Un volcán es una ruptura en la corteza de un objeto de masa planetaria , como la Tierra , que permite que la lava caliente , las cenizas volcánicas y los gases escapen de una cámara de magma debajo de la superficie.
En la Tierra, los volcanes se encuentran con mayor frecuencia donde las placas tectónicas divergen o convergen y, debido a que la mayoría de los límites de las placas de la Tierra están bajo el agua, la mayoría de los volcanes se encuentran bajo el agua. Por ejemplo, una dorsal en medio del océano , como la Cordillera del Atlántico Medio , tiene volcanes causados por placas tectónicas divergentes, mientras que el Anillo de Fuego del Pacífico tiene volcanes causados por placas tectónicas convergentes. Los volcanes también pueden formarse donde hay estiramiento y adelgazamiento de las placas de la corteza, como en el Rift de África Oriental y el campo volcánico Wells Gray-Clearwater y el Rift del Río Grande en América del Norte. Se ha postulado que el vulcanismo lejos de los límites de las placas surge de diapiros ascendentes desde el límite entre el núcleo y el manto , a 3.000 kilómetros (1.900 millas) de profundidad dentro de la Tierra. Esto da como resultado un vulcanismo en puntos críticos , del cual el punto crítico de Hawai es un ejemplo. Los volcanes normalmente no se forman cuando dos placas tectónicas se deslizan una sobre otra.
Las grandes erupciones pueden afectar la temperatura atmosférica a medida que las cenizas y las gotas de ácido sulfúrico oscurecen el Sol y enfrían la troposfera de la Tierra . Históricamente, a las grandes erupciones volcánicas les siguieron inviernos volcánicos que provocaron hambrunas catastróficas. [1]
Otros planetas además de la Tierra tienen volcanes. Por ejemplo, en Venus hay muchos volcanes. [2] En 2009, se publicó un artículo que sugería una nueva definición para la palabra 'volcán' que incluye procesos como el criovulcanismo. Sugirió que un volcán se definiera como "una abertura en la superficie de un planeta o luna desde la cual surge magma, tal como se define para ese cuerpo, y/o gas magmático". [3]
Este artículo cubre principalmente los volcanes de la Tierra. Consulte § Volcanes en otros cuerpos celestes y Criovolcán para obtener más información.
La palabra volcán se deriva del nombre de Vulcano , una isla volcánica de las Islas Eolias de Italia cuyo nombre a su vez proviene de Vulcano , el dios del fuego en la mitología romana . [4] El estudio de los volcanes se llama vulcanología , a veces escrito vulcanología . [5]
Según la teoría de la tectónica de placas, la litosfera de la Tierra , su capa exterior rígida, está dividida en dieciséis placas más grandes y varias más pequeñas. Estos están en cámara lenta, debido a la convección en el manto dúctil subyacente , y la mayor parte de la actividad volcánica en la Tierra tiene lugar a lo largo de los límites de las placas, donde las placas convergen (y la litosfera se destruye) o divergen (y se crea una nueva litosfera). [6]
Durante el desarrollo de la teoría geológica se han desarrollado ciertos conceptos que permitieron agrupar los volcanes en tiempo, lugar, estructura y composición que finalmente han tenido que ser explicados en la teoría de la tectónica de placas. Por ejemplo, algunos volcanes son poligenéticos con más de un período de actividad durante su historia; Otros volcanes que se extinguen después de hacer erupción exactamente una vez son monogenéticos (lo que significa "una vida") y dichos volcanes a menudo se agrupan en una región geográfica. [7]
En las dorsales oceánicas , dos placas tectónicas divergen entre sí a medida que la roca caliente del manto se arrastra hacia arriba debajo de la delgada corteza oceánica . La disminución de la presión en la roca del manto ascendente conduce a la expansión adiabática y al derretimiento parcial de la roca, provocando vulcanismo y creando nueva corteza oceánica. Los límites de las placas más divergentes se encuentran en el fondo de los océanos, por lo que la mayor parte de la actividad volcánica en la Tierra es submarina y forma nuevo fondo marino . Los fumadores negros (también conocidos como respiraderos de aguas profundas) son evidencia de este tipo de actividad volcánica. Donde la dorsal oceánica está por encima del nivel del mar, se forman islas volcánicas, como Islandia . [8]
Las zonas de subducción son lugares donde chocan dos placas, generalmente una placa oceánica y una placa continental. La placa oceánica se subduce (se sumerge debajo de la placa continental), formando una profunda fosa oceánica cerca de la costa. En un proceso llamado fusión por flujo , el agua liberada desde la placa en subducción reduce la temperatura de fusión de la cuña del manto suprayacente, creando así magma . Este magma tiende a ser extremadamente viscoso debido a su alto contenido en sílice , por lo que muchas veces no llega a la superficie sino que se enfría y solidifica en profundidad . Sin embargo, cuando llega a la superficie, se forma un volcán. Así, las zonas de subducción están bordeadas por cadenas de volcanes llamadas arcos volcánicos . Ejemplos típicos son los volcanes del Anillo de Fuego del Pacífico , como los volcanes Cascade o el archipiélago japonés , o las islas orientales de Indonesia . [9]
