Agita la Botella y Catapún: Relación entre Terremotos y Erupciones

DATOS BÁSICOS

INTRODUCCIÓN

El pasado 16 de julio de 2023 ocurrió un sismo de magnitud 6,6 a 50 km al noreste de Lonquimay [1], en la Región de la Araucanía (si quieres saber más sobre qué significa la magnitud de un terremoto, mira la siguiente cápsula: La matemáticas de los terremotos). Pocos minutos después, aproximadamente a 170 km al sureste del punto donde ocurrió el sismo, un fotógrafo publicó en redes sociales una imagen del volcán Villarrica (Figura 1) y advirtió que hubo un aumento en la incandescencia del volcán [2]. Esto alertó a varias personas durante esa noche, pero no hubo ningún cambio de alerta por parte del Servicio Nacional de Geología y Minería, siendo quienes se dedican a monitorear los volcanes y anunciar las alertas técnicas oficiales.

Si bien, finalmente, no ocurrió ninguna erupción, esta situación fue la más reciente (al momento de redactar esta cápsula) en que la población chilena se vio en la incertidumbre detrás de la pregunta ¿los terremotos pueden provocar erupciones volcánicas? Pregunta que, naturalmente, se han hecho también muchos expertos a lo largo de la historia, desde Plinio el Joven que relató sobre los violentos temblores que precedieron a la erupción del Monte Vesubio (Región de Campania, Italia), en el año 79 d.C [3].

Figura 1: Fotografía de actividad en el volcán Villarrica el 16 de julio de 2023.

Fotografía de Fernando Gudenschwager. ENLACE.

Por lo tanto, nuestro objetivo para esta cápsula será brindar información sobre qué es lo que se conoce históricamente sobre las relación entre terremotos y erupciones (OA-10).

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

Entonces, ¿los terremotos pueden provocar erupciones volcánicas? Alerta de spoiler: sí. Al menos es lo que, generalmente, se acepta por la comunidad científica. Sin embargo, el diablo está en los detalles, y en esta cápsula vamos a mirar más en profundidad en estos detalles:

En un estudio [3] se observó que durante una cuestión de días después de un terremoto de magnitud 8 o mayor, aumentan la cantidad de erupciones volcánicas de intensidad moderada 4 veces más de lo esperado. Pero en este mismo estudio, al considerar terremotos de magnitud 6 o mayor, y al clasificar estos volcanes según sus entornos tectónicos, tipo de volcán y roca dominante; se concluyó que, realmente, los volcanes que mostraban un aumento de la tasa de erupciones, lo hacían debido a que, simplemente, eran más activos que los otros, y sus erupciones estaban dentro de las tasas esperadas por una casualidad aleatoria. Sólo un 0.4% de todas las erupciones han sido desencadenadas directamente por un terremoto ocurrido pocos días antes [4]. Es el caso de la erupción del volcán Puyehue-Cordón Caulle (Figura 2)  que ocurrió 2 días después del gran terremoto de Valdivia del 22 de mayo 1960, debido a que el enorme movimiento pudo haber generado un cambio de la presión en el sistema magmático, tal como cuando agitas una bebida gaseosa, y, abierto la superficie, tal como cuando abres la botella de bebida después de agitarla [7].

Figura 2: Erupción del Puyehue-Cordón Caulle del 24 de mayo de 1960. Fotógrafo Pierre St. Amand.

Si bien existen explicaciones de cómo pueden alterarse los sistemas volcánicos durante un terremoto, hay otros mecanismos que puedan desencadenar erupciones a largo plazo [4]. De hecho, en un margen de tiempo entre 2 meses a 2 años después de grandes terremotos, sí se encontró que hubo un aumento en la tasa de erupciones [3].

