Volcán

Un volcán es una ruptura en la corteza de un objeto de masa planetaria, como la Tierra, que permite que la lava caliente, las cenizas volcánicas y los gases escapen de una cámara de magma debajo de la superficie.

En la Tierra, los volcanes se encuentran con mayor frecuencia donde las placas tectónicas divergen o convergen, y la mayoría se encuentran bajo el agua. Por ejemplo, una dorsal en medio del océano, como la dorsal mesoatlántica, tiene volcanes causados ​​por placas tectónicas divergentes, mientras que el Cinturón de Fuego del Pacífico tiene volcanes causados ​​por placas tectónicas convergentes. Los volcanes también se pueden formar donde hay estiramiento y adelgazamiento de las placas de la corteza, como en el Rift de África Oriental y el campo volcánico Wells Gray-Clearwater y el Rift de Río Grande en América del Norte. Se ha postulado que el vulcanismo fuera de los límites de las placas surge de los diapiros ascendentes del límite entre el núcleo y el manto, a 3000 kilómetros (1900 millas) de profundidad en la Tierra. Esto da como resultado un vulcanismo de punto crítico, del cual el punto crítico de Hawái es un ejemplo. Los volcanes generalmente no se crean donde dos placas tectónicas se deslizan una sobre la otra.

Las grandes erupciones pueden afectar la temperatura atmosférica a medida que la ceniza y las gotas de ácido sulfúrico oscurecen el Sol y enfrían la troposfera de la Tierra. Históricamente, las grandes erupciones volcánicas han sido seguidas por inviernos volcánicos que han causado hambrunas catastróficas.

Etimología

La palabra volcán se deriva del nombre de Vulcano, una isla volcánica en las Islas Eolias de Italia cuyo nombre a su vez proviene de Vulcano, el dios del fuego en la mitología romana. El estudio de los volcanes se llama vulcanología, a veces deletreado vulcanología.

Placas tectónicas

Según la teoría de la tectónica de placas, la litosfera de la Tierra, su capa exterior rígida, se divide en dieciséis placas más grandes y varias más pequeñas. Estos están en cámara lenta, debido a la convección en el manto dúctil subyacente, y la mayor parte de la actividad volcánica en la Tierra tiene lugar a lo largo de los límites de las placas, donde las placas convergen (y se destruye la litosfera) o divergen (y se crea nueva litosfera).

Límites de placas divergentes

En las dorsales oceánicas, dos placas tectónicas divergen entre sí a medida que la roca caliente del manto asciende por debajo de la delgada corteza oceánica. La disminución de la presión en la roca del manto ascendente conduce a la expansión adiabática y al derretimiento parcial de la roca, provocando vulcanismo y creando nueva corteza oceánica. La mayoría de los límites de placas divergentes se encuentran en el fondo de los océanos, por lo que la mayor parte de la actividad volcánica en la Tierra es submarina, formando un nuevo lecho marino. Las fumarolas negras (también conocidas como fumarolas de aguas profundas) son evidencia de este tipo de actividad volcánica. Donde la dorsal oceánica se encuentra sobre el nivel del mar, se forman islas volcánicas, como Islandia.

Límites de placas convergentes

Las zonas de subducción son lugares donde chocan dos placas, generalmente una placa oceánica y una placa continental. La placa oceánica se subduce (se sumerge debajo de la placa continental), formando una fosa oceánica profunda cerca de la costa. En un proceso llamado fusión de flujo, el agua liberada de la placa de subducción reduce la temperatura de fusión de la cuña del manto suprayacente, creando así magma. Este magma tiende a ser extremadamente viscoso debido a su alto contenido de sílice, por lo que muchas veces no llega a la superficie sino que se enfría y solidifica en profundidad. Sin embargo, cuando llega a la superficie, se forma un volcán. Así, las zonas de subducción están bordeadas por cadenas de volcanes llamados arcos volcánicos. Ejemplos típicos son los volcanes en el Cinturón de Fuego del Pacífico, como los Volcanes Cascade o el Archipiélago Japonés, o el Arco de la Sonda de Indonesia.

Puntos calientes

Los puntos calientes son áreas volcánicas que se cree que están formadas por penachos del manto, que se supone que son columnas de material caliente que se elevan desde el límite entre el núcleo y el manto. Al igual que con las dorsales oceánicas, la roca del manto ascendente experimenta un derretimiento por descompresión que genera grandes volúmenes de magma. Debido a que las placas tectónicas se mueven a través de las plumas del manto, cada volcán se vuelve inactivo a medida que se aleja de la pluma y se crean nuevos volcanes donde la placa avanza sobre la pluma. Se cree que las islas hawaianas se formaron de esa manera, al igual que la llanura del río Snake, siendo la caldera de Yellowstone la parte de la placa de América del Norte que actualmente se encuentra sobre el punto de acceso de Yellowstone. Sin embargo, la hipótesis de la pluma del manto ha sido cuestionada.

