Cristales del mineral zircón han sido examinados como una especie de 'caja negra' de la actividad de un volcán, que permite a la vez predecir su evolución en función de la temperatura del magma. Aunque las erupciones volcánicas son a menudo bastante peligrosas, los científicos han sido incapaces de identificar los procesos que condujeron a grandes erupciones y entre las limitaciones importantes está la falta de conocimiento sobre la historia de la temperatura del magma.

Un nuevo estudio analizó los cristales del mineral zircón, silicato de zirconio, en el magma de una erupción en la zona volcánica de Taupo, en Nueva Zelanda, hace unos 700 años para determinar la historia del magma.
El análisis muestra que el magma pasó por un periodo comparativamente "fresco" durante miles de años antes de calentarse y una vez que las temperaturas del magma alcanzaron los 750 grados centígrados, pasó poco tiempo, décadas o menos, antes de que se produjera una erupción.

Este patrón de almacenamiento de cristales a largo plazo en un magma casi sólido, interrumpido por un calentamiento rápido, es aplicable a muchos otros volcanes alrededor del mundo y puede comenzar a ayudar a los científicos a reconocer cuándo un volcán se dirige hacia una fase eruptiva, según señalan los investigadores del estudio, que recibió financiación de la Fundación Nacional de Ciencia estadounidense y que se publica esta semana en 'Science'.

"La movilidad en el magma es una función de la temperatura y la mayor parte del tiempo cuando está sentado en la corteza terrestre bajo el volcán está frío", subraya Adam Kent, geólogo y coautor del estudio de la Universidad Estatal de Oregón, en Estados Unidos. "Por supuesto, frío es una descripción relativa, ya que sigue estando unos 650 grados (Celsius). Yo no pondría mi dedo en él", detalla.

"Pero para entrar en erupción en la superficie de la Tierra, el magma necesita calentarse de manera que pueda escurrirse para que se exprima a lo largo de las grietas de la Tierra y se empuje hacia la superficie. A temperaturas más bajas el magma es demasiado rico en cristales y viscoso para moverse. Es como tratar de extender la mantequilla de cacahuete fría sobre un pedazo de pan. Son necesarias temperaturas más altas para hacer que las cosas se muevan y luego nuestros datos muestran que hacen falta sólo un periodo de años o décadas antes de que entre en erupción", explica.

Método valido para otros volcanes

Kent señala que el sistema de magma de Taupo tiene similitudes con muchos volcanes alrededor del mundo, incluyendo la Cordillera de las Cascadas en el Pacífico Noroeste de Estados Unidos. Un estudio anterior realizado por Kent y sus colegas usando un enfoque diferente encontró que el Monte Hood en Oregón también pasó la mayor parte de su historia en un estado frío y rígido antes de pasar rápidamente a una fase eruptiva.

Este nuevo estudio añade más certeza al método y proporciona una nueva herramienta para aplicar este trabajo a otros volcanes, según los investigadores, quienes apuntan que la clave para profundizar en estos procesos geológicos a largo plazo entender la temperatura térmica o temperatura de los volcanes. Los estudios pasados comenzaron a hacer incursiones para comprender la historia de las temperaturas del magma, pero confiaron en intentar reconciliar datos de una muestra que contenía muchos millares de cristales individuales.

El uso de cristales de zircón, que se pueden fechar a través del análisis de la descomposición de uranio y torio, añade más resolución, o precisión, al proceso. Los cristales son como la "caja negra" que registra los vuelos de los aviones a la hora de estudiar erupciones volcánicas, según otro de los científicos de este trabajo, Kari Cooper, de la Universidad de California, Davis, Estados Unidos.

"En vez de intentar juntar lo que pasó con los restos, los cristales pueden decirnos qué estaba ocurriendo mientras estaban por debajo de la superficie, incluyendo la carrera hacia una erupción", subraya Cooper. Los cristales de zircón se producen en el magma de muchos volcanes y la nueva técnica tendrá amplias aplicaciones a los volcanes a lo largo del cinturón de fuego --el conjunto de volcanes que rodea el Océano Pacífico-- y en otros lugares.

"Elimina cierta incertidumbre y nos da una gran nueva herramienta para volver y mirar otros volcanes", afirma Kent. El hallazgo también sugiere que, si muchos volcanes almacenan su magma en este estado relativamente frío, detectar los volcanes donde está presente el magma caliente y móvil puede ayudar a los investigadores a encontrar volcanes en las primeras etapas de producción de futuras erupciones. La tecnología para monitorear los volcanes usando ondas sísmicas y otras técnicas remotas está mejorando todo el tiempo, según los investigadores.