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Descubren un volcán activo bajo un kilómetro de hielo en la Antártida

Descubren un volcán activo bajo un kilómetro de hielo en la Antártida

El descubrimiento de un volcán con actividad bajo la capa de hielo de la Marie Byrd Land supone una sorpresa y un factor que podría incrementar la fusión del hielo en la Antártida Oeste. Imagen cortesía de Doug Wiens.


 

Su calor podría incrementar la tasa de pérdida de hielo del continente antártico

No era lo que estaban buscando, pero eso hizo que su descubrimiento les entusiasmara todavía más. En enero de 2010, un equipo de científicos había instalado dos líneas cruzadas de sismógrafos a lo largo de la región de Marie Byrd Land, en la Antártida Oeste. Era la primera vez que los investigadores habían distribuido tantos instrumentos en el interior del continente que pudieran operar a lo largo de todo el año, incluso en las partes más frías de la Antártida. Sin embargo, con lo que dieron fue con un volcán activo, situado un kilómetro por debajo de la capa de hielo. El descubrimiento de este volcán, todavía sin bautizar, se ha anunciado en el avance online del número de noviembre de la revista Nature Geoscience.

Como un TAC gigantesco, la selección de sismógrafos utilizó los temblores ocasionados por terremotos distantes para componer imágenes del hielo y las rocas que se encontraban dentro de esa zona. Había muchas preguntas pendientes de resolver. El objetivo, como explica Doug Wiens, profesor de Ciencias de la Tierra y los Planetas en la Universidad de Washington en San Louis, y uno de los principales investigadores de este proyecto, era esencialmente medir la capa de hielo para ayudar a reconstruir la historia climatológica de la Antártida. Pero, para hacerlo de forma fiable, los científicos necesitaban saber cómo el manto terrestre respondería a una carga de hielo, y eso dependía de si se trataba de algo caliente y fluido o frío y viscoso. Los datos sísmicos les permitirían establecer el mapa de propiedades del manto.

Al mismo tiempo, un software para la detección automática de eventos fue puesto en marcha para detectar los datos de cualquier suceso inusual que se diera. Por eso, cuando encontró dos explosiones de eventos sísmicos entre enero de 2010 y marzo de 2011, la estudiante de Doctorado Amanda Lough se dedicó a observar con más cercanía para determinar que estaba ‘traqueteando’ los huesos del continente.

¿Se trataba de rocas que chirriaban sobre rocas, de hielo crujiendo sobre hielo o, quizás, de gases calientes y rocas líquidas forzando para encontrar su camino de salida por medio de las fracturas de un complejo volcánico? Sin certezas iniciales, cuanto más observaban Lough y el resto del equipo, más se iban convenciendo de que se estaba formando un nuevo volcán un kilómetro por debajo del hielo.

Siguiendo la pista de las pruebas

El equipo que instalaba los sismógrafos en la Antártida le estaba dando a los datos la primera posibilidad de desvelar cosas. Lough había conseguido su primer proyecto como parte del equipo de la Universidad viajando a la zona Este de la Antártida en tres ocasiones para fijar o retirar instalaciones. En 2010, la mayoría del instrumental fue desplazado a la zona Oeste de la Antártida y Wiens le pidió a Lough que revisara los datos sísmicos que se iban a registrar, lo primeros a gran escala de esa parte del continente.

“De inmediato empecé a detectar eventos que se mantenían ocurriendo siempre en el mismo lugar, lo que era extraño –explica Lough-. Entonces me di cuenta de que estaban cerca de alguna montaña, pero no justo en su cima. Mi primer pensamiento fue: ‘Ok, puede que se trate de una coincidencia’. Pero entonces me fijé de forma más intensa y me di cuenta de que las montañas era, en realidad, volcanes y de que había una progresión de edad en las oscilaciones. Los más cercanos al suceso sísmico eran los más jóvenes”.

Los sucesos eran débiles y de muy baja frecuencia, lo que parecía indicar con mucha fuerza que no eran tectónicos en su origen. Mientras los eventos sísmicos de baja magnitud y origen tectónico suelen tener frecuencias de entre 10 y 20 ciclos por segundo, estos temblores se mostraban dominados por frecuencias de entre 2 y 4 ciclos por segundo.