Los puntos calientes son áreas volcánicas que se cree que están formadas por penachos del manto , que se supone que son columnas de material caliente que se elevan desde el límite entre el núcleo y el manto. Al igual que ocurre con las dorsales oceánicas, la roca del manto ascendente experimenta un derretimiento por descompresión que genera grandes volúmenes de magma. Debido a que las placas tectónicas se mueven a través de las columnas del manto, cada volcán se vuelve inactivo a medida que se aleja de la columna y se crean nuevos volcanes donde la placa avanza sobre la columna. Se cree que las islas hawaianas se formaron de esta manera, al igual que la llanura del río Snake , siendo la Caldera de Yellowstone la parte de la placa de América del Norte que actualmente se encuentra sobre el punto de acceso de Yellowstone . [10] Sin embargo, la hipótesis de la pluma del manto ha sido cuestionada. [11]
El afloramiento sostenido de roca del manto caliente puede desarrollarse bajo el interior de un continente y provocar una ruptura. Las primeras etapas del rifting se caracterizan por inundaciones de basaltos y pueden progresar hasta el punto en que una placa tectónica se divide por completo. [12] [13] Luego se desarrolla un límite de placa divergente entre las dos mitades de la placa dividida. Sin embargo, las fisuras a menudo no logran dividir completamente la litosfera continental (como en un aulacógeno ), y las fisuras fallidas se caracterizan por volcanes que hacen erupción de lava alcalina o carbonatitas inusuales . Los ejemplos incluyen los volcanes del Rift de África Oriental . [14]
Un volcán necesita un depósito de magma fundido (por ejemplo, una cámara de magma), un conducto para permitir que el magma ascienda a través de la corteza y un respiradero para permitir que el magma escape por encima de la superficie en forma de lava. [15] El material volcánico en erupción (lava y tefra) que se deposita alrededor del respiradero se conoce como edificio volcánico , típicamente un cono o montaña volcánica. [15]
La percepción más común de un volcán es la de una montaña cónica , que arroja lava y gases venenosos desde un cráter en su cima; sin embargo, esto describe sólo uno de los muchos tipos de volcán. Las características de los volcanes son variadas. La estructura y el comportamiento de los volcanes dependen de varios factores. Algunos volcanes tienen picos escarpados formados por domos de lava en lugar de un cráter en la cima, mientras que otros tienen características paisajísticas como enormes mesetas . Los respiraderos que emiten material volcánico (incluidas lava y cenizas ) y gases (principalmente vapor y gases magmáticos) pueden desarrollarse en cualquier parte del relieve y pueden dar lugar a conos más pequeños como Puʻu ʻŌʻō en un flanco de Kīlauea en Hawaii. Los cráteres volcánicos no siempre se encuentran en la cima de una montaña o colina y pueden estar llenos de lagos como el lago Taupō en Nueva Zelanda. Algunos volcanes pueden ser accidentes geográficos de bajo relieve, con el potencial de ser difíciles de reconocer como tales y quedar oscurecidos por procesos geológicos.
Otros tipos de volcanes incluyen criovolcanes (o volcanes de hielo), particularmente en algunas lunas de Júpiter , Saturno y Neptuno ; y volcanes de lodo , que son estructuras que a menudo no están asociadas con actividad magmática conocida. Los volcanes de lodo activos tienden a tener temperaturas mucho más bajas que las de los volcanes ígneos , excepto cuando el volcán de lodo es en realidad una chimenea de un volcán ígneo.
Las fisuras volcánicas son fracturas planas y lineales a través de las cuales emerge la lava .
Los volcanes en escudo, llamados así por sus perfiles anchos en forma de escudo, se forman por la erupción de lava de baja viscosidad que puede fluir a gran distancia desde un respiradero. Por lo general, no explotan de forma catastrófica, pero se caracterizan por erupciones efusivas relativamente suaves . Dado que el magma de baja viscosidad suele tener poco contenido de sílice, los volcanes en escudo son más comunes en entornos oceánicos que continentales. La cadena volcánica hawaiana es una serie de conos en forma de escudo, y también son comunes en Islandia .
Los domos de lava se construyen mediante lentas erupciones de lava muy viscosa. En ocasiones se forman dentro del cráter de una erupción volcánica previa, como en el caso del Monte St. Helens , pero también pueden formarse de forma independiente, como en el caso del Pico Lassen . Al igual que los estratovolcanes, pueden producir erupciones violentas y explosivas, pero la lava generalmente no fluye lejos del respiradero de origen.
Los criptodomos se forman cuando la lava viscosa se empuja hacia arriba, lo que hace que la superficie se abulte. La erupción del Monte Santa Helena en 1980 fue un ejemplo; La lava debajo de la superficie de la montaña creó un bulto hacia arriba, que luego colapsó por el lado norte de la montaña.
Los conos de ceniza resultan de erupciones de piezas en su mayoría pequeñas de escoria y piroclásticos (ambos se parecen a cenizas, de ahí el nombre de este tipo de volcán) que se acumulan alrededor del respiradero. Estas pueden ser erupciones de duración relativamente corta que producen una colina en forma de cono de quizás 30 a 400 metros (100 a 1300 pies) de altura. La mayoría de los conos de ceniza entran en erupción sólo una vez y algunos pueden encontrarse en campos volcánicos monogenéticos que pueden incluir otras características que se forman cuando el magma entra en contacto con el agua, como cráteres de explosión de maar y anillos de toba . [16] Los conos de ceniza pueden formarse como respiraderos laterales en volcanes más grandes o aparecer por sí solos. Parícutin en México y Sunset Crater en Arizona son ejemplos de conos de ceniza. En Nuevo México , Caja del Río es un campo volcánico de más de 60 conos de ceniza.
