Un mapa sin precedentes revela cómo es el interior de un volcán y qué riesgos de erupción existen

La aparente tranquilidad de la región de Eifel, en el suroeste de Alemania, oculta los rasgos de un evento catastrófico ocurrido hace unos 13.000 años, cuando el volcán Laacher See, que ahora es un lago de caldera, despertó en una erupción masiva que expulsó kilómetros cúbicos de magma y ceniza en cuestión de días. Este violento pasado convirtió a la zona en uno de los laboratorios naturales más vigilados de Europa, donde los científicos se preguntan qué ocurre realmente en las profundidades de este “gigante dormido” y si su sistema magmático continúa activo.

Para despejar estas dudas, investigadores del GFZ Helmholtz Centre for Geosciences y la Universidad de Potsdam llevaron a cabo un experimento científico sin precedentes entre septiembre de 2022 y agosto de 2023, al desplegar una red masiva de casi 500 estaciones sísmicas sobre el terreno. Esta infraestructura permitió capturar el paso de las ondas sísmicas y generar una tomografía de alta resolución, una especie de radiografía 3D del subsuelo, con un nivel de detalle nunca antes alcanzado en esta región.

Los hallazgos, publicados en el Journal of Geophysical Research: Solid Earth, ofrecen por primera vez una visión clara de la estructura interna del volcán con una resolución de dos kilómetros, lo que revela la geometría del reservorio magmático que alimentó la última gran explosión. Estas imágenes inéditas no solo muestran dónde se esconden los antiguos depósitos de magma, sino que también desvelan cómo estos interactúan con fallas tectónicas y fluidos profundos. Esto aporta claves fundamentales para comprender el comportamiento futuro de este complejo sistema volcánico.

Del volcán oculto al mapa subterráneo: cómo se reconstruyó el interior de Laacher See

La investigación denominada “Large-N” utilizó equipos avanzados para estudiar las capas internas de la Tierra bajo la región volcánica de Eifel. Los científicos instalaron cientos de sensores sísmicos y un cable de fibra óptica de unos 60 kilómetros, lo que les permitió detectar hasta las vibraciones más pequeñas que ocurren bajo la superficie. Colocaron estos instrumentos con una separación de apenas un kilómetro en la zona central, lo que permitió obtener imágenes muy detalladas del subsuelo con una resolución de dos kilómetros.

Para analizar los datos, emplearon programas de inteligencia artificial que ayudaron a identificar, entre miles de sismos registrados, 718 terremotos locales de alta calidad. Esto permitió separar con precisión los terremotos naturales de otras vibraciones causadas por actividades humanas, como explosiones en minas. Los científicos también usaron modelos tridimensionales por computadora para reconstruir cómo se comportan las ondas sísmicas al atravesar diferentes tipos de rocas y zonas del subsuelo.

Gracias a estas técnicas, el equipo descubrió una columna de unos tres kilómetros de diámetro justo debajo del lago Laacher See. En esta zona, las ondas sísmicas revelaron una anomalía muy particular (una relación de velocidad inusualmente alta) que actúa como una “huella digital”, lo que delata la presencia de fluidos magmáticos o roca parcialmente fundida en lugar de material sólido. Los científicos advirtieron que, en esta región, la mayor cantidad de pequeños sismos se concentra en los bordes de esas zonas especiales.

“Las fuertes reflexiones de las ondas sísmicas en los límites de las capas de la corteza superior e inferior bajo la cuenca de Neuwied también son inusuales. La intensidad de las reflexiones indica que se han acumulado fluidos en estas capas. Aún no se ha esclarecido si se trata de magma o de fluidos magmáticos, y se investigará mediante métodos de evaluación mejorados”, enfatizó el Dr. Torsten Dahm, coautor del trabajo y director del experimento.

El análisis de los datos sísmicos muestra que existe un gran depósito de magma que se extiende desde los dos hasta los diez kilómetros de profundidad. Esta zona tiene forma de cilindro inclinado hacia el sureste y ocupa un volumen aproximado de 75 kilómetros cúbicos. Los investigadores observaron que este depósito se inclina en las profundidades hasta interceptar la falla Siegen Thrust, lo que sugiere que estas antiguas fracturas de la corteza actúan como autopistas geológicas que facilitan el ascenso del magma hacia la superficie.

Debajo de este depósito de magma, los expertos hallaron un corredor que desciende hasta 43 kilómetros bajo la superficie, una característica que conecta el manto profundo con la corteza terrestre superior. Este canal se reconoce por la existencia de sismos lentos y profundos, asociados al paso de magma y fluidos desde capas muy profundas. El equipo de científicos resume así la importancia de sus resultados: “Las observaciones indican una conexión entre las estructuras tectónicas, los caminos del fluido y la sismicidad”.

Riesgos volcánicos, energía y vigilancia: lo que revela el nuevo modelo

Los resultados de la investigación ofrecen información crucial para evaluar la actividad volcánica futura en la región de Eifel, un área donde la última erupción importante se registró hace 13.000 años. Según el estudio, los patrones sísmicos y las velocidades de onda sugieren que “la región conserva el potencial para una erupción mayor”, dado que este depósito se mantuvo activo gracias a inyecciones periódicas de magma fresco y caliente desde las profundidades durante los últimos 65.000 años.

El estudio también reveló la existencia de otros depósitos ocultos bajo volcanes vecinos como Rieden y Korretsberg. Este hallazgo es clave, ya que señala nuevos puntos donde el magma podría estar acumulándose, lo que obliga a reevaluar los riesgos de la región. Además, el análisis aporta un beneficio práctico: al ubicar con precisión zonas de la corteza saturadas de agua caliente, se identificaron posibles fuentes de energía geotérmica limpia.

Como concluye el equipo, “la combinación de anomalías en las velocidades, la concentración de sismicidad y la proximidad a sistemas volcánicos sugiere que estas áreas pueden contener actualmente fundidos parciales”.