Vulcanología

La vulcanología (también deletreada vulcanología) es el estudio de los volcanes, la lava, el magma y los fenómenos geológicos, geofísicos y geoquímicos relacionados (vulcanismo). El término vulcanología se deriva de la palabra latina vulcan. Vulcano era el antiguo dios romano del fuego.

Un vulcanólogo es un geólogo que estudia la actividad eruptiva y la formación de volcanes y sus erupciones actuales e históricas. Los vulcanólogos visitan con frecuencia volcanes, especialmente los activos, para observar erupciones volcánicas, recolectar productos eruptivos que incluyen tefra (como ceniza o piedra pómez), muestras de roca y lava. Uno de los principales focos de investigación es la predicción de erupciones; Actualmente no existe una forma precisa de hacerlo, pero predecir erupciones, como predecir terremotos, podría salvar muchas vidas.

Vulcanología moderna

En 1841, se fundó el primer observatorio vulcanológico, el Observatorio del Vesubio, en el Reino de las Dos Sicilias.

Las observaciones sísmicas se realizan utilizando sismógrafos desplegados cerca de áreas volcánicas, en busca de un aumento de la sismicidad durante los eventos volcánicos, en particular buscando temblores armónicos de largo período, que señalan el movimiento del magma a través de los conductos volcánicos.

El monitoreo de la deformación de la superficie incluye el uso de técnicas geodésicas tales como mediciones de nivelación, inclinación, deformación, ángulo y distancia a través de inclinómetros, estaciones totales y EDM. Esto también incluye observaciones GNSS e InSAR. La deformación de la superficie indica un afloramiento de magma: el aumento del suministro de magma produce protuberancias en la superficie del centro volcánico.

Las emisiones de gases pueden monitorearse con equipos que incluyen espectrómetros ultravioleta portátiles (COSPEC, ahora reemplazado por el miniDOAS), que analiza la presencia de gases volcánicos como el dióxido de azufre; o por espectroscopia infrarroja (FTIR). El aumento de las emisiones de gases y, más concretamente, los cambios en la composición de los gases, pueden indicar una erupción volcánica inminente.

Los cambios de temperatura se controlan mediante termómetros y se observan los cambios en las propiedades térmicas de los lagos y respiraderos volcánicos, lo que puede indicar una próxima actividad.

Los satélites son ampliamente utilizados para monitorear volcanes, ya que permiten monitorear fácilmente un área grande. Pueden medir la propagación de una columna de ceniza, como la de la erupción de Eyjafjallajökull de 2010, así como las emisiones de SO _2. InSAR y las imágenes térmicas pueden monitorear áreas grandes y escasamente pobladas donde sería demasiado costoso mantener los instrumentos en el suelo.

Otras técnicas geofísicas (observaciones eléctricas, de gravedad y magnéticas) incluyen el monitoreo de fluctuaciones y cambios repentinos en la resistividad, anomalías de gravedad o patrones de anomalías magnéticas que pueden indicar fallas inducidas por volcanes y afloramiento de magma.

Los análisis estratigráficos incluyen el análisis de depósitos de tefra y lava y su datación para dar patrones de erupción de volcanes, con ciclos estimados de actividad intensa y tamaño de erupciones.

Historia

La vulcanología tiene una extensa historia. El registro más antiguo conocido de una erupción volcánica puede estar en una pintura mural que data de alrededor del 7000 a. C. encontrada en el sitio neolítico en Çatal Höyük en Anatolia, Turquía. Esta pintura se ha interpretado como una representación de un volcán en erupción, con un grupo de casas debajo que muestra un volcán en erupción con picos gemelos, con una ciudad en su base (aunque los arqueólogos ahora cuestionan esta interpretación). El volcán puede ser Hasan Dağ o su vecino más pequeño, Melendiz Dağ.

Filosofía grecorromana

El mundo clásico de Grecia y el Imperio Romano temprano explicaban los volcanes como sitios de varios dioses. Los griegos consideraban que Hefesto, el dios del fuego, se sentó debajo del volcán Etna, forjando las armas de Zeus. La palabra griega utilizada para describir los volcanes era etna, o hiera, en honor a Heracles, el hijo de Zeus. El poeta romano Virgilio, al interpretar el mito griego, sostuvo que el gigante Encelado fue enterrado bajo el Etna por la diosa Atenea como castigo por rebelarse contra los dioses; los estruendos de la montaña fueron sus gritos atormentados, las llamas su aliento y los temblores su barandilla contra los barrotes de su prisión. El hermano de Encelado, Mimas, fue enterrado bajo el Vesubio por Hefesto, y la sangre de otros gigantes derrotados brotó en los Campos Flégreos que rodean al Vesubio.

El filósofo griego Empédocles (c. 490-430 a. C.) vio el mundo dividido en cuatro fuerzas elementales, Tierra, Aire, Fuego y Agua. Los volcanes, sostenía Empédocles, eran la manifestación del Fuego Elemental. Platón sostuvo que los canales de agua fría y caliente fluyen en cantidades inagotables a través de los ríos subterráneos. En las profundidades de la tierra serpentea un vasto río de fuego, el Pyriphlegethon, que alimenta a todos los volcanes del mundo. Aristóteles consideraba el fuego subterráneo como el resultado de "la... fricción del viento cuando se sumerge en pasajes estrechos".