Basándose en imágenes de satélite, se ha sugerido que también podrían aparecer conos de ceniza en otros cuerpos terrestres del sistema solar; en la superficie de Marte y la Luna. [17] [18] [19] [20]
Los estratovolcanes (volcanes compuestos) son altas montañas cónicas compuestas por coladas de lava y tefra en capas alternas, estratos que dan origen al nombre. También se les conoce como volcanes compuestos porque se crean a partir de múltiples estructuras durante diferentes tipos de erupciones. Los ejemplos clásicos incluyen el Monte Fuji en Japón, el Volcán Mayon en Filipinas y el Monte Vesubio y Stromboli en Italia.
Las cenizas producidas por la erupción explosiva de estratovolcanes han representado históricamente el mayor peligro volcánico para las civilizaciones. Las lavas de los estratovolcanes tienen mayor contenido de sílice y, por lo tanto, mucho más viscosas que las lavas de los volcanes en escudo. Las lavas con alto contenido de sílice también tienden a contener más gas disuelto. La combinación es mortal y promueve erupciones explosivas que producen grandes cantidades de ceniza, así como oleadas piroclásticas como la que destruyó la ciudad de Saint-Pierre en Martinica en 1902. También son más pronunciados que los volcanes en escudo, con pendientes de 30 a 35. ° en comparación con pendientes de generalmente 5 a 10 °, y su tefra suelta es material para lahares peligrosos . [21] Los trozos grandes de tefra se llaman bombas volcánicas . Las bombas grandes pueden medir más de 1,2 metros (4 pies) de ancho y pesar varias toneladas. [22]
Un supervolcán es un volcán que ha experimentado una o más erupciones que produjeron más de 1.000 kilómetros cúbicos (240 millas cúbicas) de depósitos volcánicos en un solo evento explosivo. [23] Tales erupciones ocurren cuando una cámara de magma muy grande llena de magma silícico rico en gas se vacía en una erupción catastrófica que forma una caldera . Las tobas de flujo de cenizas creadas por tales erupciones son el único producto volcánico con volúmenes que rivalizan con los de los basaltos de inundación . [24]
Un supervolcán puede producir devastación a escala continental. Estos volcanes son capaces de enfriar drásticamente las temperaturas globales durante muchos años después de la erupción debido a los enormes volúmenes de azufre y cenizas liberados a la atmósfera. Son el tipo de volcán más peligroso. Los ejemplos incluyen Yellowstone Caldera en el Parque Nacional Yellowstone y Valles Caldera en Nuevo México (ambos en el oeste de Estados Unidos); el lago Taupō en Nueva Zelanda; el lago Toba en Sumatra , Indonesia; y el cráter Ngorongoro en Tanzania. Afortunadamente, las erupciones de supervolcanes son eventos muy raros, aunque debido a la enorme área que cubren y al posterior ocultamiento bajo la vegetación y los depósitos glaciales, los supervolcanes pueden ser difíciles de identificar en el registro geológico sin un mapeo geológico cuidadoso . [25]
Los volcanes submarinos son características comunes del fondo del océano. La actividad volcánica durante la época del Holoceno se ha documentado en sólo 119 volcanes submarinos, pero puede haber más de un millón de volcanes submarinos geológicamente jóvenes en el fondo del océano. [26] [27] En aguas poco profundas, los volcanes activos revelan su presencia lanzando vapor y escombros rocosos muy por encima de la superficie del océano. En las cuencas oceánicas profundas, el tremendo peso del agua impide la liberación explosiva de vapor y gases; sin embargo, las erupciones submarinas pueden detectarse mediante hidrófonos y por la decoloración del agua a causa de los gases volcánicos . La lava en forma de almohada es un producto eruptivo común de los volcanes submarinos y se caracteriza por gruesas secuencias de masas discontinuas en forma de almohada que se forman bajo el agua. Incluso las grandes erupciones submarinas pueden no perturbar la superficie del océano, debido al rápido efecto de enfriamiento y al aumento de la flotabilidad del agua (en comparación con el aire), lo que a menudo hace que las chimeneas volcánicas formen pilares empinados en el fondo del océano. Los respiraderos hidrotermales son comunes cerca de estos volcanes y algunos sustentan ecosistemas peculiares basados en quimiotrofos que se alimentan de minerales disueltos. Con el tiempo, las formaciones creadas por volcanes submarinos pueden llegar a ser tan grandes que rompan la superficie del océano en forma de nuevas islas o balsas flotantes de piedra pómez .