Chile, es uno de los países más idóneos para estudiar la relación entre grandes terremotos y erupciones volcánicas debido a que ambos eventos ocurren frecuentemente en nuestro país por la convergencia entre la placa Nazca y Sudamericana. Nuestro entorno tectónico provoca diversos procesos relacionados con la ruptura de las rocas (lo que genera los terremotos), y la generación y ascensos de magmas a la superficie. Al observar los registros históricos de grandes terremotos (magnitud 8 o mayor) y de erupciones volcánicas en Chile, incluyendo los volcanes activos desde la Región Metropolitana hasta la Región de Aysén; se concluyó que la tasa de erupciones durante un año después de los grandes terremotos, especialmente los de 1906 y 1960, aumentó por encima de los niveles normales (Figura 3).

En cuanto a estas estadísticas de registros históricos es importante que consideres que existe una alta incertidumbre detrás de esta información, debido a posibles imprecisiones históricas o vacíos de información, además que la cantidad de información no suelen ser suficientes para realizar estadísticas robustas. Si bien, hay un consenso sobre que existe una relación entre terremotos y erupciones, todavía no están totalmente delimitados los mecanismos subyacentes detrás de esta cadena de eventos [6], y esto es importante al momento de definir causalidades.

Para resumir: si existe una relación entre terremotos y erupciones, pero la cantidad de erupciones a corto plazo (pocos días) desencadenadas por terremotos son menos de las esperadas. Los efectos de los grandes terremotos, magnitud mayor a 8, generalmente, son los que generan a largo plazo (meses a años) un aumento en la tasa de erupciones.

Entonces, el aumento de incandescencia del volcán Villarrica durante el pasado 16 de julio de 2023,  probablemente poco tiene que ver con el terremoto, y, de hecho, algunos medios informaron que la actividad del Villarrica había estado manteniéndose de la misma manera días antes del sismo, no habiendo cambios apreciables de la actividad volcánica posterior a ese sismo [2].

Figura 3: En la gráfica se muestra la cantidad de erupciones ocurridas durante un año de todos los volcanes estudiados. La línea horizontal continua representa el promedio de erupciones en un año, y la discontinua, representa 2 veces la desviación estándar. Este último valor es importante para marcar un límite y mostrar que después de algunas grandes erupciones, especialmente la de 1906 y 1960, hubo un anormal aumento en la tasa de erupciones.

INSTRUCCIONES DE ACTIVIDAD

Para esta actividad investiga más sobre qué ocurrió durante el terremoto de Valdivia del 22 de mayo de 1960 y durante la erupción del volcán Puyehue-Cordón Caulle, del 24 de mayo de 1960. Puede ser interesante que, si tienes familia que vivió durante ese año pueda contarte si recuerda algo relacionado con esos eventos. ¿Crees que ambos eventos pueden estar relacionados? ¿Cuáles fueron sus consecuencias?

Graba un video para contarles a tus compañeros qué es lo que has investigado, luego discutan el tema con tu profesor o profesora en clases. Recuerda anotar en qué referencias bibliográficas te basaste, y evalúa críticamente si consideras que son buenas o malas fuentes de información.

REFERENCIAS 

1. Valencia, J. 2023. Sismo de fuerte magnitud se percibe en la zona centro sur del país. ENLACE.
2. Ernst, J. 2023. ¿Erupcionó el volcán Villarrica tras el fuerte temblor en Lonquimay? Fotógrafo confirmó fotos virales. ENLACE.
3. Sawi, T.M. & Manga, M. 2018. Revisiting short-term earthquake triggered volcanism. ENLACE.
4. M. S. Bebbington, M.S. & Marzocchi, W. 2011. Stochastic models for earthquake triggering of volcanic eruptions. ENLACE.
5. Watt, S. & Otros. 2009. The influence of great earthquakes on volcanic eruption rate along the Chilean subduction zone. ENLACE.
6. Seropian, G. & Otros. 2022. A review framework of how earthquakes trigger volcanic eruptions. ENLACE.
7. Hill, P. 2013. Seismic Triggering of the 1960 Eruption of Cordon Caulle Caused by Stress   Change from the 1960 Mw 9.5 Valdivia Earthquake. ENLACE.

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