Los videos de lava roja que fluye del volcán Fagradalsfjall en Islandia son impresionantes. El geólogo geotérmico Bastien Poux utilizó el software Leapfrog Geothermal de Seequent para modelar la actividad del subsuelo y ver cómo se formó.
“Islandia es conocida como la tierra del fuego y el hielo. Está ubicada en el límite de las placas tectónicas de América del Norte y Eurasia”, dice Bastien.
“La geología del país insular se caracteriza por una intensa actividad volcánica, que ha sido noticia en la última década”.
Su último volcán ha captado la mayor parte de la atención, pero, para saber de dónde vino, Bastien tenía que entender la actividad que dio lugar a su creación.
El despertar los volcanes
El mundo sabe que Islandia es un país caliente, ya sea por sus aceras calentadas, su energía geotérmica o sus aguas termales. Sin embargo, esto también ha sido un inconveniente para los viajeros.
En 2010, en Eyjafjallajökull, en el sureste de Islandia, una violenta erupción envió cenizas a la atmósfera sobre toda Europa, lo que obligó a cerrar el tráfico aéreo durante varios días. El contexto geológico de este volcán y el hecho de que estaba cubierto por un glaciar crearon la erupción masiva.
Luego, en 2014 y 2015, Bardarbunga, ubicado en el centro del país, entró en erupción. Este volcán también había nacido debajo de un glaciar, pero terminó convirtiéndose en una erupción de fisura menos violenta en el flanco del volcán, lo que creó un campo de lava en un área llamada Holuhraun.
La erupción más reciente, que comenzó en 2021, ocurre en una región llamada península de Reykjanes, la zona más al suroeste de Islandia, donde se encuentran las famosas aguas termales Blue Lagoon Spa y el Aeropuerto Internacional de Keflavik.
El nuevo sitio de erupción se encuentra aproximadamente a 80 km de la capital del país, Reykjavik, y se puede acceder fácilmente después de una corta caminata desde una carretera local. Ha atraído a investigadores y a turistas por igual gracias a sus grandes espectáculos de lava.
¿Por qué aquí y ahora?
Como la mayor parte de Islandia, la península de Reykjanes es el resultado del vulcanismo debajo de los glaciares debido a la ruptura de la dorsal del Atlántico medio, donde dos placas tectónicas se están separando, lo que permite que emerja roca caliente de las profundidades de la Tierra.
La región se puede dividir en seis sistemas volcánicos paralelos principales. La erupción actual está ocurriendo en el sistema Fagradalsfjall.
Las erupciones en esta área son muy poco frecuentes y la última que se documentó fue durante el siglo VIII o IX, antes de que Islandia fuera poblada, y terminó a mediados del siglo XIII.
“Solo dos periodos eruptivos más antiguos son bien conocidos a partir de estudios geológicos, separados por unos 800 años”, explica Bastien. “Basándonos en estos datos, era probable que se produjera una erupción durante el siglo actual. Es importante tener en cuenta que las erupciones en esta región pueden durar décadas o más”.
La lava nueva generalmente brota de fracturas orientadas N40 ° a lo largo de la dirección de la grieta, y los flujos de lava pueden cubrir áreas extensas y fluir docenas de kilómetros hasta llegar al océano.
Sin embargo, nadie puede decir con certeza cuánto durará esta erupción, y las erupciones pueden disminuir durante un periodo y luego resurgir con fuerza.
Un sistema de alerta sísmica
Islandia supervisa de cerca toda la actividad tectónica para garantizar la seguridad y aprender más sobre la actividad volcánica. Como geólogo geotérmico, Bastien ha visitado este centro de investigación varias veces.
Los científicos comenzaron a notar un aumento en la actividad sísmica en la nueva área de erupción a mediados de febrero de 2021.
“Se registraron más de 34 000 terremotos en las dos primeras semanas con magnitudes de hasta 5,7”, dice Bastien.
“En la región, el promedio es de solo 1000 a 3000 por año”.
Las posibilidades de una erupción aumentaban día a día, ya que la actividad sísmica continuó hasta el mes de marzo.
“Los científicos interpretaron esta actividad como un movimiento de magma hacia zonas menos profundas, lo que creaba una nueva cámara de magma en forma de dique”, explica Bastien.
Finalmente, el 19 de marzo a las 8:45 p. m., hora local, comenzó una nueva erupción cerca de una montaña llamada Fagradalsfjall, a lo largo de una fisura de 200 m de largo. Las primeras observaciones en helicóptero informaron de pequeñas fuentes de lava y flujos lentos de lava.