En mayo y junio de 2018, las agencias de seguimiento de terremotos de todo el mundo detectaron multitud de señales sísmicas . Tomaron la forma de zumbidos inusuales, y algunas de las señales detectadas en noviembre de ese año tuvieron una duración de hasta 20 minutos. Una campaña de investigación oceanográfica realizada en mayo de 2019 demostró que los zumbidos hasta ahora misteriosos fueron causados por la formación de un volcán submarino frente a la costa de Mayotte . [28]
Los volcanes subglaciales se desarrollan debajo de los casquetes polares . Están formados por mesetas de lava que coronan extensas lavas almohadilladas y palagonito . Estos volcanes también se llaman montañas de mesa, tuyas , [29] o (en Islandia) mobergs. [30] Muy buenos ejemplos de este tipo de volcán se pueden ver en Islandia y en Columbia Británica . El origen del término proviene de Tuya Butte , que es una de las varias tuyas en el área del río Tuya y la Cordillera Tuya en el norte de Columbia Británica. Tuya Butte fue el primer accidente geográfico de este tipo analizado, por lo que su nombre ha entrado en la literatura geológica para este tipo de formación volcánica. [31] El Parque Provincial de las Montañas Tuya se estableció recientemente para proteger este paisaje inusual, que se encuentra al norte del lago Tuya y al sur del río Jennings , cerca del límite con el territorio de Yukon .
Los volcanes de lodo (domos de lodo) son formaciones creadas por líquidos y gases geoexcretados, aunque existen varios procesos que pueden provocar dicha actividad. [32] Las estructuras más grandes tienen 10 kilómetros de diámetro y alcanzan 700 metros de altura. [33]
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El material que se expulsa en una erupción volcánica se puede clasificar en tres tipos:
Las concentraciones de diferentes gases volcánicos pueden variar considerablemente de un volcán a otro. El vapor de agua suele ser el gas volcánico más abundante, seguido del dióxido de carbono [37] y el dióxido de azufre . Otros gases volcánicos principales incluyen el sulfuro de hidrógeno , el cloruro de hidrógeno y el fluoruro de hidrógeno . En las emisiones volcánicas también se encuentra una gran cantidad de gases menores y traza, por ejemplo hidrógeno , monóxido de carbono , halocarbonos , compuestos orgánicos y cloruros metálicos volátiles .
La forma y el estilo de erupción de un volcán están determinados en gran medida por la composición de la lava que hace erupción. La viscosidad (qué tan fluida es la lava) y la cantidad de gas disuelto son las características más importantes del magma, y ambas están determinadas en gran medida por la cantidad de sílice en el magma. El magma rico en sílice es mucho más viscoso que el magma pobre en sílice, y el magma rico en sílice también tiende a contener más gases disueltos.
La lava se puede clasificar en términos generales en cuatro composiciones diferentes: [38]
Los flujos de lava máfica muestran dos variedades de textura superficial: ʻAʻa (pronunciada [ˈʔaʔa] ) y pāhoehoe ( [paːˈho.eˈho.e] ), ambas palabras hawaianas . ʻAʻa se caracteriza por una superficie rugosa y escocesa y es la textura típica de los flujos de lava basáltica más fría. Pāhoehoe se caracteriza por su superficie lisa y a menudo fibrosa o arrugada y generalmente se forma a partir de flujos de lava más fluidos. A veces se observa que los flujos pāhoehoe pasan a flujos ʻaʻa a medida que se alejan del respiradero, pero nunca al revés. [52]
Más flujos de lava silícica toman la forma de bloques de lava, donde el flujo está cubierto de bloques angulares pobres en vesículas. Los flujos riolíticos suelen consistir en gran parte de obsidiana . [53]
La tefra se produce cuando el magma dentro del volcán es destruido por la rápida expansión de los gases volcánicos calientes. El magma comúnmente explota cuando el gas disuelto en él sale de la solución a medida que la presión disminuye cuando fluye hacia la superficie . Estas violentas explosiones producen partículas de material que luego pueden salir despedidas del volcán. Las partículas sólidas de menos de 2 mm de diámetro ( del tamaño de arena o más pequeñas) se denominan cenizas volcánicas. [35] [36]
La tefra y otros vulcanoclásticos (material volcánico destrozado) constituyen una mayor parte del volumen de muchos volcanes que los flujos de lava. Los vulcaniclásticos pueden haber contribuido hasta un tercio de toda la sedimentación en el registro geológico. La producción de grandes volúmenes de tefra es característica del vulcanismo explosivo. [54]
Los estilos de erupción se dividen ampliamente en erupciones magmáticas, freatomagmáticas y freáticas. [55] La intensidad del vulcanismo explosivo se expresa utilizando el Índice de Explosividad Volcánica (VEI), que varía de 0 para erupciones de tipo hawaiano a 8 para erupciones supervolcánicas. [56]
En diciembre de 2022 [update], la base de datos del Programa de Vulcanismo Global del Instituto Smithsonian sobre erupciones volcánicas en la época del Holoceno (los últimos 11.700 años) enumera 9.901 erupciones confirmadas de 859 volcanes. La base de datos también enumera 1.113 erupciones inciertas y 168 erupciones desacreditadas durante el mismo intervalo de tiempo. [57] [58]
Los volcanes varían mucho en su nivel de actividad, y los sistemas volcánicos individuales tienen una recurrencia de erupción que varía desde varias veces al año hasta una vez cada decenas de miles de años. [59] Los volcanes se describen informalmente como en erupción , activos , inactivos o extintos , pero las definiciones de estos términos no son del todo uniformes entre los vulcanólogos. El nivel de actividad de la mayoría de los volcanes cae dentro de un espectro graduado, con mucha superposición entre categorías, y no siempre encaja claramente en una sola de estas tres categorías separadas. [60]
El USGS define un volcán como "en erupción" siempre que la eyección de magma desde cualquier punto del volcán sea visible, incluido el magma visible todavía contenido dentro de las paredes del cráter de la cumbre.