Ruptura continental

El afloramiento sostenido de la roca del manto caliente puede desarrollarse en el interior de un continente y conducir a la ruptura. Las primeras etapas de ruptura se caracterizan por basaltos de inundación y pueden progresar hasta el punto en que una placa tectónica se divide por completo. Luego se desarrolla un límite de placa divergente entre las dos mitades de la placa dividida. Sin embargo, la ruptura a menudo no logra dividir completamente la litosfera continental (como en un aulacógeno), y las rupturas fallidas se caracterizan por volcanes que erupcionan lava alcalina o carbonatitas inusuales. Los ejemplos incluyen los volcanes del Rift de África Oriental.

Características volcánicas

La percepción más común de un volcán es la de una montaña cónica, arrojando lava y gases venenosos desde un cráter en su cima; sin embargo, esto describe solo uno de los muchos tipos de volcanes. Las características de los volcanes son mucho más complicadas y su estructura y comportamiento depende de una serie de factores. Algunos volcanes tienen picos escarpados formados por domos de lava en lugar de un cráter en la cumbre, mientras que otros tienen características del paisaje como mesetas masivas. Los respiraderos que emiten material volcánico (incluidas lava y cenizas) y gases (principalmente vapor y gases magmáticos) pueden desarrollarse en cualquier lugar de la forma del relieve y pueden dar lugar a conos más pequeños como Puʻu ʻŌʻō en un flanco de Kīlauea en Hawái. Otros tipos de volcanes incluyen criovolcanes (o volcanes de hielo), particularmente en algunas lunas de Júpiter, Saturno y Neptuno; y volcanes de lodo, que son formaciones a menudo no asociadas con actividad magmática conocida. Los volcanes de lodo activos tienden a involucrar temperaturas mucho más bajas que las de los volcanes ígneos, excepto cuando el volcán de lodo es en realidad un respiradero de un volcán ígneo.

Respiraderos de fisura

Los respiraderos de fisuras volcánicas son fracturas planas y lineales a través de las cuales emerge la lava.

Volcanes en escudo

Los volcanes en escudo, llamados así por sus amplios perfiles en forma de escudo, están formados por la erupción de lava de baja viscosidad que puede fluir una gran distancia desde un respiradero. Generalmente no explotan catastróficamente, pero se caracterizan por erupciones efusivas relativamente suaves. Dado que el magma de baja viscosidad suele tener un bajo contenido de sílice, los volcanes en escudo son más comunes en entornos oceánicos que continentales. La cadena volcánica hawaiana es una serie de conos de escudo, y también son comunes en Islandia.

Cúpulas de lava

Los domos de lava se construyen por erupciones lentas de lava altamente viscosa. A veces se forman dentro del cráter de una erupción volcánica anterior, como en el caso del monte St. Helens, pero también pueden formarse de forma independiente, como en el caso del pico Lassen. Al igual que los estratovolcanes, pueden producir erupciones violentas y explosivas, pero la lava generalmente no fluye lejos de la chimenea de origen.

Criptodomos

Los cryptodomes se forman cuando la lava viscosa es empujada hacia arriba y hace que la superficie se abulte. La erupción de 1980 del Monte St. Helens fue un ejemplo; la lava debajo de la superficie de la montaña creó una protuberancia hacia arriba, que luego colapsó por el lado norte de la montaña.

Conos de ceniza

Los conos de ceniza son el resultado de erupciones de pequeños fragmentos de escoria y piroclásticos (ambos se parecen a las cenizas, de ahí el nombre de este tipo de volcán) que se acumulan alrededor de la chimenea. Estas pueden ser erupciones de duración relativamente corta que producen una colina en forma de cono de unos 30 a 400 metros (100 a 1300 pies) de altura. La mayoría de los conos de ceniza entran en erupción solo una vez. Los conos de ceniza pueden formarse como conductos de ventilación laterales en volcanes más grandes u ocurrir por sí solos. Parícutin en México y Sunset Crater en Arizona son ejemplos de conos de ceniza. En Nuevo México, Caja del Río es un campo volcánico de más de 60 conos de ceniza.

Según las imágenes de satélite, se sugirió que los conos de ceniza también podrían ocurrir en otros cuerpos terrestres en el sistema solar; en la superficie de Marte y la Luna.

Estratovolcanes (volcanes compuestos)

Los estratovolcanes (volcanes compuestos) son altas montañas cónicas compuestas por flujos de lava y tefra en capas alternas, los estratos que dan origen al nombre. También se conocen como volcanes compuestos porque se crean a partir de múltiples estructuras durante diferentes tipos de erupciones. Los ejemplos clásicos incluyen el monte Fuji en Japón, el volcán Mayon en Filipinas y el monte Vesubio y Stromboli en Italia.