Seguimiento de la actividad sísmica con Leapfrog
Los terremotos se crean a medida que el magma se acerca a la superficie y se abren nuevas fracturas en la tierra o se vuelven a abrir las existentes. Esto hace que las rocas se rompan y, una vez que la lava llega a la superficie, fluye libremente a lo largo del camino recién abierto.
Sin embargo, durante la erupción, la fuerza también puede abrir nuevas fracturas más lejos para dar lugar a un mayor flujo de lava o en caso de que la primera abertura se bloquee a medida que se solidifica la nueva lava.
Bastien utilizó datos sísmicos disponibles públicamente para construir un modelo geológico 3D utilizando Leapfrog Geothermal y visualizó los datos a medida que cambiaban con el tiempo. ¿Podía ver hacia dónde se dirigía el magma?
Figura: ubicación del terremoto entre el 24 de febrero y el 20 de marzo de 2021, dimensionada por magnitud y coloreada por fecha y hora.
Figura: análisis combinado de la densidad y la magnitud promedio de los terremotos entre el 24 de febrero y el 20 de marzo.
A partir del modelo de Leapfrog, se pueden hacer varias observaciones en momentos específicos:
- Alrededor del 24 de febrero, la actividad sísmica comenzó a aumentar en el área con varios eventos de alta magnitud (M>4), principalmente a profundidades de entre 5 km y 8 km al noreste del sitio de la erupción actual.
- Luego, a fines de febrero, los terremotos comenzaron a moverse hacia el norte, debajo de un antiguo volcán llamado Keilir.
- Entre el 1 y el 17 de marzo, los eventos comenzaron a moverse desde el norte hacia el punto más al sur, a lo largo de una falla correspondiente a la dirección de la grieta, una distancia total de aproximadamente 8,5 km.
- En los días siguientes, hubo terremotos de menor magnitud que ocurrieron más cerca de la superficie, debajo del sitio de la erupción, así como en un área unos kilómetros más al norte.
- La lava alcanzó la superficie el 19 de marzo. Hubo un terremoto de magnitud 3,14, justo antes de que comenzara la erupción, a solo 144 m de profundidad, a menos de un kilómetro al norte del sitio de la erupción.
“Desde que comenzó la erupción, la actividad sísmica es mucho menor y se centra principalmente en tres áreas principales: debajo del sitio de la erupción, en el área a 3 km al norte, a poca o a profundidad intermedia, y al norte, a mayor profundidad en el área, que posiblemente muestre magma nuevo procedente de la fuente más profunda”, afirma Bastien.
Impulsado por el fuego
La actividad volcánica de la región también es una gran fuente de energía geotérmica.
En la península de Reykjanes, donde ocurre la erupción, hay varias centrales geotérmicas:
- las centrales eléctricas de Reykjanes (100 MWe) y Svartsengi (74,4 MWe), en la parte occidental. Svartsengi se encuentra a solo 8 km del nuevo sitio de erupción.
- Las centrales de Hellisheidi (303 MWe + 133 Mwt) y Nesjavellir (120 MWe + 150 MWt) al este, cerca del volcán Hengill.
El calor bajo la superficie de la tierra tiene varias aplicaciones: generación de electricidad, calefacción, baño, invernaderos, deshidratación de alimentos y más.
¿Cuál es el futuro de este nuevo volcán?
“La erupción está en curso, con nuevas fisuras eruptivas que se abren al norte de la primera, lo que crea nuevos conos de lava y flujos en los valles cercanos”, dice Bastien.
“El flujo se ha mantenido estable desde el comienzo de la erupción y no muestra señales de desacelerar”.
Figura: evolución de la intrusión magmática y los flujos de lava superficial según la ubicación sísmica.
Bastien podrá actualizar fácilmente su modelo de Leapfrog a medida que haya nuevos datos disponibles. Islandia seguirá estando a la altura de su reputación volcánica, y no es probable que sus plantas geotérmicas se queden sin fuerza.
Fuentes de datos utilizadas: como esta erupción es muy reciente, la cantidad de datos recopilados es aún muy limitada. Los científicos supervisan las emisiones de gases para la seguridad de la población y recolectan muestras de lava para analizarlas en el laboratorio.
El conjunto de datos más importante y completo disponible desde antes de la erupción es el de los registros sísmicos en la región y está disponible públicamente en el sitio web de la Oficina Meteorológica de Islandia (www.skjalftalisa.vedur.is).
Los datos sísmicos incluían la ubicación, la profundidad, la magnitud y la hora de cada evento y se descargaron cada semana durante el periodo de febrero a abril antes de integrarse en Leapfrog para visualizar e interpretar las posibles tendencias.