Si bien no existe un consenso internacional entre los vulcanólogos sobre cómo definir un volcán "activo", el USGS define un volcán como "activo" siempre que indicadores subterráneos, como enjambres de terremotos, inflación del suelo o niveles inusualmente altos de dióxido de carbono y/o azufre. dióxido están presentes. [61] [62]
El USGS define un volcán inactivo como cualquier volcán que no muestra signos de agitación, como enjambres de terremotos, hinchazón del suelo o emisiones excesivas de gases nocivos, pero que muestra signos de que aún podría volver a activarse. [62] Muchos volcanes inactivos no han entrado en erupción durante miles de años, pero aún así han mostrado signos de que es probable que vuelvan a entrar en erupción en el futuro. [63] [64]
En un artículo que justifica la reclasificación del volcán Mount Edgecumbe de Alaska de "inactivo" a "activo", los vulcanólogos del Observatorio de Volcanes de Alaska señalaron que el término "inactivo" en referencia a los volcanes ha quedado obsoleto en las últimas décadas y que "[e]l término "volcán inactivo" se utiliza tan poco y está tan indefinido en la vulcanología moderna que la Encyclopedia of Volcanoes (2000) no lo contiene en los glosarios ni en el índice", [65] sin embargo, el USGS todavía emplea ampliamente el término.
Anteriormente, a menudo se consideraba que un volcán estaba extinto si no había registros escritos de su actividad. Tal generalización es inconsistente con la observación y el estudio más profundo, como ocurrió recientemente con la erupción inesperada del volcán Chaitén en 2008. [66] Las técnicas modernas de monitoreo de la actividad volcánica y las mejoras en el modelado de los factores que producen las erupciones han ayudado a comprensión de por qué los volcanes pueden permanecer inactivos durante un largo período de tiempo y luego volver a activarse inesperadamente. El potencial de erupciones y su estilo dependen principalmente del estado del sistema de almacenamiento de magma bajo el volcán, el mecanismo desencadenante de la erupción y su escala de tiempo. [67] : 95 Por ejemplo, el volcán Yellowstone tiene un período de reposo/recarga de alrededor de 700.000 años, y el Toba de alrededor de 380.000 años. [68] Los escritores romanos describieron el Vesubio como cubierto de jardines y viñedos antes de su inesperada erupción del año 79 d.C. , que destruyó las ciudades de Herculano y Pompeya .
En consecuencia, a veces puede resultar difícil distinguir entre un volcán extinto y uno inactivo. Se sabe que la latencia prolongada del volcán disminuye la conciencia. [67] : 96 Pinatubo era un volcán discreto, desconocido para la mayoría de la gente en las áreas circundantes, e inicialmente no monitoreado sísmicamente antes de su erupción inesperada y catastrófica de 1991. Otros dos ejemplos de volcanes que alguna vez se pensaron extintos, antes de resurgir En actividad eruptiva se encontraban el volcán Soufrière Hills , inactivo durante mucho tiempo, en la isla de Montserrat , que se creía extinto hasta que se reanudó su actividad en 1995 (convirtiendo su capital, Plymouth , en una ciudad fantasma ) y Fourpeaked Mountain en Alaska, que, antes de su erupción en septiembre de 2006, no había entrado en erupción desde antes del 8000 a.C.
Los volcanes extintos son aquellos que los científicos consideran poco probable que vuelvan a entrar en erupción porque el volcán ya no tiene suministro de magma. Ejemplos de volcanes extintos son muchos volcanes en la cadena de montes submarinos Hawai-Emperador en el Océano Pacífico (aunque algunos volcanes en el extremo oriental de la cadena están activos), Hohentwiel en Alemania , Shiprock en Nuevo México , EE. UU . , Capulin en Nuevo México, EE. UU. , el volcán Zuidwal en los Países Bajos y muchos volcanes en Italia como el Monte Vulture . El Castillo de Edimburgo en Escocia está ubicado sobre un volcán extinto, que forma Castle Rock . A menudo es difícil determinar si un volcán está realmente extinto. Dado que las calderas de "supervolcanes" pueden tener una vida eruptiva medida a veces en millones de años, una caldera que no ha producido una erupción en decenas de miles de años puede considerarse inactiva en lugar de extinta.
Las tres clasificaciones populares comunes de volcanes pueden ser subjetivas y algunos volcanes que se creían extintos han vuelto a entrar en erupción. Para ayudar a evitar que las personas crean erróneamente que no corren ningún riesgo cuando viven en un volcán o cerca de él, los países han adoptado nuevas clasificaciones para describir los distintos niveles y etapas de la actividad volcánica. [69] Algunos sistemas de alerta utilizan diferentes números o colores para designar las diferentes etapas. Otros sistemas utilizan colores y palabras. Algunos sistemas utilizan una combinación de ambos.
