NeoFronteras

Los científicos todavía están analizando los datos de la explosión volcánica de Tonga.

El ser humano es soberbio y cree tener unos derechos especiales sobre la Tierra, como si fuese el objeto final de la creación y estuviera hecho de algún tipo de ectoplasma divino.

La ciencia, por el contrario, nos dice que somos animales, por muchas atribuciones racionales que nos concedamos, y que, por tanto, estamos sujetos a las restricciones que nos impone la Naturaleza.

Una cura de humildad la tenemos en estos tiempos de pandemia en los que un vulgar virus ha matado a millones de humanos y nos ha cambiado la vida al resto de nosotros. Ha habido otras pandemias en el pasado y habrá otras en el futuro. Ni siquiera sabemos cuándo nos desharemos de la actual virus si este sigue mutando.

Estas pandemias supusieron en su día un fin del mundo tal y como se conocía entonces, al igual que ahora estamos inmersos en otro causado por nosotros mismos. Pero las pandemias no han sido los únicos factores en provocar algo así. Podríamos pensar en meteoritos, en los dinosaurios y en si algo así podría pasar de nuevo. Los astrónomos nos dicen que, efectivamente, puede suceder de nuevo y ya se están pensando en planes que lo eviten. Una misión de la NASA va a realizar uno de estos experimentos de desvío, aunque a muy pequeña escala.

Puede que seamos capaces de desviar un asteroide que nos amenace, pero no podremos evitar otras que son imparables. Solamente podremos predecirlas con cierta anticipación y salir huyendo lo antes posible del lugar o ni siquiera eso.

Los volcanes pueden resultar espectaculares y bonitos si no son agresivos, pero muchas veces hacen daño. Algo que los habitantes de Pompeya sufrieron en su día. Los habitantes de la isla de la Palma también han comprobado los daños que pueden hacer los volcanes, esta vez sin bajas humanas, afortunadamente.

En el pasado hubo grandes erupciones volcánicas que cambiaron el clima o que incluso provocaron extinciones masivas. Pero no hace falta que sea de esa intensidad para que los humanos lo pasemos realmente mal. Hace unos 75 mil años se produjo una explosión volcánica en lo que hoy es el lago Toba (Sumatra) que fue la más grande de los últimos 2 millones de años y que habría dejado a la humanidad al borde de la extinción.

La explosión de Toba habría producido un invierno volcánico de al menos 6 años de duración, invierno caracterizado por una disminución de la temperatura medias de entre 3 y 4 C, lo que representa un cambio drástico del ambiente. Esto puso en aprietos a los grupos humanos de entonces y se redujo su población. El efecto de esto se vería todavía hoy como un cuello de botella a nivel genético.

Esta explosión fue 100 veces más fuerte que la explosión del Monte Tambora en 1816, que produjo un año sin verano. La explosión en Toba equivaldría a 72000 megatones y desplazó 800 kilómetros cúbicos de ceniza, frente a los 12 kilómetros cúbicos de materiales expulsados por la explosión del Krakatoa. Otro ejemplo lo tenemos en monte Santa Helena, que liberó el equivalente a 24 megatones de energía y desplazó un kilómetro cubico de materiales.

El pasado 15 de enero pudimos ver de primera mano a través de nuestros satélites lo que significa una explosión volcánica realmente potente. Esta vez situada en Tonga. Es la mayor registrada desde la del Pinatubo (1991) y ha borrado del mapa la isla (no habitada) que había en el lugar. La erupción alcanzó más de 30 kilómetros de altitud.

Según científicos de la NASA, la erupción volcánica de Tonga tuvo una potencia muy superior a la bomba atómica de Hiroshima. «Creemos que la cantidad de energía liberada por la erupción fue equivalente a entre 5 y 30 megatones», dijo el científico de la NASA Jim Garvin en un comunicado de prensa. Puede que fuera una explosión tan poderosa como la bomba nuclear más grande del mundo.

Es decir, la erupción fue cientos de veces más fuerte que la bomba atómica lanzada sobre la ciudad japonesa de Hiroshima en agosto de 1945, que se estimó en unos 15 kilotones. Aunque en este tema los números bailan de una fuente a otra o de un día a otro.

Aunque la ceniza arrojada a la estratosfera por el volcán podría enfriar ligeramente las temperaturas locales durante los próximos meses, el volcán generó pocas partículas de vida más larga que bloqueen la luz. Sin embargo, esto sí se observó después de la erupción del Monte Pinatubo en 1991, que redujo la temperatura media mundial en aproximadamente medio grado durante 2 años.

Todavía se está evaluando el alcance de las muertes y los daños causados por esta erupción y por el sutnami que provocó. Algo que se dificulta por la ausencia de comunicaciones con la islas habitadas de Tonga, pues el cable submarino se rompió durante la erupción y sólo hay un teléfono satélite. Se sabe que las explosión se cobró al menos tres vidas en Tonga.

La explosión provocó olas de tsunami que se estrellaron contra las costas del Pacífico y, por ejemplo, esto resultó en la muerte por ahogamiento de dos bañistas en Perú después de que olas gigantes azotaran el país sudamericano.

La explosión cubrió el país insular de 100.000 habitantes con una capa de ceniza tóxica, envenenando el agua potable, destruyendo cultivos y arrasando por completo con al menos dos aldeas. Al parecer, esta irritante capa de ceniza que lo cubre todo genera preocupaciones sobre problemas de salud a largo plazo.

