Volcanes y su influencia en la atmósfera

El pasado 9 de abril el volcán “La Soufriere” en la isla de San Vicente, en las Antillas Menores, hizo erupción, con varios episodios explosivos. El volcán había estado relativamente tranquilo desde 1979, hasta que el pasado viernes Científicos del Observatorio de Belmont confirmaron que había comenzado su violenta erupción, a las 8:41 hora local de ese día.

Una erupción explosiva de La Soufriere había ocasionado la muerte de más de mil personas en el año 1902.

El evento geológico del pasado día 9 hizo que el volcán comenzara a expulsar violentamente humo, rocas, gases venenosos y cenizas volcánicas que caían a tierra hasta cerca de 20 kilómetros del lugar. Las explosiones se fueron sucediendo una tras otras, mientras que el humo volcánico, junto a gases y las temibles cenizas llegaban a alcanzar, en ese momento, algo más de 6 kilómetros de altura en las capas medias de la atmósfera.

Independientemente de todos los varios efectos peligrosos para la vida y la salud humana que trae consigo una erupción volcánica, quiero referirme en este artículo a lo que ocurre en la atmósfera en estos casos.

Volcán La Soufriere en erupción
 Volcán La Soufriere en erupción explosiva en San Vicente (foto: Reuters)

 

Y voy a detenerme solo en la ceniza volcánica, que no es nada parecido a la ceniza que se crea cuando quemamos leña o madera. Por el contrario, la ceniza volcánica, es un material compuesto por pequeñísimos fragmentos de roca, como si fuera roca muy molida, junto a minerales y vidrio volcánico, materiales que se crean a altas temperaturas y presiones.

Es un proceso interesante que se puede describir a grandes rasgos diciendo que, cuando ocurren las explosiones, la roca líquida es expulsada hacia fuera del recinto cerrado del centro del volcán, mezclada a los gases. En las explosiones, al expandirse los gases, estos empujan violentamente a las diminutas partículas de roca hacia arriba y fuera del volcán, al mismo tiempo que la fuerza de las explosiones, de por sí, va desbaratando la roca en diminutos pedazos. Una vez que salen a la atmósfera, el aire más frío hace que el conjunto se vaya enfriando y que entonces se solidifique en forma de pequeñísimos pedazos de roca y vidrio, que también se ha ido formando debido a las altas presiones y temperaturas.

La ceniza volcánica es un material muy duro, abrasivo, como si fuera un papel de esmeril fino, y no se disuelve en agua. Usualmente, una partícula de ceniza volcánica tiene unos 2 milímetros de diámetro, o resulta incluso más pequeña. Parecen granos de arena, pero las partículas más pequeñas son como polvo.

La erupción de La Soufriere
La erupción de La Soufriere, con varios eventos explosivos, en San Vicente, observada por un satélite meteorológico de la NOAA.

 

Una vez que está en el aire, los vientos pueden transportar la ceniza volcánica a grandes distancias. Se ha encontrado ceniza volcánica a miles de kilómetros de donde ha ocurrido una erupción. En cambio, las partículas más pequeñas, al igual que el polvo, pueden ser transportadas por las corrientes aéreas a distancias increíblemente largas.

Sin embargo, cerca del volcán, las cenizas más grandes se depositan cubriendo el terreno con una capa a menudo bien espesa. Por ejemplo, en 1994, una doble erupción de volcanes en Papua-Nueva Guinea, cubrió la ciudad de Rabaul con una capa de ceniza de 75 cm de espesor, y hubo áreas cerca de los volcanes que estuvieron cubiertas por una capa de 150 a 213 centímetros de espesor.

Por supuesto que la ceniza volcánica, con sus partículas fuertemente abrasivas, son altamente peligrosas para la salud, al ser ingeridas por los pulmones. Por eso, el uso de la mascarilla no es sólo algo obligado por la presencia de la COVID-19 sino que, en los lugares afectados por la ceniza volcánica, lo es también para protegernos de esta, y altamente necesario.

Ceniza volcánica de La Soufriere
Ceniza volcánica de La Soufriere cubre a la isla de Barbados. Parece nieve (Caribbean News).

 

En las nubes de ceniza volcánica se producen rayos y relámpagos, sin haber agua, un fenómeno único sobre el que los científicos continúan debatiendo cómo es posible. Se piensa que la energía de la explosión volcánica carga las partículas de ceniza con electricidad, por la fricción a gran velocidad, y al unirse las partículas de carga positiva con las de carga negativa, en una atmósfera más fría, o en la atmósfera cargada con los elementos volcánicos, ocurren esas descargas como forma de compensar las cargas eléctricas diferentes. Aunque repito, esto es algo que aún no se conoce bien.