Los Volcanes de la Década son 16 volcanes identificados por la Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra (IAVCEI) como dignos de estudio particular a la luz de su historia de grandes erupciones destructivas y su proximidad a áreas pobladas. Se denominan Volcanes del Decenio porque el proyecto se inició como parte del Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales patrocinado por las Naciones Unidas (década de 1990). Los 16 volcanes de la Década actual son:
El Proyecto de Desgasificación de Carbono de la Tierra Profunda , una iniciativa del Observatorio de Carbono Profundo , monitorea nueve volcanes, dos de los cuales son volcanes de la Década. El enfoque del Proyecto de Desgasificación de Carbono en Tierras Profundas es utilizar instrumentos del Sistema Analizador de Gas de Componentes Múltiples para medir las proporciones CO 2 /SO 2 en tiempo real y en alta resolución para permitir la detección de la desgasificación pre-eruptiva de magmas ascendentes, mejorando predicción de la actividad volcánica . [70]
Las erupciones volcánicas representan una amenaza importante para la civilización humana. Sin embargo, la actividad volcánica también ha proporcionado a los humanos importantes recursos.
Hay muchos tipos diferentes de erupciones volcánicas y actividad asociada: erupciones freáticas (erupciones generadas por vapor), erupción explosiva de lava con alto contenido de sílice (por ejemplo, riolita ), erupción efusiva de lava con bajo contenido de sílice (por ejemplo, basalto ), colapsos de sectores , flujos piroclásticos , lahares (flujo de escombros) y emisión de dióxido de carbono . Todas estas actividades pueden suponer un peligro para los seres humanos. Terremotos, aguas termales , fumarolas , ollas de barro y géiseres suelen acompañar a la actividad volcánica.
Los gases volcánicos pueden llegar a la estratosfera, donde forman aerosoles de ácido sulfúrico que pueden reflejar la radiación solar y reducir significativamente las temperaturas de la superficie. [71] El dióxido de azufre de la erupción del Huaynaputina puede haber causado la hambruna rusa de 1601-1603 . [72] Las reacciones químicas de los aerosoles de sulfato en la estratosfera también pueden dañar la capa de ozono , y ácidos como el cloruro de hidrógeno (HCl) y el fluoruro de hidrógeno (HF) pueden caer al suelo en forma de lluvia ácida . El exceso de sales de fluoruro procedentes de las erupciones ha envenenado al ganado en Islandia en múltiples ocasiones. [73] : 39–58 Las erupciones volcánicas explosivas liberan dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero , y por lo tanto proporcionan una fuente profunda de carbono para los ciclos biogeoquímicos . [74]
Las cenizas arrojadas al aire por las erupciones pueden presentar un peligro para las aeronaves, especialmente los aviones a reacción , donde las partículas pueden derretirse debido a la alta temperatura de funcionamiento; Las partículas fundidas se adhieren a las palas de la turbina y alteran su forma, alterando el funcionamiento de la turbina. Esto puede causar importantes perturbaciones en los viajes aéreos.
Se cree que hace unos 70.000 años tuvo lugar un invierno volcánico después de la supererupción del lago Toba en la isla de Sumatra en Indonesia. [75] Esto puede haber creado un cuello de botella en la población que afectó la herencia genética de todos los humanos actuales. [76] Las erupciones volcánicas pueden haber contribuido a importantes eventos de extinción, como las extinciones masivas del final del Ordovícico , del Pérmico-Triásico y del Devónico tardío . [77]
La erupción del monte Tambora en 1815 creó anomalías climáticas globales que se conocieron como el " Año sin verano " debido al efecto en el clima de América del Norte y Europa. [78] El gélido invierno de 1740-1741, que provocó una hambruna generalizada en el norte de Europa, también puede deberse a una erupción volcánica. [79]
Aunque las erupciones volcánicas plantean riesgos considerables para los seres humanos, la actividad volcánica pasada ha creado importantes recursos económicos. La toba formada a partir de ceniza volcánica es una roca relativamente blanda y se ha utilizado para la construcción desde la antigüedad. [80] [81] Los romanos utilizaban a menudo toba, que abunda en Italia, para la construcción. [82] El pueblo Rapa Nui utilizó toba para hacer la mayoría de las estatuas moai en la Isla de Pascua . [83]
Las cenizas volcánicas y el basalto degradado producen uno de los suelos más fértiles del mundo, ricos en nutrientes como hierro, magnesio, potasio, calcio y fósforo. [84] La actividad volcánica es responsable de emplazar valiosos recursos minerales, como minerales metálicos. [84] Va acompañado de altas tasas de flujo de calor desde el interior de la Tierra. Estos pueden aprovecharse como energía geotérmica . [84]
El turismo asociado a los volcanes también es una industria mundial. [85]
Muchos volcanes cercanos a asentamientos humanos son objeto de un intenso seguimiento con el objetivo de advertir con suficiente antelación sobre erupciones inminentes a las poblaciones cercanas. Además, una mejor comprensión actual de la vulcanología ha dado lugar a respuestas gubernamentales y públicas mejor informadas a actividades volcánicas imprevistas. Si bien es posible que la ciencia de la vulcanología aún no sea capaz de predecir las horas y fechas exactas de erupciones en un futuro lejano, en volcanes debidamente monitoreados, el seguimiento de los indicadores volcánicos en curso a menudo es capaz de predecir erupciones inminentes con avisos anticipados de al menos horas, y generalmente de días antes de cualquier erupción. [86] La diversidad de volcanes y sus complejidades significa que los pronósticos de erupciones para el futuro previsible se basarán en la probabilidad y en la aplicación de la gestión de riesgos . Incluso entonces, algunas erupciones no tendrán ninguna advertencia útil. Un ejemplo de esto ocurrió en marzo de 2017, cuando un grupo de turistas estaba presenciando una erupción aparentemente predecible del Monte Etna y la lava que fluía entró en contacto con una acumulación de nieve, lo que provocó una explosión freática situacional que causó lesiones a diez personas. [85] Pero se sabe que otros tipos de erupciones importantes dan avisos útiles de sólo unas horas como máximo mediante el monitoreo sísmico. [66] La reciente demostración de una cámara de magma con tiempos de reposo de decenas de miles de años, con potencial para una recarga rápida, por lo que los tiempos de alerta pueden disminuir, bajo el volcán más joven de Europa central, [67] no nos dice si un monitoreo más cuidadoso será útil.