Históricamente, la ceniza producida por la erupción explosiva de estratovolcanes ha representado el mayor peligro volcánico para las civilizaciones. Las lavas de los estratovolcanes son más altas en sílice y, por lo tanto, mucho más viscosas que las lavas de los volcanes en escudo. Las lavas con alto contenido de sílice también tienden a contener más gas disuelto. La combinación es mortal, ya que promueve erupciones explosivas que producen grandes cantidades de ceniza, así como oleadas piroclásticas como la que destruyó la ciudad de Saint-Pierre en Martinica en 1902. También son más empinadas que los volcanes en escudo, con pendientes de 30 a 35 ° en comparación con pendientes generalmente de 5 a 10°, y su tefra suelta es material para lahares peligrosos. Los pedazos grandes de tefra se llaman bombas volcánicas. Las bombas grandes pueden medir más de 4 pies (1,2 metros) de ancho y pesar varias toneladas.

Supervolcanes

Un supervolcán es un volcán que ha experimentado una o más erupciones que produjeron más de 1000 kilómetros cúbicos (240 millas cúbicas) de depósitos volcánicos en un solo evento explosivo. Tales erupciones ocurren cuando una cámara de magma muy grande llena de magma silícico rico en gas se vacía en una erupción catastrófica que forma una caldera. Las tobas de flujo de ceniza emplazadas por tales erupciones son el único producto volcánico con volúmenes que rivalizan con los de los basaltos de inundación.

Un supervolcán puede producir devastación a escala continental. Dichos volcanes pueden enfriar severamente las temperaturas globales durante muchos años después de la erupción debido a los enormes volúmenes de azufre y cenizas liberados a la atmósfera. Son el tipo de volcán más peligroso. Los ejemplos incluyen Yellowstone Caldera en el Parque Nacional de Yellowstone y Valles Caldera en Nuevo México (ambos en el oeste de los Estados Unidos); el lago Taupō en Nueva Zelanda; el lago Toba en Sumatra, Indonesia; y el cráter de Ngorongoro en Tanzania. Afortunadamente, las erupciones de supervolcanes son eventos muy raros, aunque debido a la enorme área que cubren y al subsiguiente ocultamiento bajo la vegetación y los depósitos glaciares, los supervolcanes pueden ser difíciles de identificar en el registro geológico sin un mapeo geológico cuidadoso.

Volcanes submarinos

Los volcanes submarinos son características comunes del fondo del océano. La actividad volcánica durante la época del Holoceno se ha documentado en solo 119 volcanes submarinos. pero puede haber más de un millón de volcanes submarinos geológicamente jóvenes en el fondo del océano.En aguas poco profundas, los volcanes activos revelan su presencia lanzando vapor y escombros rocosos por encima de la superficie del océano. En las cuencas oceánicas profundas, el tremendo peso del agua impide la liberación explosiva de vapor y gases; sin embargo, las erupciones submarinas pueden ser detectadas por hidrófonos y por la decoloración del agua debido a los gases volcánicos. La lava almohada es un producto eruptivo común de los volcanes submarinos y se caracteriza por secuencias gruesas de masas discontinuas en forma de almohada que se forman bajo el agua. Incluso las grandes erupciones submarinas pueden no perturbar la superficie del océano, debido al rápido efecto de enfriamiento y al aumento de la flotabilidad del agua (en comparación con el aire), lo que a menudo hace que las fumarolas volcánicas formen pilares empinados en el fondo del océano. Los respiraderos hidrotermales son comunes cerca de estos volcanes, y algunos sustentan ecosistemas peculiares basados ​​en quimiotrofos que se alimentan de minerales disueltos. Con el tiempo, las formaciones creadas por los volcanes submarinos pueden volverse tan grandes que rompen la superficie del océano como nuevas islas o balsas flotantes de piedra pómez.

En mayo y junio de 2018, las agencias de monitoreo de terremotos de todo el mundo detectaron una multitud de señales sísmicas. Tomaron la forma de zumbidos inusuales, y algunas de las señales detectadas en noviembre de ese año tuvieron una duración de hasta 20 minutos. Una campaña de investigación oceanográfica en mayo de 2019 mostró que los zumbidos anteriormente misteriosos fueron causados ​​​​por la formación de un volcán submarino frente a la costa de Mayotte.

Volcanes subglaciales

Los volcanes subglaciales se desarrollan debajo de los casquetes polares. Están formados por mesetas de lava que cubren extensas lavas almohadilladas y palagonita. Estos volcanes también se llaman montañas de mesa, tuyas o (en Islandia) mobergs. Muy buenos ejemplos de este tipo de volcán se pueden ver en Islandia y en la Columbia Británica. El origen del término proviene de Tuya Butte, que es una de las varias tuyas en el área del río Tuya y Tuya Range en el norte de la Columbia Británica. Tuya Butte fue el primer accidente geográfico de este tipo analizado, por lo que su nombre ha entrado en la literatura geológica para este tipo de formación volcánica. El Parque Provincial de las Montañas Tuya se estableció recientemente para proteger este paisaje inusual, que se encuentra al norte del lago Tuya y al sur del río Jennings, cerca del límite con el territorio de Yukón.

