Campi Flegrei (Italia), permitiría predecir erupciones devastadoras.

Un grupo internacional de paleontólogos estableció una fecha más exacta de la mayor extinción masiva de especies en la Tierra, que corresponde a la hipótesis de que la causa de la catástrofe planetaria podría haber sido una intensa actividad volcánica en el planeta.

La llamada extinción del Pérmico se considera la mayor desaparición de organismos vivos en la historia de la Tierra, entre cinco grandes extinciones que conoce la ciencia. Este fenómeno se produjo hace aproximadamente 250 millones de años en el límite entre los períodos geológicos Pérmico y Triásico. Se cree que en este período desapareció el 90% de los seres vivos de la Tierra.

La versión del papel principal de los volcanes a esa catástrofe planetaria ha sido bastante popular entre en la sociedad científica; sin embargo, los investigadores no disponían de evidencias exactas, en particular, no se sabía cuán rápido había transcurrido ese proceso.

En el marco del nuevo estudio, científicos chinos realizaron un análisis estadístico de los datos paleontológicos recolectados en el territorio de toda China. Para la datación, se utilizaron la proporción de los isótopos de plomo y uranio. Los investigadores mejoraron el método de preparación de las muestras para el análisis y modificaron el espectrómetro, lo que ayudó a alcanzar una exactitud récord: 100.000 años.

Los autores del estudio revelaron que la extinción masiva se produjo hace 252,28 millones de años. Las especies se extinguieron simultáneamente en el mar y en la tierra y todo este proceso duró cerca de 200.000 años. Estos resultados corresponden al tiempo de la formación de las famosas escaleras siberianas, en la frontera de los periodos señalados.

Las escaleras siberianas, o "trapps", son grandes emisiones de basalto en la zona ártica de Siberia, que abarcan más de 3.000.000 km2 y son resultado de una emisión de unos 1,5 millones de km3 de lava a través de la corteza terrestre. Una hipótesis popular afirma que fueron los gases liberados en el proceso de esa enorme erupción los que pudieron haber afectado el clima global, causando la extinción de las especies.

A principios de 2011 otro grupo científico estableció la relación entre la formación de las escaleras siberianas y la extinción masiva. En particular, encontraron en los sedimentos microscópicos partículas de carbón. Según los estudiosos, fue este “suplemento” a otras emisiones volcánicas lo que permitió efectivamente extinguir los seres vivos en el planeta, sobre todo en el océano, donde murió el 96% de los organismos.

Los sucesos de índice VEI-8 conocidos se muestran en la lista dada a continuación. Las estimaciones en cuanto al material erupcionado aparecen entre paréntesis.

La erupción del lago Toba sumió a la Tierra en un invierno volcánico, expulsando ácido sulfúrico a la atmósfera y originando así la denominada Edad de Hielo milenaria, y erradicando cerca del 60% de la población humana de la época, tal como afirma la teoría de la catástrofe de Toba.

Otras muchas erupciones supermasivas han ocurrido también en el pasado geológico, como las que muestra la lista siguiente, todas de un valor de 7 en la escala VEI. La mayoría de las mostradas superan a la erupción del monte Tambora en 1815, que es la mayor erupción del registro histórico humano.