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Se calcula que entre 5 y 10 volcanes de todo el mundo son capaces de producir una supererupción que podría afectar catastróficamente al clima mundial. Uno de estos volcanes se esconde bajo las aguas del lago Toba, en Sumatra, y ha provocado dos supererupciones en el último millón de años. ¿Pero cuándo será la próxima? ¿Habrá alguna señal de alarma?
Para responder a estas preguntas, un equipo internacional de geólogos dirigido por la Universidad de Ginebra (UNIGE), en Suiza, y la Universidad de Pekín, en China, desarrolló un análisis de los niveles de uranio y plomo en los circones -un mineral que suele encontrarse en las erupciones volcánicas explosivas- para determinar el tiempo que tardó el volcán en prepararse para sus supererupciones. Desgraciadamente, estos resultados, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, refutan la idea de que las señales geológicas inusuales anunciarían una supererupción inminente. Por el contrario, el magma se acumuló silenciosamente en el depósito de magma hasta que se produjeron estas explosiones masivas.
El volcán Toba, en Sumatra, provocó dos de las mayores erupciones conocidas en la Tierra: la primera hace 840.000 años y la segunda hace 75.000 años, cada una de ellas de unos 2.800 km³, suficiente para cubrir toda Suiza con 7 cm de ceniza, y que representa 70.000 veces la cantidad de magma emitida hasta ahora por la actual erupción de La Palma. Otras dos erupciones más pequeñas tuvieron lugar, una hace 1,4 millones de años y la otra hace 500.000 años.
Los geólogos de la UNIGE y de la Universidad de Pekín están interesados en el volcán Toba porque no existe ningún registro histórico de la respuesta humana a una supererupción del tamaño de la que produjo en el pasado. Un acontecimiento de este tipo afectaría al clima mundial y plantearía numerosos problemas, sobre todo de abastecimiento de alimentos, por no hablar de la migración de las poblaciones.
"El volcán Toba forma una caldera, lo que significa que las erupciones anteriores han creado una gran depresión que hoy está ocupada por agua meteórica", explica Luca Caricchi, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y coautor del estudio. En el centro del lago hay una isla que se levantó del agua por el empuje del magma inyectado en el depósito subvolcánico.
"Podemos ver que esta isla aumenta gradualmente de altura, lo que indica que el volcán está activo y que el magma se está acumulando debajo", afirma Ping-Ping Liu, profesor de la Facultad de Ciencias de la Tierra y del Espacio de la Universidad de Pekín y autor principal del artículo. ¿Pero estamos cerca de la próxima supererupción?
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| Foto del lago Toba en Sumatra y su isla creada por la acumulación de magma en el depósito de magma del volcán. Crédito: UNIGE |
Medición del uranio y el plomo en el circón
El circón es un mineral que se encuentra en los productos de las erupciones volcánicas explosivas.
"Una de sus características es que lleva uranio en su estructura", explica Ping-Ping Liu. Con el tiempo, el uranio se descompone en plomo. "
Así que midiendo la cantidad de uranio y plomo en el circón con un espectrómetro de masas, podemos determinar su edad", dice el geólogo. Los científicos determinaron la edad de un gran número de circones extraídos de los productos de diferentes erupciones: el circón más joven proporciona información sobre la fecha de la erupción y los circones más antiguos revelan la historia de la acumulación de magma que precede a las supererupciones.
"La primera supererupción se produjo hace unos 840.000 años después de 1,4 millones de años de aportación de magma, mientras que el magma que alimentó la segunda supererupción a los 75.000 años se acumuló en solo 600.000 años", señala Luca Caricchi.
Estimar el ritmo de acumulación de magma para anticipar el tamaño de la próxima supererupción
Esta técnica, basada en la geocronología del circón, también puede utilizarse para estimar la tasa de entrada de magma en un depósito de magma.
"En la actualidad, estimamos que unos 320 km³ de magma podrían estar listos para entrar en erupción dentro del depósito del volcán Toba", afirma Luca Caricchi. Si tal erupción se produjera ahora, sería un acontecimiento muy catastrófico que afectaría fuertemente no solo a la muy poblada isla de Sumatra, sino también al medio ambiente mundial. Los geólogos han calculado que actualmente se acumulan unos 4 km³ de magma erupcionable en el depósito de magma de Toba cada mil años y que este ritmo fue bastante estable a lo largo de su historia eruptiva.
"La próxima supererupción del tamaño de las dos últimas tendría lugar, por tanto, dentro de unos 600.000 años", prosigue. Esto no excluye que puedan producirse entretanto erupciones más pequeñas.
Fuentes, créditos y referencias:
Growth and thermal maturation of the Toba magma reservoir, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.2101695118.
Fuente: Universidad de Geneva