Universo Paralelo: Tierra violenta

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ERUPCIONES DE AYER Y DE HOY

Fotografía de Marcela Vollmer

Por Eduardo Morgado

Vulcanólogo

El 22 de abril del año 2015, cuando faltaban diez minutos para las seis de la tarde, el volcán Calbuco comenzó una de las mayores erupciones de la historia. Desde ese primer pulso eruptivo hasta el tercero, el 30 de abril, expulsó unos 270 millones de metros cúbicos de cenizas, cuyo peso es comparable al de toda la población mundial. La erupción anterior había sido en 1961, por lo que esta fue la primera desde que el volcán es monitoreado.

• Los productos volcánicos emitidos en una erupción registran algunas de las características del magma bajo la superficie terrestre.Al igual que el hielo, que al formarse guarda información del agua líquida al cambiar de estado, las rocas, que en algún momento fueron parte del magma líquido, contienen información sobre este fluido.
• Esta información puede ser identificada y estudiada por científicos en la superficie, incluso mucho tiempo después de que la erupción haya ocurrido.

Actualmente, el Observatorio Volcanológico de los Andes del Sur, dependiente de Sernageomin, monitorea en tiempo real la actividad de 45 volcanes a partir de señales instrumentales en la superficie. Algunos de los volcanes monitoreados son de los más activos de los Andes, como Villarrica, Llaima y Calbuco. Este monitoreo recibe señales indirectas (porque se mide la superficie del volcán y no el magma mismo) y se basa en inclinómetros, estaciones de GPS, estaciones sísmicas, señales satelitales, entre otros.

La acción conjunta de científicos de todo el mundo permite entender mejor lo que pasa en las zonas de almacenamiento de magma bajo la superficie.

• En los últimos años, por ejemplo, se han desarrollado en Chile herramientas de modelación numérica que son usadas internacionalmente y que han permitido interpretar las señales que los volcanes nos envían.

Gracias a esto se descubrió, por ejemplo, que la erupción del año 2015 del volcán Calbuco fue gatillada por un magma profundo que ascendió hasta la zona de almacenamiento, calentándola y haciendo que liberara gases. A pesar de que este proceso comenzó cuatro días antes de la erupción, solo dio señales superficiales tres horas antes del evento eruptivo.

• La ocurrencia de erupciones volcánicas no se puede predecir con certeza. Pero seguimos trabajando para reconocer e interpretar las señales que los volcanes nos envían. Esto no solo nos ayuda a actuar eficientemente en períodos de crisis y estar mejor preparados para los escenarios del futuro. Además, nos da pistas sobre la estructura y la dinámica de las entrañas de nuestro planeta.

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¿DÓNDE VIVIMOS?

Agencia Uno

Por Camilo Sanchez

Geólogo

El año 2008 fuertes lluvias originaron inundaciones en Chile central. Entre las localidades afectadas se encontraba Licantén, en la Región del Maule, en donde la crecida del río Mataquito inundó el pueblo, hospital incluido. Quince años después, en 2023, la historia se repitió para la misma región, afectando a localidades como Curicó o Linares.

• Por estos días, las lluvias vuelven a hacer estragos en el centro y el sur del país. Así, vale la pena preguntarse si como sociedad hemos aprendido algo de la generación de eventos naturales potencialmente catastróficos, considerando que estos son cada vez más frecuentes.

La inquietud cobra relevancia, ya que, pospandemia, se ha dado un proceso de migración desde grandes ciudades hacia localidades semirrurales o rurales y un fuerte proceso de inmigración. Se hace necesario entonces conocer los nuevos entornos naturales para contestar una pregunta fundamental: ¿sabemos, realmente, dónde vivimos?

• Conocer el entorno natural en donde se emplazan las ciudades en Chile es crucial para el desarrollo de las comunidades,considerando que la ocurrencia de fenómenos naturales es parte de la idiosincrasia de las personas que habitan este país.

En este contexto, el desarrollo cultural de Chile ha naturalizado fenómenos como la ocurrencia de terremotos (porque la diferencia entre temblores y terremotos es algo muy chileno), tsunamis, erupciones, aluviones, incendios de gran envergadura o crecidas de río.