Volcanes de lodo

Los volcanes de lodo (cúpulas de lodo) son formaciones creadas por líquidos y gases geo-excretados, aunque existen varios procesos que pueden causar tal actividad. Las estructuras más grandes tienen 10 kilómetros de diámetro y alcanzan los 700 metros de altura.

Material erupcionado

El material que se expulsa en una erupción volcánica se puede clasificar en tres tipos:

1. Gases volcánicos, una mezcla formada principalmente por vapor, dióxido de carbono y un compuesto de azufre (ya sea dióxido de azufre, SO ₂, o sulfuro de hidrógeno, H ₂ S, dependiendo de la temperatura)
2. Lava, el nombre del magma cuando emerge y fluye sobre la superficie
3. Tefra, partículas de material sólido de todas las formas y tamaños expulsadas y lanzadas por el aire

Gases volcánicos

Las concentraciones de diferentes gases volcánicos pueden variar considerablemente de un volcán a otro. El vapor de agua suele ser el gas volcánico más abundante, seguido del dióxido de carbono y el dióxido de azufre. Otros gases volcánicos principales incluyen sulfuro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno y fluoruro de hidrógeno. También se encuentra una gran cantidad de gases menores y trazas en las emisiones volcánicas, por ejemplo, hidrógeno, monóxido de carbono, halocarbonos, compuestos orgánicos y cloruros de metales volátiles.

Flujos de lava

Composición

La forma y el estilo de erupción de un volcán están determinados en gran medida por la composición de la lava que hace erupción. La viscosidad (cuán fluida es la lava) y la cantidad de gas disuelto son las características más importantes del magma, y ​​ambas están determinadas en gran medida por la cantidad de sílice en el magma. El magma rico en sílice es mucho más viscoso que el magma pobre en sílice, y el magma rico en sílice también tiende a contener más gases disueltos.

La lava se puede clasificar en términos generales en cuatro composiciones diferentes:

• Si el magma en erupción contiene un alto porcentaje (>63%) de sílice, la lava se describe como félsica. Las lavas félsicas (dacitas o riolitas) son muy viscosas y erupcionan como domos o flujos cortos y rechonchos. Lassen Peak en California es un ejemplo de un volcán formado a partir de lava félsica y en realidad es una gran cúpula de lava.

Debido a que los magmas félsicos son tan viscosos, tienden a atrapar los volátiles (gases) que están presentes, lo que conduce a un vulcanismo explosivo. Los flujos piroclásticos (ignimbritas) son productos altamente peligrosos de tales volcanes, ya que abrazan las laderas del volcán y viajan lejos de sus respiraderos durante las grandes erupciones. Se sabe que se producen temperaturas de hasta 850 ° C (1560 ° F) en los flujos piroclásticos, que incinerarán todo lo inflamable a su paso, y se pueden depositar capas gruesas de depósitos de flujo piroclástico caliente, a menudo de muchos metros de espesor. El Valle de los Diez Mil Humos de Alaska, formado por la erupción de Novarupta cerca de Katmai en 1912, es un ejemplo de flujo piroclástico espeso o depósito de ignimbrita.La ceniza volcánica que es lo suficientemente ligera como para hacer erupción en la atmósfera de la Tierra como una columna de erupción puede viajar cientos de kilómetros antes de volver a caer al suelo como una toba radiactiva. Los gases volcánicos pueden permanecer en la estratosfera durante años.Los magmas félsicos se forman dentro de la corteza, generalmente a través del derretimiento de la roca de la corteza por el calor de los magmas máficos subyacentes. El magma félsico más liviano flota sobre el magma máfico sin una mezcla significativa. Con menos frecuencia, los magmas félsicos se producen por cristalización fraccionada extrema de más magmas máficos. Este es un proceso en el que los minerales máficos cristalizan a partir del magma que se enfría lentamente, lo que enriquece el líquido restante en sílice.

• Si el magma en erupción contiene 52 a 63% de sílice, la lava es de composición intermedia o andesítica. Los magmas intermedios son característicos de los estratovolcanes. Se forman más comúnmente en los límites convergentes entre placas tectónicas, por varios procesos. Un proceso es la fusión por hidratación de la peridotita del manto seguida de cristalización fraccionada. El agua de una losa en subducción se eleva hacia el manto suprayacente, lo que reduce su punto de fusión, particularmente para los minerales más ricos en sílice. La cristalización fraccionada enriquece aún más el magma en sílice. También se ha sugerido que los magmas intermedios se producen por la fusión de los sedimentos arrastrados hacia abajo por la losa subducida.Otro proceso es la mezcla de magma entre magmas riolíticos félsicos y basálticos máficos en un reservorio intermedio antes del emplazamiento o flujo de lava.
• Si el magma en erupción contiene <52% y >45% de sílice, la lava se llama máfica (porque contiene porcentajes más altos de magnesio (Mg) y hierro (Fe)) o basáltica. Estas lavas suelen ser más calientes y mucho menos viscosas que las lavas félsicas. Los magmas máficos se forman por fusión parcial del manto seco, con cristalización fraccionada limitada y asimilación del material de la corteza.

