Cuando el volcán de La Palma entró en erupción en septiembre de 2021, enormes fuentes de lava comenzaron a elevarse sobre la isla mientras ríos de roca fundida avanzaban por sus laderas. Durante 85 días, el Tajogaite alternó explosiones violentas con periodos en los que el magma fluía de forma relativamente tranquila. Aquella diferencia desconcertó a los investigadores: ¿cómo podía un mismo sistema volcánico producir comportamientos tan distintos?
Un equipo internacional dirigido por la Universidad de Manchester ha encontrado una posible explicación en algo que ocurre mucho antes de que la lava alcance la superficie. Al recrear las condiciones del magma en el laboratorio, descubrieron que el calentamiento extremo puede retrasar la formación de cristales de apenas 20 minutos a más de ocho horas. Esa diferencia microscópica puede modificar radicalmente la velocidad de ascenso del magma y favorecer la aparición de espectaculares fuentes de lava. Los resultados fueron publicados en Nature Communications.
El secreto de las erupciones podría estar en unos cristales diminutos que desaparecen cuando el magma se calienta demasiado
El magma no es simplemente roca líquida. Contiene gases disueltos y numerosos cristales minerales que se forman conforme cambian la temperatura y la presión. La cantidad de estos cristales influye directamente en su viscosidad, es decir, en la facilidad con la que puede fluir. Cuantos más cristales aparecen, más difícil puede resultar el movimiento del magma a través de los conductos volcánicos.
Los científicos analizaron muestras procedentes de la erupción de 2021 y las sometieron a temperaturas y presiones controladas. Para observar cómo aparecían los cristales utilizaron una técnica de tomografía con rayos X de sincrotrón en las instalaciones británicas de Diamond Light Source. El sistema permitió observar la cristalización en tiempo real, algo especialmente importante para reconstruir procesos que normalmente ocurren a kilómetros de profundidad.
El experimento reveló una diferencia extraordinaria. Cuando el magma no había experimentado un sobrecalentamiento intenso, los primeros cristales comenzaban a formarse aproximadamente a los 20 minutos. En cambio, cuando se calentaba por encima del punto en el que esos minerales permanecen estables, podía tardar más de ocho horas en comenzar a cristalizar nuevamente.
La explicación está en las pequeñas estructuras que normalmente sirven como semillas para formar nuevos cristales. El calor extremo puede disolverlas y modificar la organización interna del material fundido. Incluso cuando el magma vuelve a enfriarse lo suficiente, necesita mucho más tiempo para recuperar sus cristales.
Ocho horas sin formar cristales pueden cambiar completamente la manera en que un volcán entra en erupción
Para determinar qué implicaba el descubrimiento, los investigadores incorporaron los resultados a modelos numéricos del ascenso del magma. Compararon escenarios en los que la cristalización comenzaba después de 20 minutos con otros en los que permanecía retrasada durante ocho horas. Las simulaciones mostraron que esta diferencia podía modificar profundamente el comportamiento del material.
Cuando la formación de cristales se retrasaba, el magma conservaba una viscosidad menor y podía ascender más rápidamente hacia la superficie. En uno de los escenarios estudiados, el material recorrió el trayecto desde unos 13 kilómetros de profundidad en aproximadamente 30 minutos, sin tiempo suficiente para desarrollar nuevos cristales durante el ascenso.
Por el contrario, cuando la cristalización comenzaba antes, el magma se volvía más viscoso y ascendía lentamente, favoreciendo la liberación gradual de gases. Según explica la Universidad de Bristol, los modelos muestran que estos procesos pueden contribuir a diferenciar erupciones caracterizadas por fuentes de lava de otras más tranquilas.
El estudio no demuestra que este mecanismo explique por sí solo toda la erupción del Tajogaite. Los investigadores utilizaron el volcán como caso de referencia y reconocen que otros factores, como la cantidad de gases, la presión y las características del conducto, también influyen en el resultado. Sin embargo, el hallazgo incorpora una variable que los modelos volcánicos deben considerar: la historia térmica del magma antes de comenzar su ascenso. Comprender cuánto se calentó y cuánto tiempo lleva sin formar cristales podría mejorar las simulaciones utilizadas para evaluar el peligro volcánico.
La conclusión resulta fascinante: dos masas de magma aparentemente semejantes pueden alcanzar la superficie de maneras radicalmente diferentes. Y la explicación no siempre está en la cantidad de lava o en la fuerza de los gases, sino en unos cristales microscópicos que todavía no han tenido tiempo de aparecer.
