El Reino de Tonga no suele atraer la atención mundial, pero la violenta erupción de un volcán submarino el 15 de enero ha esparcido ondas de choque, literalmente, alrededor de medio mundo. 

Usualmente, el volcán no ofrece mucho que ver. Se compone de dos pequeñas islas deshabitadas, Hunga-Ha'apai y Hunga-Tonga, que se elevan a unos 100 metros sobre el nivel del mar, a 65 kilómetros al norte de la capital de Tonga, Nuku'alofa. Pero escondido debajo de las olas hay un volcán enorme, de unos 1800 m de altura y 20 km de ancho.

El volcán Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai ha entrado en erupción regularmente durante las últimas décadas. Durante los eventos de 2009 y 2014/15 chorros calientes de magma y vapor explotaron a través de las olas. Pero estas erupciones fueron pequeñas, eclipsadas en escala por los eventos de enero de 2022.

Nuestra investigación sobre estas erupciones previas sugiere que esta es una de las explosiones masivas que el volcán es capaz de producir aproximadamente cada mil años.

¿Por qué las erupciones del volcán son tan explosivas, considerando que el agua de mar debería enfriar el magma?

Si el magma sube lentamente en el agua de mar, incluso a temperaturas de alrededor de 1200 grados celsius, se forma una fina película de vapor entre el magma y el agua. Esto proporciona una capa de aislamiento para permitir que la superficie exterior del magma se enfríe.

Pero este proceso no funciona cuando el magma es expulsado del suelo lleno de gas volcánico. Cuando el magma ingresa al agua rápidamente, cualquier capa de vapor se rompe rápidamente, lo que hace que el magma caliente entre en contacto directo con el agua fría.

Los investigadores de volcanes llaman a esto "interacción combustible-refrigerante" y es similar a las explosiones químicas de grado armamentístico. Explosiones extremadamente violentas desgarran el magma. Comienza una reacción en cadena, con nuevos fragmentos de magma que exponen las superficies interiores calientes y frescas al agua, y las explosiones se repiten, expulsando finalmente partículas volcánicas y provocando explosiones con velocidades supersónicas.

Two scales of Hunga eruptions

La erupción de 2014/15 creó un cono volcánico, uniendo las dos antiguas islas Hunga para crear una isla combinada de unos 5 kilómetros de largo. Lo visitamos en 2016 y descubrimos que estas erupciones históricas eran simplemente el comienzo del evento principal.

Mapeando el fondo del mar, descubrimos una “caldera” escondida 150 metros debajo de las olas.

La caldera es una depresión similar a un cráter de unos 5 kilómetros de diámetro. Las erupciones pequeñas (como las de 2009 y 2014/15) ocurren principalmente en el borde de la caldera, pero las más grandes provienen de la caldera misma. Estas erupciones son tan grandes que la parte superior del magma en erupción colapsa hacia adentro, profundizando la caldera.

Mirando la química de las erupciones pasadas, ahora pensamos que las pequeñas erupciones representan el sistema de magma recargándose lentamente para prepararse para un gran evento.

Encontramos evidencia de dos grandes erupciones pasadas de la caldera Hunga en depósitos en las antiguas islas. Los comparamos químicamente con los depósitos de ceniza volcánica en la isla habitada más grande de Tongatapu, a 65 kilómetros de distancia, y luego usamos fechas de radiocarbono para mostrar que las grandes erupciones de caldera ocurren cada 1000 años, con la última en el año 1100 después de cristo.

Con este conocimiento, la erupción del 15 de enero parece estar justo en la fecha para una de "las grandes".

What we can expect to happen now

Todavía estamos en medio de esta gran secuencia eruptiva y muchos aspectos siguen sin estar claros, en parte porque la isla está actualmente oscurecida por nubes de ceniza.

Las dos erupciones anteriores, el 20 de diciembre de 2021 y el 13 de enero de 2022, fueron de tamaño moderado. Produjeron nubes de hasta 17 kilómetros de elevación y agregaron nuevas tierras a la isla combinada de 2014/15.

La última erupción ha intensificado la escala en términos de violencia. La columna de ceniza ya tiene unos 20 kilómetros de altura. Lo más notable es que se extendió casi concéntricamente a una distancia de unos 130 kilómetros del volcán, creando una columna de 260 kilómetros de diámetro, antes de que el viento la distorsionara.

Esto demuestra un enorme poder explosivo, uno que no puede explicarse solo por la interacción magma-agua. En cambio, muestra que grandes cantidades de magma fresco cargado de gas han brotado de la caldera.

La erupción también produjo un tsunami en Tonga y los vecinos Fiji y Samoa. Las ondas de choque atravesaron muchos miles de kilómetros, se vieron desde el espacio y se registraron en Nueva Zelanda a unos 2000 kilómetros de distancia. Poco después del comienzo de la erupción, el cielo quedó bloqueado en Tongatapu, con las cenizas que comenzaron a caer.

Todos estos signos sugieren que la gran caldera de Hunga se ha despertado. Los tsunamis son generados por ondas de choque atmosféricas y oceánicas acopladas durante una explosión, pero también son causados ​​fácilmente por deslizamientos de tierra submarinos y colapsos de calderas.

Aún no está claro si este es el clímax de la erupción. Representa una importante liberación de presión de magma, que puede asentar el sistema.

Sin embargo, una advertencia radica en los depósitos geológicos de las erupciones anteriores del volcán. Estas secuencias complejas muestran que cada uno de los principales episodios de erupción de caldera de 1000 años involucró muchos eventos de explosión separados.

Por lo tanto, podríamos estar dentro de varias semanas o incluso años de gran agitación volcánica del volcán Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai. Por el bien de la gente de Tonga, espero que no.

It remains unclear if this is the climax of the eruption. It represents a major magma pressure release, which may settle the system.

A warning, however, lies in geological deposits from the volcano’s previous eruptions. These complex sequences show each of the 1000-year major caldera eruption episodes involved many separate explosion events.

Hence we could be in for several weeks or even years of major volcanic unrest from the Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai volcano. For the sake of the people of Tonga I hope not.

Este artículo ha sido republicado desde The Conversation bajo una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original aquí.