La columna volcánica producida por la erupción del volcán Tonga en enero de 2022 alcanzó una altitud de 57 kilómetros en su punto más alto, según los resultados publicados este jueves en la revista Science. Esta cota es significativamente más alta que los registradas en los récords anteriores: la erupción de 1991 del Monte Pinatubo en Filipinas (40 km en su punto más alto) y la erupción de 1982 de El Chichón en México (31 km).
Usando imágenes capturadas por satélites, los investigadores del Departamento de Física y RAL Space de la Universidad de Oxford también han confirmado que esta columna de humo y cenizas en la primera erupción volcánica en la que hemos podido observar cómo se inyecta material a través de la estratosfera y directamente en la mesosfera, que comienza a unos 50 km sobre la superficie de la Tierra.
El 15 de enero de 2022, Hunga Tonga–Hunga Haʻapai, un volcán submarino en el archipiélago de Tonga en el sur del Océano Pacífico, entró en erupción violentamente. La explosión fue una de las más poderosas jamás observadas, envió ondas de choque en todo el mundo y provocó devastadores tsunamis que dejaron a miles de personas sin hogar . Una imponente columna de ceniza y agua fue expulsada a la atmósfera, pero hasta ahora, los científicos carecían de una forma precisa de medir su altura.
Tonga, el destructor
Normalmente, la altura de una columna volcánica se puede estimar midiendo la temperatura registrada en la parte superior por satélites infrarrojos y comparándola con un perfil de temperatura vertical de referencia. Esto se debe a que en la troposfera (la primera y más baja capa de la atmósfera terrestre), la temperatura disminuye con la altura. Pero si la erupción es tan grande que la pluma penetra en la siguiente capa de la atmósfera (la estratosfera), este método se vuelve ambiguo porque la temperatura comienza a aumentar nuevamente con la altura (debido a que la capa de ozono absorbe la radiación solar ultravioleta).
Para superar este problema, los investigadores utilizaron un método novedoso basado en un fenómeno llamado "efecto de paralaje". Esta es la diferencia aparente en la posición de un objeto cuando se ve desde múltiples líneas de visión. Puedes verlo por ti mismo cerrando el ojo derecho y extendiendo una mano con el pulgar levantado hacia arriba. Si luego cambia de ojo, de modo que el izquierdo esté cerrado y el derecho abierto, su pulgar parecerá moverse ligeramente contra el fondo.
Al medir este aparente cambio de posición y combinarlo con la distancia conocida entre sus ojos, puede calcular la distancia a su pulgar.
Paralaje con satélites
La ubicación del volcán Tonga está cubierta por tres satélites meteorológicos geoestacionarios, por lo que los investigadores pudieron aplicar el efecto de paralaje a las imágenes aéreas que capturaron. De manera crucial, durante la erupción en sí, los satélites registraron imágenes cada 10 minutos, lo que permitió documentar los cambios rápidos en la trayectoria de la columna.
“Es un resultado extraordinario, ya que nunca antes habíamos visto una nube de este tipo tan alta”
“Es un resultado extraordinario, ya que nunca antes habíamos visto una nube de este tipo tan alta”, asegura el autor principal, Simon Proud. Además, la capacidad de estimar la altura de la forma en que lo hicimos nosotros (usando el método de paralaje) solo es posible ahora que tenemos una buena cobertura satelital. No habría sido posible hace una década más o menos.
Preguntas en el aire
Los investigadores de Oxford ahora tienen la intención de construir un sistema automatizado para calcular las alturas de las columnas de volcanes utilizando el método de paralaje.
“También nos gustaría aplicar esta técnica a otras erupciones y desarrollar un conjunto de datos de alturas de penachos que puedan usar los vulcanólogos y científicos atmosféricos para modelar la dispersión de ceniza volcánica en la atmósfera”, asegura Andrew Prata, coautor del estudio. “Otras preguntas científicas que nos gustaría entender son: ¿Por qué subió tanto el penacho de Tonga? ¿Cuáles serán los impactos climáticos de esta erupción? ¿Y de qué estaba compuesto exactamente el penacho?
Referencia: The January 2022 eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano reached the mesosphere (Science) DOI 10.1126/science.abo4076