Las lavas máficas ocurren en una amplia gama de escenarios. Estos incluyen dorsales oceánicas; Volcanes en escudo (como las islas hawaianas, incluidas Mauna Loa y Kilauea), tanto en la corteza oceánica como en la continental; y como basaltos de inundación continental.

• Algunos magmas en erupción contienen <=45% de sílice y producen lava ultramáfica. Los flujos ultramáficos, también conocidos como komatiitas, son muy raros; de hecho, muy pocos han entrado en erupción en la superficie de la Tierra desde el Proterozoico, cuando el flujo de calor del planeta era mayor. Son (o eran) las lavas más calientes, y probablemente eran más fluidas que las lavas máficas comunes, con una viscosidad inferior a una décima parte de la del magma basáltico caliente.

Textura de lava

Los flujos de lava máfica muestran dos variedades de textura superficial: ʻAʻa (pronunciado[ˈʔaʔa] ) y pāhoehoe ([paːˈho.eˈho.e] ), ambas palabras hawaianas. ʻAʻa se caracteriza por una superficie áspera y escoria y es la textura típica de los flujos de lava de basalto más fríos. Pāhoehoe se caracteriza por su superficie lisa y, a menudo, fibrosa o arrugada, y generalmente se forma a partir de flujos de lava más fluidos. A veces se observa que los flujos de pahoehoe hacen la transición a flujos de ʻaʻa a medida que se alejan del respiradero, pero nunca al revés.

Los flujos de lava más silícicos toman la forma de bloques de lava, donde el flujo está cubierto con bloques angulares, pobres en vesículas. Los flujos riolíticos generalmente consisten en gran parte en obsidiana.

Tefra

La tefra se produce cuando el magma dentro del volcán es destruido por la rápida expansión de los gases volcánicos calientes. El magma comúnmente explota cuando el gas disuelto en él sale de la solución a medida que la presión disminuye cuando fluye hacia la superficie. Estas violentas explosiones producen partículas de material que luego pueden salir volando del volcán. Las partículas sólidas de menos de 2 mm de diámetro (del tamaño de la arena o más pequeñas) se denominan cenizas volcánicas.

La tefra y otros volcaniclásticos (material volcánico fragmentado) constituyen una mayor parte del volumen de muchos volcanes que los flujos de lava. Los volcaniclásticos pueden haber contribuido hasta en un tercio de toda la sedimentación en el registro geológico. La producción de grandes volúmenes de tefra es característica del vulcanismo explosivo.

Tipos de erupciones volcánicas

Los estilos de erupción se dividen ampliamente en erupciones magmáticas, freatomagmáticas y freáticas.

Erupciones magmáticas

Las erupciones magmáticas son impulsadas principalmente por la liberación de gas debido a la descompresión. El magma de baja viscosidad con poco gas disuelto produce erupciones efusivas relativamente suaves. El magma de alta viscosidad con un alto contenido de gas disuelto produce violentas erupciones explosivas. La gama de estilos de erupción observados se expresa a partir de ejemplos históricos.

Las erupciones hawaianas son típicas de los volcanes que expulsan lava máfica con un contenido de gas relativamente bajo. Estos son casi en su totalidad efusivos, produciendo fuentes de fuego locales y flujos de lava muy fluidos, pero relativamente poca tefra. Llevan el nombre de los volcanes hawaianos.

Las erupciones estrombolianas se caracterizan por viscosidades moderadas y niveles de gas disuelto. Se caracterizan por erupciones frecuentes pero de corta duración que pueden producir columnas eruptivas de cientos de metros de altura. Su producto principal es la escoria. Llevan el nombre de Stromboli.

Las erupciones vulcanianas se caracterizan por viscosidades aún más altas y cristalización parcial del magma, que a menudo tiene una composición intermedia. Las erupciones toman la forma de explosiones de corta duración en el transcurso de varias horas, que destruyen una cúpula central y expulsan grandes bloques de lava y bombas. A esto le sigue una fase efusiva que reconstruye la cúpula central. Las erupciones vulcanianas llevan el nombre de Vulcano.

Las erupciones de Peléan son aún más violentas y se caracterizan por el crecimiento y colapso del domo que produce varios tipos de flujos piroclásticos. Llevan el nombre del monte Pelée.

