En Islandia, una erupción volcánica acercó a los investigadores al núcleo de la Tierra

¿Qué haces cuando un volcán entra en erupción por primera vez en siglos?

Para muchas personas en la península sur de Islandia, cuando el volcán Fagradalsfjall entró en erupción en 2021 después de 781 años de inactividad, la respuesta fue tomar fotografías. A medida que la erupción continuó en el transcurso de seis meses, los turistas y los lugareños viajaron cerca del volcán para ver más. ráfagas rojas que vuelan desde una pirámide negra; Deslizamiento viscoso de la llama.

Pero estos documentos solo se han ido hasta ahora. Algunos científicos querían saber qué sucede debajo de la superficie, a kilómetros de profundidad, donde no llega la luz. Allí, las rocas que brotan actúan de formas que los expertos aún no pueden describir. Entonces, el primer día de la erupción, un helicóptero voló al lugar y extrajo un poco de lava. Algunas muestras fueron distribuidas a los laboratorios, que luego de las pruebas arrojaron resultados inesperados: la lava estaba llena de cristales.

Recientemente, con la ayuda de muestras similares recolectadas durante la erupción de Fagradalsfjall, se han tomado medidas para caracterizar la dinámica debajo de la superficie del volcán oceánico. En un artículo de investigación publicado en junio en Nature Communications, los investigadores que observaron la composición química de las muestras de cristales de lava recolectadas durante un período de seis meses encontraron que contenían una amplia gama de material de diferentes partes del manto, la capa de fusión entre la corteza terrestre y núcleo. Este tipo de contraste fue inesperado y pintó una imagen mucho más clara de lo que contribuye a las erupciones volcánicas.

dijo Francis Degan, vulcanólogo de la Universidad de Uppsala en Suecia, y coautor del artículo.

Estructuralmente, la lava de Fagradalsfjall era primitiva, lo que significa que provenía de un depósito profundo de magma, o lava subterránea, en lugar de un depósito poco profundo en la corteza terrestre. Los investigadores notaron que, y entre ellos Ed Marshall, un geoquímico de la Universidad de Islandia, se propusieron recolectar más muestras mientras la lava continuaba saliendo de los conductos de ventilación. “Hemos estado trabajando todas las horas, estás dormido y el volcán todavía está en erupción, y dices: ‘Tengo que volver allí'”, dijo el Dr. Marshall. “Pero es difícil describir lo raro que eso sucede”. tipo de cosas es.”

El Fagradalsfjall se encuentra en la confluencia de líneas de falla a lo largo del límite entre las placas tectónicas de Eurasia y América del Norte, el punto en el que se separan y se frotan entre sí. Los registros geológicos muestran que ha habido actividad volcánica periódica en el área aproximadamente cada mil años, y esta última fisura estuvo precedida por más de un año de terremotos. Olafur Flovens, director de GeoSurvey en Islandia, publicó recientemente un artículo de investigación con colegas que sugiere que esta actividad no fue causada por una masa de magma que se acumula en la corteza, sino por el dióxido de carbono emitido desde una piscina de magma más profunda entre el manto y la corteza. en un área llamada discontinuidad de Mohorovic, o moho.

Por lo general, las erupciones volcánicas ocurren cuando se mezclan muchos pequeños flujos de magma. “Este proceso de mezcla es un proceso geológico esencial, pero nunca se ha observado directamente”, dijo el Dr. Marshall. Ocurren a grandes profundidades debajo de la superficie y muchas huellas químicas de flujos individuales se pierden a medida que el magma se mueve hacia arriba a través de la corteza. Pero cuando Fagradalsfjall entró en erupción en 2021, las rocas y los cristales fundidos que subieron a la superficie procedían directamente del Moho. “Por primera vez, de una forma u otra, estamos viendo una erupción volcánica activa en la corteza oceánica donde la lava brota directamente de la fuente del manto”, dijo el Dr. Flovins.

En comparación con otros volcanes oceánicos, los respiraderos de Fagradalsfjall fueron relativamente fáciles de alcanzar y su erupción de 2021 fue bastante mansa. Investigadores como el Dr. Marshall, que no contribuyó a ninguno de los artículos pero tiene un artículo próximo sobre el mismo tema con un grupo de colaboradores de la Universidad de Islandia, dicen que estos estudios pueden llegar esencialmente al manto y capturar procesos dinámicos que de otro modo estarían ocultos “como relámpago en una botella.” .

La Dra. Deegan y su colaboradora, Ilya Bindeman, geóloga de la Universidad de Oregón, trabajaron con otros investigadores sobre el terreno en Fagradalsfjall para analizar la lava. Descubrieron que los productos químicos no solo eran increíblemente diversos a lo largo del tiempo, lo que indica que muchas partes diferentes del manto se habían unido en la erupción, sino también que los isótopos de oxígeno eran casi idénticos en estas muestras. Esto contribuye a una investigación técnica a largo plazo sobre la fuente de los bajos niveles de oxígeno-18 de Islandia, un isótopo que se encuentra a menudo en las rocas ígneas. Durante más de medio siglo, dijo el Dr. Bendman, los científicos han estado debatiendo si esto se puede atribuir a la falta de isótopos en el manto. “Descubrimos que el agotamiento está ocurriendo en otros lugares”, dijo.

El Dr. Marshall y sus colegas también usan muestras de lava para describir los procesos de mezcla y fusión en los depósitos de magma, que no se realizaron en el último artículo.

El Dr. Flovens, que comenzó a estudiar los volcanes islandeses en 1973, dijo: “Estos son tiempos muy emocionantes. Nunca esperé vivir para ver estas erupciones volcánicas y erupciones en la península. Esto ha sido muy interesante para la comunidad científica de la Tierra”.

“Es una erupción volcánica muy sorprendente en nuestro campo, y es una de esas cosas que se estudiarán durante mucho tiempo”, dijo el Dr. Marshall.

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