Se sabe que los científicos perciben el riesgo, con sus elementos sociales, de manera diferente a las poblaciones locales y a quienes realizan evaluaciones de riesgos sociales en su nombre, de modo que tanto las falsas alarmas disruptivas como la culpa retrospectiva cuando ocurren desastres seguirán ocurriendo. [87] : 1-3
Por lo tanto, en muchos casos, si bien las erupciones volcánicas aún pueden causar una destrucción importante de bienes, la pérdida periódica de vidas humanas en gran escala que alguna vez estuvo asociada con muchas erupciones volcánicas se ha reducido recientemente significativamente en áreas donde los volcanes son monitoreados adecuadamente. Esta capacidad para salvar vidas se obtiene a través de dichos programas de monitoreo de la actividad volcánica, a través de la mayor capacidad de los funcionarios locales para facilitar evacuaciones oportunas basadas en el mayor conocimiento moderno sobre el vulcanismo que ahora está disponible, y en tecnologías de comunicación mejoradas, como los teléfonos celulares. . Tales operaciones tienden a proporcionar tiempo suficiente para que los humanos escapen al menos con vida antes de una erupción pendiente. Un ejemplo de una evacuación volcánica exitosa reciente fue la evacuación del Monte Pinatubo de 1991. Se cree que esta evacuación salvó 20.000 vidas. [88] En el caso del Monte Etna , una revisión de 2021 encontró 77 muertes debido a erupciones desde 1536, pero ninguna desde 1987. [85]
Los ciudadanos que puedan estar preocupados por su propia exposición al riesgo de la actividad volcánica cercana deben familiarizarse con los tipos y la calidad de los procedimientos de notificación pública y monitoreo de volcanes que emplean las autoridades gubernamentales en sus áreas. [89]
La Luna de la Tierra no tiene grandes volcanes ni actividad volcánica actual, aunque evidencia reciente sugiere que todavía puede poseer un núcleo parcialmente fundido. [90] Sin embargo, la Luna tiene muchas características volcánicas como marías [91] (las manchas más oscuras que se ven en la Luna), grietas [92] y cúpulas . [93]
El planeta Venus tiene una superficie compuesta en un 90% de basalto , lo que indica que el vulcanismo jugó un papel importante en la configuración de su superficie. Es posible que el planeta haya tenido un importante evento de resurgimiento global hace unos 500 millones de años, [94] por lo que los científicos pueden deducir de la densidad de los cráteres de impacto en la superficie. Los flujos de lava están muy extendidos y también se producen formas de vulcanismo que no están presentes en la Tierra. Los cambios en la atmósfera del planeta y las observaciones de relámpagos se han atribuido a erupciones volcánicas en curso, aunque no hay confirmación de si Venus todavía está volcánicamente activo. Sin embargo, el sondeo de radar de la sonda Magallanes reveló evidencia de actividad volcánica comparativamente reciente en el volcán más alto de Venus, Maat Mons , en forma de flujos de ceniza cerca de la cumbre y en el flanco norte. [95] Sin embargo, se ha cuestionado la interpretación de los flujos como flujos de cenizas. [96]
Hay varios volcanes extintos en Marte , cuatro de los cuales son enormes volcanes en escudo mucho más grandes que cualquiera de la Tierra. Incluyen Arsia Mons , Ascraeus Mons , Hecates Tholus , Olympus Mons y Pavonis Mons . Estos volcanes han estado extintos durante muchos millones de años, [97] pero la nave espacial europea Mars Express ha encontrado evidencia de que también pudo haber ocurrido actividad volcánica en Marte en el pasado reciente. [97]
Io , la luna de Júpiter , es el objeto volcánicamente más activo del Sistema Solar debido a la interacción de las mareas con Júpiter. Está cubierto de volcanes que hacen erupción de azufre , dióxido de azufre y roca de silicato y, como resultado, Ío está en constante renovación. Sus lavas son las más calientes conocidas en todo el Sistema Solar, con temperaturas que superan los 1.800 K (1.500 °C). En febrero de 2001, se produjeron en Ío las mayores erupciones volcánicas registradas en el Sistema Solar. [98] Europa , la más pequeña de las lunas galileanas de Júpiter , también parece tener un sistema volcánico activo, excepto que su actividad volcánica es enteramente en forma de agua, que se congela formando hielo en la gélida superficie. Este proceso se conoce como criovulcanismo y aparentemente es más común en las lunas de los planetas exteriores del Sistema Solar . [99]
En 1989, la nave espacial Voyager 2 observó criovolcanes (volcanes de hielo) en Tritón , una luna de Neptuno , y en 2005 la sonda Cassini-Huygens fotografió fuentes de partículas congeladas en erupción desde Encelado , una luna de Saturno . [100] [101] Las eyecciones pueden estar compuestas de agua, nitrógeno líquido , amoníaco , polvo o compuestos de metano . Cassini-Huygens también encontró evidencia de un criovolcán que arroja metano en la luna Titán de Saturno , que se cree que es una fuente importante del metano que se encuentra en su atmósfera. [102] Se teoriza que el criovulcanismo también puede estar presente en el objeto Quaoar del cinturón de Kuiper .