Las erupciones plinianas son las más violentas de todas las erupciones volcánicas. Se caracterizan por enormes columnas eruptivas sostenidas cuyo colapso produce flujos piroclásticos catastróficos. Llevan el nombre de Plinio el Joven, quien relató la erupción pliniana del Monte Vesubio en el 79 d.C.

La intensidad del vulcanismo explosivo se expresa utilizando el Índice de Explosividad Volcánica (VEI), que varía de 0 para erupciones de tipo hawaiano a 8 para erupciones supervolcánicas.

Erupciones freatomagmáticas

Las erupciones freatomagmáticas se caracterizan por la interacción del magma ascendente con el agua subterránea. Son impulsados ​​por la rápida acumulación resultante de presión en el agua subterránea sobrecalentada.

Erupciones freáticas

Las erupciones freáticas se caracterizan por el sobrecalentamiento del agua subterránea que entra en contacto con rocas calientes o magma. Se distinguen de las erupciones freatomagmáticas porque el material erupcionado es todo roca del país; no erupciona magma.

Actividad volcánica

Los volcanes varían mucho en su nivel de actividad, con sistemas volcánicos individuales que tienen una recurrencia de erupciones que van desde varias veces al año hasta una vez en decenas de miles de años. Los volcanes se describen informalmente como activos, inactivos o extintos, pero estos términos están mal definidos.

Activo

No hay consenso entre los vulcanólogos sobre cómo definir un volcán "activo". La vida útil de un volcán puede variar de meses a varios millones de años, lo que hace que esa distinción a veces no tenga sentido en comparación con la vida útil de los humanos o incluso de las civilizaciones. Por ejemplo, muchos de los volcanes de la Tierra han entrado en erupción docenas de veces en los últimos miles de años, pero actualmente no muestran signos de erupción. Dada la larga vida útil de estos volcanes, son muy activos. Por esperanza de vida humana, sin embargo, no lo son.

Latente y reactivada

Es difícil distinguir un volcán extinguido de uno dormido (inactivo). Los volcanes inactivos son aquellos que no han entrado en erupción durante miles de años, pero es probable que vuelvan a entrar en erupción en el futuro. Los volcanes a menudo se consideran extintos si no hay registros escritos de su actividad. Sin embargo, los volcanes pueden permanecer inactivos durante un largo período de tiempo. Por ejemplo, Yellowstone tiene un período de reposo/recarga de unos 700.000 años y Toba de unos 380.000 años.Los escritores romanos describieron que el Vesubio estaba cubierto de jardines y viñedos antes de su erupción del año 79 EC, que destruyó las ciudades de Herculano y Pompeya. Antes de su catastrófica erupción de 1991, el Pinatubo era un volcán discreto, desconocido para la mayoría de las personas de los alrededores. Otros dos ejemplos son el volcán Soufrière Hills, que estuvo inactivo durante mucho tiempo en la isla de Montserrat, que se creía extinguido antes de que se reanudara la actividad en 1995 (convirtiendo a su capital, Plymouth, en un pueblo fantasma) y la montaña Fourpeaked en Alaska, que, antes de su erupción en septiembre de 2006, no había entrado en erupción desde antes del 8000 a. C. y durante mucho tiempo se pensó que estaba extinto.

Extinto

Los volcanes extintos son aquellos que los científicos consideran poco probable que vuelvan a entrar en erupción porque el volcán ya no tiene suministro de magma. Ejemplos de volcanes extintos son muchos volcanes en la cadena de montañas submarinas Hawái - Emperador en el Océano Pacífico (aunque algunos volcanes en el extremo este de la cadena están activos), Hohentwiel en Alemania, Shiprock en Nuevo México, EE. UU., Capulin en Nuevo México, EE. UU., el volcán Zuidwal en los Países Bajos y muchos volcanes en Italia, como el Monte Vulture. El Castillo de Edimburgo en Escocia está ubicado sobre un volcán extinto, que forma Castle Rock. A menudo es difícil determinar si un volcán está realmente extinto. Dado que las calderas de "supervolcanes" pueden tener una vida eruptiva que a veces se mide en millones de años, una caldera que no ha producido una erupción en decenas de miles de años puede considerarse inactiva en lugar de extinta.

Nivel de alerta volcánica

Las tres clasificaciones populares comunes de volcanes pueden ser subjetivas y algunos volcanes que se creía extintos han vuelto a entrar en erupción. Para ayudar a evitar que las personas crean falsamente que no están en riesgo cuando viven en un volcán o cerca de él, los países han adoptado nuevas clasificaciones para describir los distintos niveles y etapas de la actividad volcánica. Algunos sistemas de alerta usan diferentes números o colores para designar las diferentes etapas. Otros sistemas usan colores y palabras. Algunos sistemas utilizan una combinación de ambos.