La ceniza volcánica y los gases, frecuentemente llegan hasta la estratósfera, en las capas superiores de la atmósfera. En las grandes erupciones, el material volcánico que llega hasta la alta atmósfera, refleja la luz solar que nos llega y absorbe la radiación de onda larga que emite La Tierra, llevando a un enfriamiento en la temperatura de nuestro planeta.

Se han dado casos extremos, como en 1815 con la erupción del monte Tambora en Indonesia. Esta erupción, la más grande conocida en la historia, lanzó a la atmósfera un estimado de 150 kilómetros cúbicos de ceniza volcánica e hizo enfriar la temperatura promedio global del planeta en 3 ºC, ocasionando un estado atmosférico extremo en nuestro planeta durante 3 años consecutivos. Como resultado de este “invierno volcánico”, Norteamérica y Europa experimentaron en 1816 lo que se conoció como ”El Año en que No Hubo Verano”. Las consecuencias fueron trágicas, pues ese año no hubo cosechas que se salvaran, se presentó hambruna y también enfermedades.

La ceniza volcánica, cuando cae en áreas relativamente cercanas al volcán, resulta fatal también para todo tipo de motores y maquinarias, generadores eléctricos, sistemas de agua, tráfico automotriz, ferrocarril, y en los sistemas de comunicaciones. Esto ocurre por el efecto enormemente abrasivo de sus partículas, que arruinan los motores y partes móviles de todo tipo de maquinaria o circuitos eléctricos.

Si llueve, la mezcla de la ceniza volcánica con el agua, forma una especie de cemento, cuyo peso puede hacer colapsar techos de edificios y viviendas. En 1991, la erupción del volcán Pinatubo en las Filipinas, seguido de las lluvias que produjo una tormenta tropical, ocasionó el caos al hacer que se derrumbaran los techos y estructuras de casas, escuelas, negocios, y hospitales, en tres provincias.

Y voy a hablarles ahora de las consecuencias para el transporte aéreo. Antes de la gran erupción del volcán indonesio “Krakatoa” en 1883, no se conocía que había corrientes de aire que se movían en la alta atmósfera. Nadie sabía que, a miles de metros por encima de nuestras cabezas, existían corrientes de aire, que con el pasar de los años harían que los aviones pudieran aprovechar esas corrientes para hacer más eficiente el transporte aéreo moderno.

El “Krakatoa” había estallado, liberando una inmensa cantidad de energía. El volcán expulsó su carga con gran violencia, tanta que, parte del material, sobre todo las partículas más finas, subieron hasta unos 80 kilómetros de altura y ahí comenzaron a moverse con las corrientes aéreas, como si fuera un río.

La ceniza volcánica presenta para la aviación un gran problema: resulta especialmente peligrosa para los aviones. Las finas partículas de roca y vidrio se introducen en las turbinas y otras partes del avión; los motores simplemente se detienen, y se arruinan otras componentes de los delicados mecanismos que hacen volar a un avión con seguridad: el avión se desploma. Por eso, los controladores aéreos toman medidas de especial cuidado cuando hay ceniza volcánica presente en el espacio aéreo.

El volcán, de nombre, al parecer de dificilísima pronunciación, “Eyjafjallajökull”, en Islandia, hizo erupción en el año 2010, produciendo una nube de cenizas que llevó a la cancelación de 100 mil vuelos y afectó a siete millones de pasajeros, lo que le costó a la industria de aviación un estimado de 2.6 millones de dólares estadounidenses.

Para evitar lamentables accidentes, la NOAA de los Estados Unidos junto a la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) opera en el Mundo dos Centros de Advertencia de Ceniza Volcánica (VAAC).

En el caso actual de La Soufriere, han sido emitidos varios Avisos de Advertencia de Ceniza Volcánica para intereses de la aviación. La gráfica que les muestro a continuación, es de la última Advertencia de Ceniza Volcánica emitida por la NOAA.

Advertencia de Ceniza Volcánica emitida por la NOAA para la aviación
Advertencia de Ceniza Volcánica emitida por la NOAA para la aviación

 

Muestra la nube de ceniza de La Soufriere, extendiéndose a través de la mayor parte del Atlántico tropical hoy día 14 de abril de 2021, hasta una altura de 35 mil pies (10.7 kilómetros).

 

 

 

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