Cómo un nuevo hallazgo sobre burbujas volcánicas redefine la vigilancia de posibles erupciones

Un estudio internacional ha revelado que el simple movimiento del magma puede generar burbujas sin necesidad de descompresión, un hallazgo que, según Muy Interesante, obliga a revisar los modelos científicos sobre la preparación y el desarrollo de las erupciones volcánicas.

Hasta ahora, la teoría predominante sostenía que las burbujas responsables de impulsar las erupciones solo se formaban cuando el magma ascendía y experimentaba una caída de presión. Sin embargo, los nuevos resultados demuestran que la energía mecánica derivada del desplazamiento y la deformación del magma puede desencadenar la formación de burbujas, incluso si la presión permanece constante.

Experimentos con fluidos para simular el comportamiento volcánico

Este descubrimiento, recogido por Muy Interesante, se apoya en experimentos de laboratorio y simulaciones que reproducen condiciones similares a las de los sistemas volcánicos naturales. Los investigadores emplearon un líquido viscoso saturado con dióxido de carbono para simular el comportamiento del magma.

Al someter este fluido a diferentes velocidades de rotación en un dispositivo especializado, observaron que el movimiento por sí solo bastaba para liberar el gas atrapado, generando burbujas en las zonas donde la tensión mecánica era mayor. Este fenómeno, comparable a lo que ocurre al agitar una bebida gaseosa, se extrapola a escalas de dos a diez kilómetros bajo la superficie terrestre.

Los experimentos permitieron identificar varios tipos de burbujas, cuya formación dependía tanto del nivel de cizalla —la deformación causada por el movimiento— como del grado de sobresaturación de gas. Algunas burbujas surgían en el interior del líquido, mientras que otras aparecían en la superficie o junto a burbujas preexistentes.

Un aspecto relevante es que, cuanto mayor era la cantidad de gas disuelto, menor presión mecánica se requería para iniciar la formación de burbujas. Esto implica que los magmas ricos en volátiles son especialmente sensibles al movimiento, un factor fundamental para evaluar el riesgo eruptivo en volcanes con materiales muy cargados de gas.

La cizalla como segundo gatillo

El mecanismo de cizalla, descrito por Muy Interesante como un “segundo gatillo” para la creación de burbujas, actúa en paralelo al proceso clásico de descompresión. Cuando el magma asciende por los conductos volcánicos, atraviesa zonas estrechas y rocas irregulares que generan deformaciones constantes.

Los resultados del estudio indican que estas fuerzas son suficientes para liberar parte del gas disuelto, incluso sin cambios de presión. Para identificar las zonas donde este fenómeno es más probable, los investigadores desarrollaron el parámetro Poiseuille number, que señala que los conductos volcánicos superan fácilmente el umbral necesario para desencadenar la nucleación de burbujas por cizalla, a diferencia de las cámaras magmáticas profundas.

Este nuevo enfoque ayuda a explicar por qué algunas erupciones volcánicas se aceleran sin que se detecten cambios de presión evidentes. Si el movimiento del magma ya está generando burbujas antes de alcanzar zonas de menor presión, el sistema puede entrar en un estado inestable mucho antes de lo previsto, lo que añade complejidad a la evolución de los procesos eruptivos.

La cantidad y el tipo de burbujas formadas influyen directamente en la densidad, la viscosidad y la capacidad del magma para liberar gas de manera tranquila o explosiva. Según el estudio, la nucleación inducida por cizalla modifica la cantidad total de burbujas y, en consecuencia, la respuesta del magma dentro del conducto. Un mayor número de burbujas puede acelerar el ascenso y alterar el tipo de erupción, incluso en magmas que ya se encontraban cerca de la inestabilidad.

Además, este mecanismo cuestiona la interpretación tradicional de los registros geológicos, ya que durante años se asumió que todas las burbujas atrapadas en las rocas se formaban por descompresión. Si parte de ellas surge por cizalla, las estimaciones sobre la velocidad de ascenso del magma podrían estar sobrestimadas, lo que explicaría por qué algunos estudios sugerían velocidades casi imposibles.

Erupciones tranquilas y nuevos escenarios de predicción

El modelo resultante, que combina los efectos de la cizalla y la descompresión, ofrece una visión más realista de la dinámica volcánica. Permite entender por qué ciertos magmas ricos en gas no explotan de inmediato, sino que pueden liberar parte del gas antes de alcanzar zonas críticas, modificando así el desarrollo potencial de la erupción.

El hallazgo también aporta una posible explicación a las llamadas erupciones tranquilas, en las que magmas extremadamente viscosos y cargados de gas logran llegar a la superficie sin detonar violentamente, formando flujos de obsidiana en lugar de explosiones.

El estudio sugiere que la cizalla dentro del conducto podría generar burbujas de forma temprana, permitiendo una liberación progresiva de gas y reduciendo la presión interna del magma. Este proceso facilitaría la unión y el crecimiento de las burbujas, creando vías de escape para el gas y evitando que el magma alcance el umbral crítico de fragmentación explosiva.

Así, un magma inicialmente peligroso podría evolucionar hacia una erupción más benigna. Además, la investigación pone en duda el papel de los nanolitos —pequeñas partículas que se habían propuesto como disparadores de burbujas—, ya que los nuevos datos indican que la cizalla por sí sola puede generar nucleación suficiente.

Las implicaciones del estudio, según Muy Interesante, van más allá de la vulcanología. Procesos similares se observan en la fabricación de espumas industriales, en la liberación de gases en sistemas hidrotermales y en fenómenos planetarios donde líquidos saturados experimentan tensiones. Aunque los experimentos no utilizaron magma real, los investigadores extrapolaron sus resultados a condiciones naturales mediante escalado físico, ajustando los parámetros a los de magmas a varios kilómetros de profundidad.

La incorporación de la cizalla como variable en los modelos de predicción de erupciones representa un avance para la vigilancia volcánica, ya que permite anticipar escenarios eruptivos con mayor precisión, especialmente en volcanes con magmas viscosos y ricos en volátiles. Como concluye Muy Interesante, este avance científico suma una pieza esencial para descifrar los complejos procesos que rigen la dinámica interna de la Tierra.

Compartir nota: