Explicación de un fenómeno natural con impacto global

Rara, destructiva y difícil de modelar: las características únicas de la erupción volcánica ocurrida en Tonga

Mientras en el polinésico reino de Tonga se multiplican los esfuerzos por limpiar la capa de cenizas, de hasta 10 centímetros, que cubre la pista del aeropuerto de la isla principal, Tongatapu, científicos de todo el mundo se concentran en el análisis y explicación de lo ocurrido.

La poderosa erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, el sábado 15 de enero, causó un tsunami en Tonga y encendió las alarmas en todo el Pacífico. La erupción del volcán submarino provocó una columna de humo de 30 kilómetros de altura, tal como lo captaron los satélites, y envió ceniza, gas y lluvia ácida a extensas zonas. El tsunami, en tanto, llegó hasta las costas de países tan lejanos como Estados Unidos, Japón y Chile. De acuerdo a lo señalado por el gobierno en Tonga, se trata de un “desastre sin precedentes”.

Mauricio Fuentes, investigador del Programa Riesgo Sísmico (PRS) de la Universidad de Chile, a cargo de la línea Tsunamis, señala que “cuando se habla de tsunamis inducidos por erupciones volcánicas, un ejemplo emblemático corresponde al famoso “Krakatoa”. En 1883, el volcán Krakatoa se manifestó con una erupción pliniana (tipo de erupción, dentro de la clasificación de erupciones volcánicas) capaz de inducir un tsunami de características transoceánicas. Este tipo de tsunamis son extremadamente raros y difíciles de modelar, debido a las múltiples posibilidades en que la superficie del mar puede ser perturbada”.

Lo ocurrido en Tonga

De acuerdo al especialista, la observación de amplitudes considerables en estaciones ubicadas a distancias transoceánicas hace pensar que “la generación de este tsunami sea la suma de distintos tipos de fuentes, no solo la erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai”. Por lo mismo, agrega, “determinar qué tipo de fuente o qué combinación de ellas representa la explicación más probable será una ardua labor para los científicos en los próximos meses”.

Para tener una idea del fenómeno, el equipo investigador de tsunamis dirigido por Fuentes realizó una simulación. A partir de ella, explican que lo ocurrido correspondería “al caso de colapso de caldera, en que el desplome de este material genera una perturbación de la columna de agua que se ubica directamente sobre el cráter. Para esto, se considera una forma parabólicamente radial (Maeno & Imamura, 2011). Con un cráter de unos 2 kilómetros, a una profundidad de 150 metros, se inicializa la simulación numérica del paso de las ondas de tsunami por todo el Pacífico”.

Esta simulación sirve de apoyo para visualizar de manera preliminar el comportamiento del tsunami observado a lo largo del pacífico. Algunas zonas podrían presentar efectos de “wave focusing” (una forma en que ondas que se dispersan logran amplificarse), lo cual podría en parte explicar algunos de los efectos más notorios en las costas distantes.

Los registros en el planeta

Junto a lo anterior, los investigadores del PRS de la U. de Chile señalan que tanto los tiempos de arribo como las amplitudes fueron registradas alrededor de todo el globo. Los registros mareográficos se pueden consultar en el sitio de la Comisión Intergubernamental Oceanográfica. Al procesarlas y eliminar las componentes de largo período asociadas a las mareas, es posible observar con mayor claridad la perturbación generada por el fenómeno en Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Por ejemplo, estaciones como Chañaral y Coquimbo muestran amplitudes del orden de un 1 metro, mientras que estaciones de Japón (Kushimoto) y Estados Unidos (Los Angeles) presentan amplitudes cercanas a 50 y 30 centímetros, respectivamente.

La máxima amplitud se muestra, tanto en campo cercano como lejano, como resultado resumido de la simulación (Figura 3 y 4). Este tipo de mapas permite observar la distribución de energía transportada por las ondas de tsunami. Del mismo modo, el diagrama de tiempos de viaje se obtiene como resultado final del proceso de simulación numérica. Los tiempos de llegada a las costas del Pacífico se pueden apreciar en la figura 5.

De esta manera, concluye Mauricio Fuentes, lo sucedido en Tonga “corresponde al tipo de eventos que tienen baja probabilidad de ocurrencia, pero son de gran impacto y destrucción. Aún no sabemos con certeza lo que pasó y para eso, seguramente pasará algún tiempo. Pero es importante continuar con el estudio de este tipo de casos porque no olvidemos que la amenaza de volcanes submarinos también está presente en la Antártica”.

Referencias

  • Maeno, F., & Imamura, F. (2011). Tsunami generation by a rapid entrance of pyroclastic flow into the sea during the 1883 Krakatau eruption, Indonesia. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 116(B9).
  • Mutaqin, B. W., Lavigne, F., Hadmoko, D. S., & Ngalawani, M. N. (2019, April). Volcanic eruption-induced tsunami in Indonesia: A review. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 256, No. 1, p. 012023). IOP Publishing.
  • Tipo de erupciones volcánicas: https://volcanoes.usgs.gov/vsc/glossary/plinian.html y https://geology.com/volcanoes/types-of-volcanic-eruptions/
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