• Incluso, para un país en vías de desarrollo debiese ser una necesidad de primer orden, ya que, como lo plantea la Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres, por cada dólar invertido en la reducción del riesgo de desastres y la prevención, se pueden ahorrar hasta 15 dólares en reconstrucción.
• En vista de los eventos naturales catastróficos ocurridos en diversas comunas de Chile central, se han potenciado acciones tendientes a mejorar los planes de gestión de riesgo de desastres a nivel comunal.Entre estas medidas, se destaca la incorporación de personas con formación en geociencias e, incluso, el acercamiento con escuelas de geología para desarrollar estudios locales y definir zonas de inundación.
• Así, se espera que las autoridades locales, en conjunto con las universidades, puedan dialogar directamente con sus vecinas y vecinos para conocer sus entornos naturales, sus características locales y las formas en que pueden ocurrir fenómenos naturales potencialmente catastróficos y evitar pérdidas de todo tipo.

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EL CUESTIONARIO: DIANA COMTE

Cada semana hacemos las mismas cuatro preguntas a un científico. En esta edición, entrevistamos a la sismóloga, doctora Diana Comte.

-¿Qué te motivó a dedicarte a la ciencia?

-Yo tuve facilidades para la aritmética en básica y solo en enseñanza media me di cuenta de que amaba mucho la física, tanto que molestaba mucho a mi profesor porque la forma en que enseñaba no ayudaba a comprender su significado. Cuando terminé la enseñanza media, rendí la PAA (¡se me cayó el carnet!) y decidí ingresar a la Licenciatura en Ciencias, mención Física, en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.

En esa época los estudiantes de ciencias no veían con buenos ojos que uno tomara asignaturas en la Escuela de Ingeniería, pero, a pesar de ello, aproveché lo que me ofrecía. Cursé todas las asignaturas que pude de astronomía y astrofísica, lo que me permitió obtener una beca de ayudante de investigación en el Observatorio de ESO en La Silla, donde pasé mis vacaciones observando. Casi al terminar mi tesis en astrofísica, me di cuenta de que me faltaba un electivo y cursé geofísica general. Ahí descubrí mi verdadera vocación: los terremotos. Después continué con el magíster y un doctorado en geofísica. Es interesante cómo la vida te conduce por caminos un poco erráticos y solo por azar encuentras tu verdadero amor.

-¿Cuál es la obra científica que más influyó en tu actividad?

-No sé si hubo solo una obra científica que haya influido en mi investigación, pero creo que la vida y los descubrimientos de Marie Tharp (1920-2006) me impresionaron mucho. Era otra época, donde la mujer cumplía solo roles impuestos, y esta mujer se dio cuenta de que en medio del océano Atlántico había una línea dorsal, que correspondía a la grieta más grande jamás vista, descubriendo de esta forma lo que actualmente conocemos como mesodorsales oceánicas, por donde asciende material caliente, dando lugar al nacimiento de algunas placas tectónicas. Su descubrimiento no fue aplaudido por sus pares, hasta que en los años 60 se pudo comprobar su teoría.

-¿Cuál es el problema científico más importante por resolver?

-Tampoco sé cuál es el problema científico más importante por resolver, pero creo que hay mucha información proveniente de las ondas sísmicas, que contienen información no solo de la fuente, sino que también de la trayectoria por las cuales transita. Comencé a estudiar los procesos a escala del orógeno, fundamentalmente asociados a los procesos de subducción.

Además, con la gran cantidad de terremotos que tenemos en Chile, tuve la ingenua ilusión de que podía decir algo respecto a cuándo, dónde y de qué tamaño podría ser el próximo terremoto que nos afectara. Con los años me di cuenta de que, a pesar de lo mucho que se ha avanzado en sismología, aún nos falta demasiada información relevante para comprender con exactitud lo relativo a la predicción. Entonces enfoqué mi investigación en estudiar de qué manera los terremotos nos pueden ayudar a comprender mejor las características del subsuelo y comencé a aplicar la tomografía sísmica para detectar potenciales objetivos de exploración minera.

