La erupción de La Palma si se hubiese producido bajo el agua

Conocer dónde puede producirse un nuevo centro emisor volcánico mediante una monitorización continua de todos los parámetros físicos y químicos es de gran interés. Así se puede paliar de forma más eficiente el impacto de una erupción sobre personas y bienes.

Los focos sísmicos registrados en La Palma desde el día 11 al 21 de septiembre de 2021 evolucionaron desde los 10 km de profundidad al sur de la isla hasta niveles menos profundos localizados más al norte. Este hecho y la deformación vertical acumulada en esta última zona predijeron con éxito una erupción volcánica sobre la superficie terrestre.

El resultado fue una erupción explosiva de tipo estromboliano, con emisión ininterrumpida de piroclastos, y la creación de un importante cono de escorias. Posteriormente se ha producido la coexistencia de esta erupción explosiva con una erupción efusiva en la que se están emitiendo importantes volúmenes de coladas de lava.

Pero… ¿qué hubiera pasado si las predicciones hubiesen indicado una erupción del mismo tipo de magma en un área marina o en una zona con acuíferos?

Erupciones submarinas profundas

En este caso, todo dependería de la relación entre el volumen de agua y el de magma que entran en contacto. Esta relación va a condicionar de forma significativa el mecanismo eruptivo.

Así, si la relación agua/magma es muy elevada, lo cual ocurre cuando el magma surge a gran profundidad en un medio submarino, entonces el mismo magma va a desarrollar un vulcanismo exclusivamente efusivo, originando únicamente lavas con morfologías almohadilladas (pillow lavas). Esto es debido a que la presión ejercida por la columna de agua (presión hidrostática) impide que los volátiles disueltos en el magma se expandan y exploten. Este tipo de lavas también se ha descrito en las superficies frontales de los deltas de lava originados cuando las coladas terrestres muy poco viscosas llegan al mar.

Lavas almohadilladas. Submarine Ring of Fire 2002 Exploration, NOAA-OE

Si la erupción fuera submarina y la presión hidrostática se hubiera mantenido en valores moderados, esto es, si el magma hubiera surgido a una profundidad menor, entonces se habría producido un vulcanismo muy similar al que generó el volcán Tagoro en 2011 en la isla de El Hierro.

Este volcán submarino creció desde los 375 a los 89 m de profundidad y tuvo dos fases de construcción separadas por un colapso del edificio. A dichas profundidades su actividad eruptiva alternó fases explosivas y fases efusivas.

Durante las fases explosivas se emitió material piroclástico de composición similar al del volcán de La Palma, que fue transportado a la superficie marina junto con los gases de la actividad magmática. Posteriormente hubo una actividad efusiva en la que se generaron lavas almohadilladas que cubrieron los depósitos piroclásticos previos. Este proceso eruptivo culminó en un vulcanismo submarino explosivo con emisión de nuevos piroclastos. El vulcanismo explosivo en este caso no fue muy violento.

Erupciones a poca profundidad y en acuíferos

Sin duda, las erupciones en las que se libera mayor energía explosiva se producen en zonas donde la relación agua/magma es muy baja, como son aquellas donde el magma interacciona con un acuífero terrestre o surge a escasos metros de profundidad en el mar.

En estos casos, la escasa presión que ejerce la columna de agua hace que la energía térmica del magma se transfiera al agua que se vaporiza de forma instantánea. Esto hace que dicha energía térmica se transforme en mecánica, produciendo una fragmentación mayor del magma con el consiguiente aumento de su explosividad. Es como echar algo de agua a una sartén con aceite hirviendo. Se trata de erupciones freatomagmáticas muy explosivas.

Erupción freatomagmática en el monte Santa Helena (Washington) el 4 de abril de 1980. D.A. Swanson / United States Geological Survey

En este tipo de erupciones, desde la boca eruptiva va a ser expulsada a gran velocidad una mezcla de partículas piroclásticas suspendidas dentro del vapor de agua y de los gases volcánicos, desarrollándose una columna vertical que alcanzará una mayor altura que las erupciones estrombolianas.

En estas columnas, los piroclastos más gruesos describirán trayectorias balísticas similares a las observadas en erupciones estrombolianas. Pero cuando el vapor de agua se condense a gran altura, esta columna perderá su impulso y su capacidad de retener las partículas, por lo que su carga caería en masa fluyendo en todas las direcciones en forma de una mezcla muy diluida de gas y piroclastos denominada oleada basal.

Estos flujos son turbulentos, es decir, que las partículas transportadas son mantenidas en suspensión por los remolinos del medio gaseoso. Como resultado, la oleada piroclástica puede alcanzar varios kilómetros desde el cráter a velocidades muy superiores a 40 km/h y con temperaturas al menos de 250 ℃. Son similares a huracanes, pero extremadamente calientes. Estos flujos suelen moverse a ras del agua o del suelo y pueden incluso alcanzar zonas elevadas del terreno.

Los depósitos formados por este tipo de erupción son diferentes a los originados por otros procesos eruptivos. En ellos se pueden observar, entre otros rasgos, gran cantidad de piroclastos dispuestos en capas y con estructuras muy similares a las que se observan en las dunas. Esto sugiere que el mecanismo de transporte de las partículas en estos flujos es muy similar al del viento (transporte por tracción).

Del estudio de este tipo de depósitos se ha deducido que la actividad hidromagmática en La Palma tiende a concentrarse en el área de la cumbre o cerca de la costa.

Una vez desaparecida la película de agua que generó este tipo de erupción, el vulcanismo va a seguir su curso, pero de forma menos explosiva.

Por consiguiente, el mecanismo eruptivo no depende solo de las propiedades intrínsecas del magma: también, y a veces en gran medida, del área donde se halla la boca eruptiva. Por eso es necesaria una monitorización continua de todos los parámetros físicos y químicos que permitan predecir su ubicación.