Los planes de ayuda a los habitantes de Tonga chocan con el problema del COVID. Estas islas están libres del virus y la llegada de humanos en avión desde el exterior puede ser más peligroso que la erupción en sí.

Los datos capturados por EMI mostraron una alta concentración de SO2 sobre el volcán después de la primera explosión. Fuente: HFIPS.

El instrumento de vigilancia ambiental (EMI) desarrollado por los Institutos Hefei de Ciencias Físicas (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China en el Satélite de Observación Hiperespectral se encuentra entre los instrumentos modernos que permitieron medir los efectos de la explosión. El amplio campo de visión, que cubre toda la Tierra en solo un día, permitió que el instrumento enviara sus observaciones de distribución de dióxido de azufre (SO2) muy poco tiempo después de la erupción. EMI es el único instrumento de observación orbital chino en el satélite de observación hiperespectral.

Los datos mostraron una alta concentración de SO2 por encima de la erupción después de la primera explosión. Solo un día después, el EMI capturó el movimiento hacia el oeste de SO2 junto con el flujo de aire superior y el gas llegó a los cielos sobre Australia el 17 de enero. El SO2 de la erupción no se detuvo, alcanzando los cielos del noroeste de Australia el 19 de enero.

El SO2 es un tipo de gas producido cuando los volcanes entran en erupción y es útil para evaluar el impacto de las erupciones en el clima global. Cuando inyectado en la estratofera en grandes cantidades refleja la luz solar y es capaz de reducirla temperatura.

Quizás lo más interesante de esta explosión ha sido la detección de pequeñas olas de tsunami de solo 10 centímetros de altura 3 horas antes de la llegada a Japón del tsunami real. Lo que es aún más extraño es que este fenómeno se viera también al mismo tiempo en el Mar Caribe, que se encuentra en una cuenca oceánica completamente diferente.

Los investigadores dicen la explicación más razonable es que se trate de la onda de choque generada en la atmósfera por la misma explosión y que habría creado su propio tsunami. Es la primera vez que se ve una onda de choque volcánica creando sus propios tsunamis. El descubrimiento sugiere que las ondas de choque generadas por erupciones explosivas en la historia de la Tierra, y por otros cataclismos violentos (como las explosiones de cometas o asteroides) también pueden haber creado tsunamis transoceánicos, quizás con olas considerablemente más grandes.

Para hacer un tsunami clásico, se necesita apartar una cantidad considerable de agua. El desplazamiento repentino del fondo del mar en un terremoto, por ejemplo, impulsa la mayoría de los tsunamis. Los volcanes también pueden generarlos y la erupción del volcán Tonga claramente logró esto de una forma u otra, ya sea a través de la parte submarina de su explosión, el colapso parcial del volcán o la deposición agresiva de escombros recién erupcionados en el mar.

Los eventos climáticos fuertes también pueden crear olas en la costa llamadas meteotsunamis. Crear uno requiere una perturbación atmosférica sostenida con una caída o salto sustancial de presión. Esa onda de presión de aire también necesita moverse aproximadamente a la misma velocidad que las olas del mar. A medida que las ondas viajan juntas, la ola sigue alimentándose de energía de la onda de presión y la ola acumula energía y sube en altura.

Los meteotsunamis ocurren unas 25 veces al año en la costa este de Estados Unidos. La mayoría genera alturas de ola de solo unos pocos centímetros, apenas perceptibles. Pero ocasionalmente, pueden causar problemas. Por ejemplo, en 2013 una ola de 2 metros de un meteotsunami hirió a tres personas en Nueva Jersey. Otra de 3 metros hirió a 75 personas en 1992 en Daytona Beach.

Los tsunamis de ondas de choque de Tonga no son verdaderos meteotsunamis pues no son creados por la meteorología. A este tsunami de Tongale distingue también su velocidad pues se movía a más de 300 metros por segundo, que es al menos un orden de magnitud más rápido que la velocidad de un meteotsunami. Esta velocidad explica por qué el de ondas de choque apareciera en Japón varias horas antes que el tsunami clásico del volcán.

Nedjeljka Žagar creó una simulación de la respuesta atmosférica provocada por la erupción en las primeras 24 horas. Los colores de la onda representan una perturbación de la altura de la estratosfera (positivo es rojo, negativo es azul). La señal es proporcional a la perturbación en la presión que se ve en la superficie de la Tierra. Fuente: Nedjeljka Žagar.

Los científicos especulan que las grandes explosiones volcánicas podrían provocar tsunamis de onda de choque muy poderosos, incluso pueden generar tsunamis en el extremo opuesto del planeta. La autodestrucción de los meteoritos en la atmósfera también genera poderosas ondas de choque rápidas, lo que podría crear sus propios tsunamis.

Han pasado un par de semanas y los científicos de todo el mundo todavía están tratando de comprender mejor esta explosión masiva. De momento no hay artículos al respecto, pues cualquier estudio serio requiere de un tiempo prolongado. Todos los números que aparecen en esta nota hay que tomarlos con precaución.

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Fuentes y referencias:
Noticia en la NASA I
Noticia en la NASA II.
Noticia en la NASA III.
Noticia en Science.
Vídeo de la NASA.
Noticia en EOS.
Foto de cabecera: NASA.