Un estudio de 2010 del exoplaneta COROT-7b , que fue detectado por tránsito en 2009, sugirió que el calentamiento de las mareas de la estrella anfitriona muy cercana al planeta y los planetas vecinos podría generar una intensa actividad volcánica similar a la encontrada en Ío. [103]
Los volcanes no están distribuidos uniformemente sobre la superficie de la Tierra, pero se encontraron volcanes activos con un impacto significativo en las primeras etapas de la historia humana, como lo demuestran las huellas de homínidos encontradas en cenizas volcánicas de África Oriental que datan de 3,66 millones de años. [104] : 104 La asociación de los volcanes con el fuego y los desastres se encuentra en muchas tradiciones orales y tenía un significado religioso y, por tanto, social antes del primer registro escrito de conceptos relacionados con los volcanes. Ejemplos son: (1) las historias de las subculturas atabascanas sobre humanos que viven dentro de las montañas y una mujer que usa fuego para escapar de una montaña, [105] : 135 (2) la migración de Pele a través de la cadena de islas hawaianas, su capacidad para destruir bosques y manifestaciones del temperamento del dios, [106] y (3) la asociación en el folclore javanés de un rey residente en el volcán Monte Merapi y una reina residente en una playa a 50 km (31 millas) de distancia en lo que ahora se sabe que es un falla sísmica que interactúa con ese volcán. [107]
Muchos relatos antiguos atribuyen las erupciones volcánicas a causas sobrenaturales , como las acciones de dioses o semidioses . El ejemplo más antiguo conocido es una diosa neolítica en Çatalhöyük . [108] : 203 El antiguo dios griego Hefesto y los conceptos del inframundo están alineados con los volcanes en esa cultura griega. [85]
Sin embargo, otros propusieron causas más naturales (pero aún incorrectas) de la actividad volcánica. En el siglo V a. C., Anaxágoras propuso que las erupciones fueran provocadas por un gran viento. [109] Hacia el año 65 EC, Séneca el Joven propuso la combustión como la causa, [109] una idea también adoptada por el jesuita Athanasius Kircher (1602-1680), quien fue testigo de las erupciones del Monte Etna y Stromboli , luego visitó el cráter del Vesubio y publicó en Mundus Subterraneus su visión de una Tierra con un fuego central conectado a muchas otras que representan volcanes como una especie de válvula de seguridad. [110] Edward Jorden, en su trabajo sobre aguas minerales, cuestionó este punto de vista; en 1632 propuso la "fermentación" de azufre como fuente de calor dentro de la Tierra. [109] El astrónomo Johannes Kepler (1571-1630) creía que los volcanes eran conductos para las lágrimas de la Tierra. [111] En 1650, René Descartes propuso que el núcleo de la Tierra era incandescente y, en 1785, los trabajos de Descartes y otros fueron sintetizados en geología por James Hutton en sus escritos sobre intrusiones ígneas de magma. [109] Lazzaro Spallanzani había demostrado en 1794 que las explosiones de vapor podían causar erupciones explosivas y muchos geólogos sostuvieron esto como la causa universal de las erupciones explosivas hasta la erupción del Monte Tarawera en 1886 , lo que permitió en un evento diferenciar las erupciones freatomagmáticas e hidrotermales concurrentes de las Erupción explosiva seca, de, según resultó, un dique de basalto . [112] : 16–18 [113] : 4 Alfred Lacroix amplió sus otros conocimientos con sus estudios sobre la erupción del Monte Pelée en 1902 , [109] y en 1928 el trabajo de Arthur Holmes había reunido los conceptos de generación radiactiva de calor, Estructura del manto terrestre , fusión por descompresión parcial del magma y convección del magma. [109] Esto finalmente condujo a la aceptación de la tectónica de placas. [114]
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Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público : McGee, Kenneth A.; Doukas, Michael P.; Kessler, Richard; Gerlach, Terrence M. (mayo de 1997). "Impactos de los gases volcánicos en el clima, el medio ambiente y las personas". Encuesta geológica de los Estados Unidos . Consultado el 9 de agosto de 2014 .
