Antonio Eff-Darwich Peña
Universidad de La Laguna
¿Cuándo acabará?, ¿llegarán a mi casa los gases, la lava o la ceniza? y, sobre todo, ¿por qué ocurre todo esto? Estas son algunas de las preguntas que se deben estar haciendo muchos habitantes de la Isla de La Palma, una de las islas de archipiélago de las Islas Canarias, tras la erupción desatada el 19 de septiembre de 2021; interrogantes a los que están expuestos los más de 800 millones de personas del mundo que viven a menos de 100 kilómetros de un volcán activo.
Aunque no se ha producido ninguna muerte, las escenas que se viven en La Palma son dramáticos documentos de muchos proyectos de vida truncados. Se viven momentos de incertidumbre provocados por una erupción, que si bien es pequeña desde el punto de vista geológico, es inmensa por su impacto social y económico. Momentos en los que constatamos los límites del conocimiento científico pues aún estamos lejos de poder predecir su evolución y debemos limitarnos a estudiar al fenómeno e intentar anticiparnos a sus próximos movimientos.
Esta erupción no es la primera que ocurre en la isla de La Palma, ni será tampoco la última. Las erupciones volcánicas son un agente esencial de creación del relieve terrestre, capaz de condicionar el clima y la biodiversidad. Las Islas Canarias, y en particular La Palma, han sido objeto de estudio, y de admiración, por algunos de los padres fundadores de la Geología moderna, como Von Buch o Lyell, allá por las primeras décadas del siglo XIX. Mucho hemos avanzado y aprendido sobre volcanes, erupciones y sobre la dinámica terrestre, desde los tiempos de aquellos primeros exploradores naturalistas, hasta llegar al nivel de la actual Vulcanología.
Pese a lo mucho que aún desconocemos, empezamos ya a entender el funcionamiento de las erupciones como la que asola parte de la isla de La Palma. Se trata de fenómenos que envían señales premonitorias que ya somos capaces de interpretar a corto plazo, lo que nos permite adoptar medidas preventivas para salvar lo más importante, la vida de los habitantes de la zona afectada.
Pero, ¿qué es una erupción, cuánto sabemos de este proceso y qué es lo que nos queda aún por saber? Como físico, mi objetivo es entender y explicar los fenómenos de la Naturaleza en términos de transformaciones de energía y de equilibrios entre fuerzas. Imaginemos que tenemos un hueco esférico en el subsuelo, a varios kilómetros de profundidad, que contiene un fluido a 1000 grados centígrados, al que llamamos magma. Es lo que se conoce como cámara magmática. La cámara está conectada a un depósito más profundo de magma, a través de un sistema de conductos. Podríamos pensar que en el momento que la cámara magmática se llene se producirá una erupción. Sin embargo, no es esto lo que ocurre, ya que no es cuestión de que la cámara esté llena, sino de que se rompa el equilibrio entre las fuerzas que desde dentro de la cámara tienden a que esta se expanda y las fuerzas externas a la cámara que se oponen a ello. En la mayoría de los casos, la presión externa ejercida por las capas de rocas que rodean a la cámara neutraliza el ímpetu expansivo del magma. Para que la erupción se produzca es necesario que la presión en el interior de la cámara sea superior a la resistencia que oponen las capas que rodean a la cámara, lo que provoca que la cobertura rocosa se agriete y el magma escape hacia la superficie: ¡la erupción!. Sin embargo, en el escenario más habitual, la sobrepresión de la cámara no se produce lo suficientemente rápido o no tiene la suficiente magnitud, por lo que las capas de roca que rodean a la cámara absorben la inyección extra de energía y las grietas que se puedan producir no alcanzan la superficie. Estas grietas inacabadas provocan una serie de pequeños terremotos conocidos como “enjambres sísmicos”.
De acuerdo con algunos de los modelos que sirven a los geólogos para explicar lo que ocurre, lo que empuja al magma a abandonar la cámara, subir por las grietas (los diques) y aflorar en forma de lava y cenizas es la elasticidad de la cámara. Y es que la cámara se “hincha” y como consecuencia se producen grietas; la erupción consistirá en la salida violenta del magma que alivia la presión y “desinfla” la cámara hasta que el conjunto vuelva al equilibrio inicial de fuerzas. De acuerdo con estos modelos la cantidad de magma expulsado es una ínfima cantidad del total, entre el 0.1% y el 1% del total que hay en la cámara magmática. Cuando el sistema vuelve al equilibrio, los conductos de los diques que alimentan la erupción se cierran por efecto de la presión de las capas de rocas y el proceso termina. ¿Hay manera de saberlo con antelación? No, aún estamos lejos de eso.
¿Qué provoca la sobrepresión en la cámara magmática? Normalmente es la inyección de magma desde los depósitos más profundos, proceso que suele venir acompañado de terremotos. Pero también el aumento de presión puede estar originado por cambios en la composición química del magma de la cámara, que generan gases.
Una vez desencadenada una erupción como la de la Palma, se producen flujos de lava, más o menos viscosas, acompañados de emisiones de cenizas y gases. La combinación en la que se presente depende de la composición del magma, la temperatura, presión y un largo etcétera. La lava se moverá buscando la mayor pendiente del terreno y su velocidad dependerá de su viscosidad y de la “presión” a la que salga de la fisura eruptiva. La presencia de cenizas y piroclastos viene determinada por el contenido de gases del magma. La fuerza de salida de estos gases por las fisuras, lo mismo que la de gases que salen por la tobera de un avión a reacción, elevarán las cenizas varios kilómetros en la atmósfera donde quedarán a merced de los vientos. Los alisios tienden a desplazar, inicialmente, la columna eruptiva hacia el suroeste; pero cuando esta alcanza alturas superiores a los tres kilómetros los vientos predominantes en esas capas de la atmósfera pueden arrastrar las cenizas hacia el este.
Un protagonista importante de esta historia son las cenizas. Estas están compuestas por pequeños fragmentos de vidrio de gran poder abrasivo, que puede afectar el funcionamiento de los motores de los aviones y provocar problemas de salud al ser inhaladas o entrar en contacto con los ojos y la piel. En el caso de erupciones como la de La Palma se forman también neblinas tóxicas al entrar en contacto la lava con el agua del mar, o tormentas eléctricas en la nube eruptiva, causadas por la ionización de las cenizas.
En esta descripción nos hemos referido a un conjunto de procesos como terremotos, deformaciones, emisión de gases y reacciones químicas, que ocurren antes, durante y después de la erupción. Son estos fenómenos los que son objeto sistemático de vigilancia, empleando para ellos una amplia variedad de técnicas desde distintas disciplinas científicas: la sismología, la geodesia, la geoquímica, la morfología, la geología, la oceanografía, la meteorología o las matemáticas, entre otras muchas. Son pocos los fenómenos naturales que aludan a tantas disciplinas como la vulcanología.
La existencia de la isla de La Palma no puede entenderse sin la contribución de sucesivos procesos eruptivos que han tenido lugar en la isla durante, al menos, los últimos 2 millones de años. Los habitantes de La Palma, al igual que del resto de las Islas Canarias, tenemos que ser conscientes de nuestro origen y futuro geológico. Seguiremos conviviendo con volcanes y erupciones; esperemos que la erupción de La Palma sea una gran oportunidad para reflexionar sobre el futuro de esta relación.