Se descarta el hielo

Sin embargo, los procesos glaciales pueden generar sucesos de baja frecuencia, por lo que la duda era si, no tratándose de un origen tectónico, podría ser glacial. Para hacer una comprobación más exhaustiva, Lough empleó un modelo sísmico global computerizado para ‘relocalizar’ los epicentros de los eventos y explicar las velocidades sísmicas que conocían en diferentes trayectorias a lo largo de la Tierra. Este proceso redujo la agrupación de datos hasta un tercio de su tamaño original.

Además, lo realizado mostró que casi todos los eventos habían sucedido a una profundidad de entre 25 y 40 kilómetros. Esta profundidad es extraordinaria, tanto como para encontrarse muy cerca de la frontera entre la corteza de la tierra y el manto, conocida como Moho, y con casi toda certeza descartaba un origen glaciar. Aunque también arrojaba dudas sobre uno tectónico: “Un suceso tectónico podría tener el epicentro a entre 10 y 15 kilómetros de profundidad, pero entre 25 y 40 suponía una profundidad excesiva”, confirma Lough.

Uno de los investigadores sugirió que las ondas del suceso se mostraban como terremotos periódicos a mucha profundidad (DPLs), que son los que se dan en áreas volcánicas con esa misma frecuencia y a esa misma profundidad. “Todo cuadrada”, completa Lough.

Una lámina de ceniza atrapada en el hielo

Los sismólogos consultaron con Duncan Young y Don Blankenship, de la Universidad de Texas, que habían llevado a cabo vuelos con radar sobre la Antártida para hacer mapas topográficos del lecho rocoso. “En esos mapas se podía ver que había elevaciones en la topografía del lecho en el mismo lugar que los eventos sísmicos –desvela Lough-. Además, se apreciaba una lámina de ceniza enterrada bajo el hielo y que sólo se extendía alrededor de nuestro grupo de terremotos”.

“Su mejor suposición para la presencia de esta ceniza es que procedía del Munt Waesche, un volcán cercano a Mt Sidely. Pero esto también era interesante, porque los científicos no podían determinar cuando había estado activo por última vez, y la lámina de ceniza fijaba la fecha de la erupción hacía 8.000 años”.

¿Qué pasa ahí abajo?

A estas alturas del caso, se daba por supuesto el origen volcánico, ¿pero qué estaba causando la actividad sísmica? “La mayoría de las montañas en la Antártida no son volcánicas –cuenta Wiens-, pero aquí casi todas lo son. ¿Es eso porque en las zonas este y oeste de la Antártida se están separando lentamente? No lo sabemos con exactitud, pero creemos que probablemente hay un volcán de punto caliente en el manto que está produciendo magma a muchos metros de la superficie”.

“Nadie está muy seguro de qué causa los terremotos periódicos a mucha profundidad –completa Lough-. Parecen variar a causa de un complejo volcánico, pero la mayoría de los científicos considera que son el movimiento del magma y de otros fluidos los que conducen a vibraciones inducidas por la presión en las grietas dentro de los sistemas volcánicos e hidrotermales”.

¿Puede entrar en erupción el nuevo volcán?

“El nuevo volcán puede entrar en erupción en cualquier momento –sentencia Lough-. De hecho, puesto que el radar muestra una montaña bajo el hielo, creo que ya erupcionó en el pasado, antes de los estruendos que hemos grabado”.

Los científicos calculan que serían precisa una erupción descomunal, que tuviera mil veces más energía de la que tiene una habitual, para quebrar el hielo que hay sobre el volcán. En cualquier caso, una erupción subglacial, con su fluido de calor consiguiente, derretiría mucho hielo. “El volcán crearía millones de litros de agua bajo el hielo, tanta como para llenar bastantes lagos”, explica Wiens. Este agua correría por debajo del hielo hacia el mar y se sumaría a la cuenca de la corriente MacAyeal Ice Stream, una de los más grandes desagües del hielo de la Marie Byrd Land hacia la Ross Ice Shelf. Al humedecer el lecho rocoso, acelerará el flujo del agua bajo el hielo, quizás incrementando la cuota de hielo que se pierde en la zona Oeste de la Antártida. “Desde luego, esto no es lo que nosotros esperábamos encontrar en esta investigación”, concluye Wiens.
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