-¿Cuál es la pregunta que te desvela como científica y cómo la enfrentas?

-La verdad es que duermo muy bien y solo me desvelan los problemas de mis cuatro hijos (todos varones), de mis tres nietas y de mi nieto. Sin embargo, creo que sería muy interesante poder caracterizar mejor las anomalías de velocidades provenientes de la tomografía sísmica y poder establecer rangos de valores que me permitan avanzar de “potenciales objetivos de exploración” a definitivamente “objetivos de exploración”.

Tengo la suerte de contar con un equipo de investigadores que se hace llamar el Team Diana. La mayoría son mujeres, que, al igual que yo, enfrentan ser madres, esposas, compañeras e investigadoras. Sé muy bien que, a pesar de mis años, tengo mucho por aprender y que descubrir, lo cual me fascina y me atrae constantemente, no creo ser la conocedora de la verdad absoluta (solo porque no existe) y trato de transmitir eso en mis clases. La vida y la ciencia evolucionan. No siempre estoy de acuerdo conmigo misma. De hecho, hay artículos de mis inicios con los cuales ya no estoy totalmente de acuerdo, y creo que eso es positivo. No soy incondicional de nadie, ni siquiera de mí misma.

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LA IMAGEN DE LA SEMANA

ESA/DLR/FUBerlin/AndreaLuck

Nuestro planeta es apenas uno entre decenas de sextillones que existen en el universo observable. Esto es equivalente al número de moléculas en una cucharada de agua. Por lo mismo, no podemos esperar que el vulcanismo, las lluvias, los movimientos sísmicos, sean monopolio de nuestro hogar cósmico. Y no hay que ir muy lejos para encontrar estos fenómenos.

La fotografía, tomada por el Mars Express Orbiter, muestra el volcán Olympus Mons, en nuestro vecino Marte. Y no es cualquier volcán. De hecho, con sus 22 kilómetros de altura –casi tres veces la de nuestro monte Everest–, no es solo el volcán más alto, sino que la montaña de mayor altura de todo el sistema solar.

• Es un volcán «en escudo», un nombre que se da a aquellos de muy poca pendiente, por lo que se asemejan a un escudo en el suelo. Su base tiene 600 km de diámetro y una superficie mayor que la de todo Ecuador.

Pero, a pesar de su descomunal tamaño, el Olympus Mons es inofensivo. Se trata de un volcán inactivo. No se sabe cuándo fue su última erupción, aunque hay científicos que estiman que pudo ser bastante reciente, hace unos 2 millones de años (claro, reciente en escalas geológicas). Lo que parece indudable es que hoy no hay ninguna actividad volcánica en Marte.

• La depresión que observamos en el centro del volcán no es un cráter. Es lo que se llama una «caldera» volcánica. Estas se producen cuando, luego de una erupción, la cámara magmáticase vacía, provocando su colapso.

Las calderas en la cima del Olympus Mons tienen una superficie de unos 5 mil km², similar a la de la comuna de Puente Alto, la más grande de la Región Metropolitana.

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BREVES PARALELAS

Erupción del Eyjafjallajökull el 2010. Foto de Terje Sørgjerd

– También hay belleza en las erupciones volcánicas. Una de las características más atractivas son los rayos que aparecen en sus columnas eruptivas, como los que vemos en la imagen, que corresponde a la erupción del volcán Eyjafjallajökull (no intentes pronunciarlo) en 2010 en Islandia.

• Los rayos son descargas eléctricas que ocurren cuando la diferencia de potencial (el voltaje) entre dos cuerpos cargados eléctricamente es tan grande, que el aire no puede contener el paso de una corriente eléctrica. Los electrones de sus moléculas son arrancados, lo que permite que la electricidad fluya, emitiendo luz.
• Estas diferencias de potencial ocurren por distintas razones dentro de la violenta actividad volcánica.El movimiento de partículas de ceniza y fragmentos de roca dentro de la columna eruptiva puede generar cargas eléctricas a través de la fricción, similar a como se genera la carga eléctrica en las nubes en una tormenta.
• Este fascinante fenómeno no solo resulta un espectáculo visual, sino que también es útil para entender las dinámicas de las erupciones volcánicas y los procesos eléctricos en la atmósfera.