Esquemas de alerta de volcanes de los Estados Unidos

El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha adoptado un sistema común a nivel nacional para caracterizar el nivel de agitación y actividad eruptiva en los volcanes. El nuevo sistema de nivel de alerta de volcanes clasifica los volcanes ahora como en una etapa normal, de aviso, de vigilancia o de advertencia. Además, los colores se utilizan para indicar la cantidad de ceniza producida.

Volcanes de la década

Los Volcanes de la Década son 16 volcanes identificados por la Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra (IAVCEI) como dignos de un estudio particular a la luz de su historial de grandes erupciones destructivas y su proximidad a áreas pobladas. Se denominan Volcanes de la Década porque el proyecto se inició como parte de la Década Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales patrocinada por las Naciones Unidas (la década de 1990). Los 16 volcanes de la década actual son:

El Proyecto de Desgasificación de Carbono de la Tierra Profunda, una iniciativa del Observatorio de Carbono Profundo, monitorea nueve volcanes, dos de los cuales son volcanes de la Década. El enfoque del Proyecto de Desgasificación de Carbono de la Tierra Profunda es utilizar instrumentos del Sistema Analizador de Gas de Componentes Múltiples para medir las proporciones de CO ₂ /SO ₂ en tiempo real y en alta resolución para permitir la detección de la desgasificación previa a la erupción de magmas ascendentes, mejorando predicción de la actividad volcánica.

Volcanes y humanos

Las erupciones volcánicas representan una amenaza significativa para la civilización humana. Sin embargo, la actividad volcánica también ha proporcionado a los humanos importantes recursos.

Peligros

Hay muchos tipos diferentes de erupciones volcánicas y actividad asociada: erupciones freáticas (erupciones generadas por vapor), erupción explosiva de lava con alto contenido de sílice (p. ej., riolita), erupción efusiva de lava con bajo contenido de sílice (p. ej., basalto), flujos piroclásticos, lahares (flujo de escombros) y emisión de dióxido de carbono. Todas estas actividades pueden representar un peligro para los humanos. Los terremotos, las fuentes termales, las fumarolas, las ollas de barro y los géiseres suelen acompañar a la actividad volcánica.

Los gases volcánicos pueden llegar a la estratosfera, donde forman aerosoles de ácido sulfúrico que pueden reflejar la radiación solar y reducir significativamente las temperaturas de la superficie. El dióxido de azufre de la erupción del Huaynaputina pudo haber causado la hambruna rusa de 1601-1603. Las reacciones químicas de los aerosoles de sulfato en la estratosfera también pueden dañar la capa de ozono, y los ácidos como el cloruro de hidrógeno (HCl) y el fluoruro de hidrógeno (HF) pueden caer al suelo en forma de lluvia ácida. Las erupciones volcánicas explosivas liberan dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, y por lo tanto proporcionan una fuente profunda de carbono para los ciclos biogeoquímicos.

Las cenizas arrojadas al aire por las erupciones pueden representar un peligro para las aeronaves, especialmente para las aeronaves a reacción, donde las partículas pueden derretirse debido a la alta temperatura de funcionamiento; las partículas fundidas luego se adhieren a los álabes de la turbina y alteran su forma, interrumpiendo el funcionamiento de la turbina. Esto puede causar importantes interrupciones en los viajes aéreos.

Se cree que un invierno volcánico tuvo lugar hace unos 70.000 años después de la supererupción del lago Toba en la isla de Sumatra en Indonesia. Esto puede haber creado un cuello de botella en la población que afectó la herencia genética de todos los humanos en la actualidad. Las erupciones volcánicas pueden haber contribuido a importantes eventos de extinción, como las extinciones masivas del Ordovícico final, el Pérmico-Triásico y el Devónico tardío.

La erupción de 1815 del Monte Tambora creó anomalías climáticas globales que se conocieron como el "Año sin verano" debido al efecto en el clima de América del Norte y Europa. El gélido invierno de 1740-1741, que provocó una hambruna generalizada en el norte de Europa, también puede deberse a una erupción volcánica.

Beneficios

Aunque las erupciones volcánicas representan peligros considerables para los humanos, la actividad volcánica del pasado ha generado importantes recursos económicos.

La ceniza volcánica y el basalto degradado producen algunos de los suelos más fértiles del mundo, ricos en nutrientes como hierro, magnesio, potasio, calcio y fósforo.

La toba formada a partir de ceniza volcánica es una roca relativamente blanda y se ha utilizado para la construcción desde la antigüedad. Los romanos solían utilizar la toba volcánica, abundante en Italia, para la construcción. El pueblo Rapa Nui usó toba para hacer la mayoría de las estatuas moai en la Isla de Pascua.

La actividad volcánica es responsable del emplazamiento de valiosos recursos minerales, como los minerales metálicos.

La actividad volcánica va acompañada de altas tasas de flujo de calor desde el interior de la Tierra. Estos pueden aprovecharse como energía geotérmica.

