El monte Etna es el volcán más activo de Europa y uno de los más estudiados del mundo. A pesar de eso, durante décadas persistió una pregunta sin respuesta satisfactoria: ¿por qué el mismo volcán, con el mismo tipo de magma basáltico, puede producir erupciones tan diferentes entre sí? Un equipo de la Universidad de Cornell, con participación de investigadores de Columbia y la Universidad de Hawái, analizó dos erupciones históricas del Etna separadas por casi cuatro milenios y encontró la respuesta en algo que no se puede ver directamente: los gases atrapados en el magma.
Las dos erupciones: 4.000 años de diferencia, mecanismos opuestos
La erupción Pliniana del año 122 a.C. fue una de las más violentas en la historia documentada del Etna: generó una columna de cenizas de hasta 26 kilómetros de altura y cubrió más de 530 kilómetros cuadrados de Sicilia. El análisis del equipo revela que el magma ascendió desde unos 22 kilómetros de profundidad pero quedó retenido durante al menos tres semanas en una zona entre 2 y 5 kilómetros bajo el volcán. Durante ese tiempo, el gas se fue escapando lentamente, el magma se enfrió parcialmente y se formaron microlitos que lo espesaron. Esa retención fue lo que provocó la explosión súbita y potente cuando la presión alcanzó el umbral crítico.
El evento conocido como Fall Stratified, ocurrido hace casi 4.000 años en el mismo volcán, siguió una trayectoria radicalmente distinta. El magma estaba almacenado a mayor profundidad, entre 24 y 30 kilómetros, y contenía mucho más dióxido de carbono. Cuando ese gas alcanzó suficiente presión, el magma subió a la superficie a una tasa de 17,5 metros por segundo y la erupción se desencadenó en pocas horas, sin fase de retención ni de escape gradual de gases.
El factor determinante: CO₂ para erupciones rápidas, agua para erupciones lentas
De acuerdo al estudio publicado en Geochemistry, Geophysics, Geosystems, el profesor Esteban Gazel de Cornell explicó en el comunicado oficial que el Etna es excepcional porque «es uno de los pocos volcanes del mundo donde el agua y el dióxido de carbono compiten por controlar la erupción». Cuando predomina el CO₂, la explosión ocurre de forma rápida y desde gran profundidad. Cuando el papel principal lo tiene el agua, el proceso se ralentiza y se concentra en niveles más cercanos a la superficie.
Esta distinción tiene implicaciones directas para los sistemas de alerta temprana: el tipo de gas dominante en el magma determina si los instrumentos de monitoreo tendrán semanas para detectar señales antes de una erupción, o si el evento puede producirse en horas con muy poco tiempo de aviso. Comprender qué gas domina en el magma actual del Etna en cada momento podría ser la clave para mejorar los pronósticos de sus erupciones futuras.
La técnica: burbujas microscópicas atrapadas en cristales de olivino
Para reconstruir lo que ocurrió en el magma hace siglos o milenios, el equipo analizó inclusiones en cristales de olivino, pequeñas bolsas atrapadas dentro de los cristales que pueden contener restos de roca fundida o gas del momento en que se formaron. La técnica de espectroscopía Raman permitió medir con precisión la densidad de CO₂ en las burbujas microscópicas, y a partir de esa información calcular la presión y la profundidad en que el magma estuvo almacenado antes de cada erupción. Maxim Gavrilenko, primer autor del estudio, describió el proceso: «Esa técnica nos da la densidad del CO₂ y, usando una ecuación de estado, podemos transformar esa densidad en presión, y la presión en profundidad».
Las aplicaciones globales: Chile, Hawái y el objetivo de modelar todos los volcanes
Los resultados del estudio ya están siendo aplicados en volcanes de Chile, Hawái y otras regiones. Gazel concluyó que «idealmente, esto debería hacerse en todos los volcanes del planeta. Estos son los datos que necesitamos para modelos físicos de erupciones que sirvan de base para la evaluación de riesgos». El Etna, con su historia extraordinariamente bien documentada y su accesibilidad para la investigación científica, se convirtió en el laboratorio natural ideal para desarrollar metodologías que luego puedan aplicarse en volcanes más difíciles de estudiar.