– La termodinámica es la ciencia que estudia el fenómeno del calor. Tuvo un gran desarrollo durante el siglo XVIII, y se sigue utilizando hasta nuestros días en una variedad de contextos: desde el estudio teórico de los agujeros negros hasta el vulcanismo y el análisis de la dinámica del calor en el interior de la Tierra.

Fue hace exactamente 200 años, el 12 de junio de 1824, cuando apareció uno de los textos más influyentes en la historia de la termodinámica. Está basado en una de sus aplicaciones más exitosas: los motores. Fue publicado por el ingeniero francés de 27 años, Nicolas Léonard Sadi Carnot, y lleva uno de los títulos más atractivos que un libro de física haya tenido jamás: Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego.

• Carnot formuló uno de los resultados más importantes de la termodinámica: el movimiento de los motores no es consecuencia del consumo de calor, sino que del flujo de calor desde un cuerpo caliente a uno más frío.

Esto parece paradójico. Después de todo, el calor no es más que otra forma de energía, tal como dictaría James Joule unos veinte años después. Pero Carnot se dio cuenta de que la energía térmica de una sola fuente de calor no podía ser aprovechada para, por ejemplo, mover un tren.

• Se requerían dos fuentes de calor, y mientras mayor la diferencia de temperatura, mayor la cantidad de energía que podíamos extraer–en el caso de un motor de combustión, la alta temperatura dentro de la cámara en donde se inyecta y enciende la gasolina y la mucho más fría temperatura del ambiente–.

Todo esto es contraintuitivo. Imaginamos que, mientras más calor, más energía. No es así. El infierno no es un buen lugar para conseguir energía útil. A menos que encontremos un lugar más frío al cual conectarlo. Lo sabemos gracias al genio de Sadi Carnot.

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RECOMENDACIONES: KATLA

En línea con el tema de geología y vulcanismo de este número, quisiera recomendar una muy entretenida serie de misterio de Netflix: Katla.

• Se trata de una producción islandesa que se sitúa en el pequeño pueblo de Vík, cerca del volcán subglacial Katla, que realmente existe, a 25 km del Eyjafjallajökull–retratado en las «Breves Paralelas» de esta edición–. La trama se inicia un año después de que el Katla comenzara a erupcionar, cubriendo la región con cenizas y afectando así la vida de sus habitantes. La serie se adentra en los misterios que emergen con la erupción, cuando personas que se creía desaparecidas empiezan a regresar de maneras inesperadas y perturbadoras.
• Destaca no solo por su trama envolvente, sino también por su impresionante cinematografía que captura la belleza y la ferocidad del paisaje islandés. Katla ofrece una exploración, en donde lo sobrenatural funciona a modo de metáfora, de cómo la furia de la naturaleza puede impactar nuestras vidas.

¿Por qué verla?

• Ciencia y ficción: Katlamezcla de manera magistral elementos científicos con una narrativa de ciencia ficción, ofreciendo una experiencia única que atraerá tanto a los aficionados de la geología como a los amantes del misterio.
• Ambientación: La serie utiliza de manera espectacular los paisajes volcánicos de Islandia, proporcionando una atmósfera visualmente impresionante que realza la sensación de aislamiento y suspenso.
• Personajes complejos: Cada personaje en Katlaestá hondamente afectado por la erupción, y la serie explora sus historias personales y luchas de una manera que añade profundidad a la narrativa.

Más que una serie sobre una erupción volcánica, Katla es una mirada intrigante a los efectos de la naturaleza sobre la humanidad y los misterios que pueden surgir de lo más profundo de la Tierra.

Eso es todo en esta edición de Universo Paralelo. Si tienes comentarios, recomendaciones, fotos, temas que aportar, puedes escribirme a universoparalelo@elmostrador.cl. Gracias por ser parte de este Universo Paralelo. ¡Hasta la próxima semana!