El fondo del océano Pacífico cambió para siempre en enero de 2022, cuando una de las erupciones volcánicas más violentas del último siglo provocó el hundimiento de una enorme estructura submarina y desplazó millones de toneladas de material.
El protagonista fue el volcán Hunga, ubicado en el archipiélago de Tonga. En apenas unas horas, su caldera se hundió casi 700 metros, mientras la erupción generaba un tsunami con olas de más de 40 metros de altura y provocaba daños en infraestructura submarina a cientos de kilómetros de distancia.
Las dimensiones de esta transformación fueron reconstruidas ahora gracias a un estudio publicado en Nature Geoscience, que comparó mapas de alta resolución del fondo marino realizados antes y después de la erupción.
Un volcán que desapareció hacia las profundidades
Antes de la erupción, la caldera de Hunga tenía entre 150 y 200 metros de profundidad y unos 4,5 kilómetros de diámetro.
El 15 de enero de 2022, después de aproximadamente 11 horas de intensa actividad volcánica, la estructura comenzó a colapsar. El fondo de la caldera terminó situado a unos 850 metros de profundidad y su diámetro aumentó hasta aproximadamente 4,8 kilómetros.
En algunos sectores, el descenso fue todavía mayor. En la zona noroeste, donde se concentraron varios de los principales puntos de emisión, el terreno llegó a hundirse entre 800 y 1.100 metros.
El cambio implicó el desplazamiento de unos 8,9 kilómetros cúbicos de material. De ese volumen, aproximadamente 6,85 kilómetros cúbicos correspondieron directamente al colapso de la caldera.
El resto estuvo relacionado con la erosión de las paredes del volcán provocada por corrientes de densidad volcánica, enormes flujos de roca fragmentada y agua que se desplazaron por las laderas submarinas a gran velocidad.
El fondo quedó enterrado bajo toneladas de material
Los investigadores determinaron que el hundimiento tuvo una forma similar a un pistón. En lugar de deformarse lentamente, el fondo de la caldera descendió de manera predominantemente vertical, como si una pieza encajara dentro de un cilindro.
Pero el antiguo piso de la caldera tampoco quedó expuesto. Sobre él se acumularon hasta 150 metros de roca y ceniza expulsadas durante la erupción.
Los relevamientos también permitieron identificar deslizamientos de tierra dentro de la caldera, mezclados con material piroclástico. La disposición de estos depósitos indica que los derrumbes ocurrieron al mismo tiempo que el colapso, mientras el volcán todavía estaba en plena erupción.
El tsunami que se originó en el colapso
La erupción produjo una columna de ceniza y vapor que alcanzó más de 55 kilómetros de altura, además de ondas de presión atmosférica que recorrieron el planeta.
Pero uno de los efectos más extraordinarios ocurrió en el océano. El rápido hundimiento de la caldera desplazó una enorme masa de agua en cuestión de minutos y contribuyó a generar un tsunami de más de 40 metros de altura a menos de 100 kilómetros del volcán.
El fenómeno tuvo consecuencias mortales. El saldo oficial mencionado por el estudio fue de seis personas fallecidas, entre víctimas del tsunami en Tonga y ahogamientos registrados en Perú debido a las olas anómalas.
La investigación plantea además que el hundimiento pudo permitir la entrada repentina de grandes cantidades de agua de mar en el sistema volcánico. Ese proceso habría intensificado las explosiones y contribuido a generar las corrientes que arrasaron el fondo oceánico.
La erupción también destruyó cables submarinos
La fuerza de los flujos volcánicos no quedó limitada a las inmediaciones del cráter.
Las corrientes erosionaron el lecho marino a más de 100 metros de profundidad y dañaron más de 190 kilómetros de cables submarinos de telecomunicaciones.
El episodio mostró así cómo una erupción ocurrida bajo el océano puede afectar infraestructura ubicada a grandes distancias y alterar sistemas fundamentales para las comunicaciones.
El volcán continuó mostrando actividad meses después
Los investigadores realizaron nuevos relevamientos en los meses posteriores a la erupción y encontraron señales de que el sistema volcánico todavía estaba activo.
En mayo de 2022 detectaron columnas de fluido que emergían desde el fondo de la caldera. La más grande alcanzaba entre 450 y 500 metros de altura sobre el lecho marino y se encontraba en el sector noroeste, a unos 700 metros de profundidad.
Para octubre, las columnas más profundas ya no eran visibles. Los científicos plantean dos posibilidades: que el magma se hubiera retirado hacia zonas más profundas o que las salidas hubieran quedado bloqueadas por minerales depositados a medida que circulaba el agua caliente.
Sin embargo, en el margen noroeste continuaron detectándose plumas de fluido a menos de 150 metros de profundidad, otra señal de que el sistema no había quedado completamente inactivo.
Cómo lograron reconstruir lo ocurrido
Para reconstruir la transformación del volcán, los científicos compararon información obtenida antes de la erupción con nuevos relevamientos realizados durante 2022.
Una de las principales herramientas fue la batimetría multihaz, una técnica que utiliza ondas de sonido para medir las profundidades y construir mapas tridimensionales del fondo oceánico.
El equipo pudo comparar datos de 2015 y 2016, cuando el volcán todavía conservaba su estructura original, con cinco expediciones realizadas entre abril y octubre de 2022.
También utilizaron datos del satélite ICESat-2 de la NASA, imágenes satelitales de alta resolución y mediciones realizadas con diferentes embarcaciones y un vehículo de superficie no tripulado.
Para analizar las capas situadas debajo del fondo marino utilizaron además una técnica comparable a una ecografía, que permite identificar las diferentes capas de roca y sedimentos y distinguir el material depositado durante la erupción de la estructura volcánica anterior.
Una caldera pequeña con consecuencias gigantescas
El estudio también aporta un dato que sorprendió a los investigadores. La caldera de Hunga es relativamente pequeña en comparación con otras estructuras volcánicas similares y se encuentra dentro del 12% inferior de una base de datos que reúne 177 calderas.
Aun así, produjo efectos de una magnitud excepcional.
Los científicos estiman que la cámara magmática se encontraba entre 2 y 10 kilómetros bajo el volcán y tenía una capacidad aproximada de 27 kilómetros cúbicos. El colapso habría comenzado cuando se vació entre un 25% y un 30% de esa cámara, equivalente a unos 7 u 8 kilómetros cúbicos de magma.
La rapidez del proceso fue determinante. El vaciamiento provocó el hundimiento de la caldera, que a su vez desplazó una enorme cantidad de agua y desencadenó el tsunami.
El caso de Hunga demuestra además las dificultades que todavía existen para estudiar los volcanes submarinos. El acceso al fondo del océano es limitado y muchas de estas estructuras no cuentan con registros detallados de cómo era el terreno antes de una erupción.
Por eso, los investigadores señalan que realizar mapas submarinos frecuentes y de alta resolución puede ser fundamental para comprender mejor estos fenómenos y mejorar los sistemas de alerta temprana ante tsunamis, especialmente en regiones del Pacífico donde existe una importante actividad volcánica.