Volcanes en otros cuerpos celestes

La Luna de la Tierra no tiene grandes volcanes ni actividad volcánica actual, aunque la evidencia reciente sugiere que aún puede poseer un núcleo parcialmente fundido. Sin embargo, la Luna tiene muchas características volcánicas como maria (las manchas más oscuras que se ven en la Luna), riachuelos y cúpulas.

El planeta Venus tiene una superficie que es 90% de basalto, lo que indica que el vulcanismo desempeñó un papel importante en la formación de su superficie. Es posible que el planeta haya tenido un importante evento global de repavimentación hace unos 500 millones de años, según lo que los científicos pueden deducir de la densidad de los cráteres de impacto en la superficie. Los flujos de lava están muy extendidos y también se producen formas de vulcanismo que no están presentes en la Tierra. Los cambios en la atmósfera del planeta y las observaciones de relámpagos se han atribuido a erupciones volcánicas en curso, aunque no hay confirmación de si Venus todavía tiene actividad volcánica o no. Sin embargo, el sondeo de radar de la sonda Magellan reveló evidencia de actividad volcánica comparativamente reciente en el volcán más alto de Venus, Maat Mons, en forma de flujos de ceniza cerca de la cumbre y en el flanco norte.Sin embargo, se ha cuestionado la interpretación de los flujos como flujos de ceniza.

Hay varios volcanes extintos en Marte, cuatro de los cuales son grandes volcanes en escudo mucho más grandes que cualquiera en la Tierra. Incluyen Arsia Mons, Ascraeus Mons, Hecates Tholus, Olympus Mons y Pavonis Mons. Estos volcanes se han extinguido durante muchos millones de años, pero la nave espacial europea Mars Express ha encontrado evidencia de que la actividad volcánica también pudo haber ocurrido en Marte en el pasado reciente.

La luna Io de Júpiter es el objeto volcánicamente más activo del Sistema Solar debido a la interacción de las mareas con Júpiter. Está cubierto de volcanes que hacen erupción de azufre, dióxido de azufre y roca de silicato y, como resultado, Io está resurgiendo constantemente. Sus lavas son las más calientes conocidas en todo el Sistema Solar, con temperaturas que superan los 1.800 K (1.500 °C). En febrero de 2001, se produjeron en Io las mayores erupciones volcánicas registradas en el Sistema Solar. Europa, la más pequeña de las lunas galileanas de Júpiter, también parece tener un sistema volcánico activo, excepto que su actividad volcánica es completamente en forma de agua, que se congela en hielo en la superficie helada. Este proceso se conoce como criovulcanismo y aparentemente es más común en las lunas de los planetas exteriores del Sistema Solar.

En 1989, la nave espacial Voyager 2 observó criovolcanes (volcanes de hielo) en Tritón, una luna de Neptuno, y en 2005 la sonda Cassini-Huygens fotografió fuentes de partículas congeladas en erupción desde Encelado, una luna de Saturno. La eyección puede estar compuesta de agua, nitrógeno líquido, amoníaco, polvo o compuestos de metano. Cassini-Huygens también encontró evidencia de un criovolcán que arroja metano en la luna Titán de Saturno, que se cree que es una fuente importante del metano que se encuentra en su atmósfera. Se teoriza que el criovulcanismo también puede estar presente en Kuiper Belt Object Quaoar.

Un estudio de 2010 del exoplaneta COROT-7b, que fue detectado por tránsito en 2009, sugirió que el calentamiento de las mareas de la estrella anfitriona muy cerca del planeta y los planetas vecinos podría generar una intensa actividad volcánica similar a la que se encuentra en Io.

Historia de la vulcanologia

Muchos relatos antiguos atribuyen las erupciones volcánicas a causas sobrenaturales, como las acciones de dioses o semidioses. Para los antiguos griegos, el caprichoso poder de los volcanes solo podía explicarse como actos de los dioses, mientras que el astrónomo alemán de los siglos XVI y XVII, Johannes Kepler, creía que eran conductos para las lágrimas de la Tierra. Una de las primeras ideas contrarias a esto fue propuesta por el jesuita Athanasius Kircher (1602-1680), quien fue testigo de las erupciones del Monte Etna y Stromboli, luego visitó el cráter del Vesubio y publicó su visión de una Tierra con un fuego central conectado a muchos otros causados ​​por la quema de azufre, betún y carbón.

Se propusieron varias explicaciones para el comportamiento de los volcanes antes de que se desarrollara la comprensión moderna de la estructura del manto de la Tierra como un material semisólido. Durante décadas, después de la toma de conciencia de que los materiales radiactivos y de compresión pueden ser fuentes de calor, sus contribuciones se descartaron específicamente. La acción volcánica a menudo se atribuía a reacciones químicas y una fina capa de roca fundida cerca de la superficie.