El viento jugó un papel clave en las explicaciones de los volcanes hasta el siglo XVI. Lucrecio, un filósofo romano, afirmó que el Etna estaba completamente hueco y que los fuegos subterráneos eran impulsados ​​por un viento feroz que circulaba cerca del nivel del mar. Ovidio creía que la llama se alimentaba de "alimentos grasosos" y las erupciones se detenían cuando se acababa la comida. Vitruvio sostuvo que el azufre, el alumbre y el betún alimentaron los fuegos profundos. Las observaciones de Plinio el Viejo señalaron que la presencia de terremotos precedía a una erupción; murió en la erupción del Vesubio en 79 EC mientras investigaba en Stabiae. Su sobrino, Plinio el Joven, dio descripciones detalladas de la erupción en la que murió su tío, atribuyendo su muerte a los efectos de los gases tóxicos. Tales erupciones han sido nombradas Plinianas en honor a los dos autores.

Observaciones del renacimiento

Las nuées ardentes fueron descritas en las Azores en 1580. Georgius Agricola argumentó que los rayos del sol, como propuso más tarde Descartes, no tenían nada que ver con los volcanes. Agricola creía que el vapor bajo presión provocaba erupciones de "petróleo de montaña" y basalto.

El jesuita Athanasius Kircher (1602-1680) 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.

Johannes Kepler consideraba a los volcanes como conductos de las lágrimas y los excrementos de la Tierra, que expulsan betún, alquitrán y azufre. Descartes, al pronunciar que Dios había creado la Tierra en un instante, declaró que lo había hecho en tres capas; las profundidades de fuego, una capa de agua y el aire. Los volcanes, dijo, se formaron donde los rayos del sol atravesaron la tierra.

La ciencia luchó con las ideas de la combustión de la pirita con agua, que la roca era betún solidificado, y con las nociones de que la roca se formaba a partir del agua (neptunismo). De los volcanes entonces conocidos, todos estaban cerca del agua, por lo que se utilizó la acción del mar sobre la tierra para explicar el vulcanismo.

Interacción con la religión y la mitología.

Las leyendas tribales de volcanes abundan en el Cinturón de Fuego del Pacífico y las Américas, por lo general invocando las fuerzas de lo sobrenatural o lo divino para explicar los estallidos violentos de los volcanes. Taranaki y Tongariro, según la mitología maorí, eran amantes que se enamoraron de Pihanga, y se produjo una rencorosa pelea de celos. Los maoríes no vivirán hasta el día de hoy entre Tongariro y Taranaki por temor a que la disputa vuelva a estallar.

En la religión hawaiana, Pele (/ ˈ p eɪ l eɪ / Pel-a;[ˈpɛlɛ]) es la diosa de los volcanes y una figura popular en la mitología hawaiana. Pele se usó para varios términos científicos como el cabello de Pele, las lágrimas de Pele y Limu o Pele (algas marinas de Pele). Un volcán en la luna joviana Io también se llama Pele.

Santa Águeda es patrona de Catania, cerca del monte Etna, y un importante ejemplo muy venerado (hasta el día de hoy) de vírgenes mártires de la antigüedad cristiana. En 253 d.C., un año después de su muerte violenta, se atribuyó a su intercesión la detención de una erupción del monte Etna. Sin embargo, Catania fue destruida casi por completo por la erupción del Monte Etna en 1169, y más de 15.000 de sus habitantes murieron. Sin embargo, fue invocada nuevamente para la erupción del Etna de 1669 y, para un brote que puso en peligro a Nicolosi en 1886. la tradición de James Frazer) a creencias paganas anteriores.

En 1660, la erupción del Vesubio hizo llover cristales de piroxeno maclados y cenizas sobre los pueblos cercanos. Los cristales se asemejaban al crucifijo y esto se interpretó como obra de San Genaro. En Nápoles, las reliquias de San Jenaro desfilan por la ciudad en cada gran erupción del Vesubio. El registro de estas procesiones y el diario de 1779 y 1794 del padre Antonio Piaggio permitieron al diplomático británico y naturalista aficionado Sir William Hamilton proporcionar una cronología detallada y una descripción de las erupciones del Vesubio.

Vulcanólogos notables

• Platón (428–348 a. C.)
• Plinio el Viejo (23-79 d. C.)
• Plinio el Joven (61 - c.  113 dC)
• George-Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788)
• James Hutton (1726-1797)
• Déodat Gratet de Dolomieu (1750–1801)
• George Julius Poulett Scrope (1797-1876)
• Giuseppe Mercalli (1850-1914)
• Thomas Jaggar (1871-1953), fundador del Observatorio de volcanes de Hawái
• Haroun Tazieff (1914-1998), asesor del gobierno francés y Jacques Cousteau
• George PL Walker (1926-2005), vulcanólogo pionero que transformó el tema en una ciencia cuantitativa
• Haraldur Sigurdsson (nacido en 1939), vulcanólogo y geoquímico islandés
• Katia y Maurice Krafft (1942–1991 y 1946–1991, respectivamente), murieron en Mount Unzen en Japón, 1991
• David A. Johnston (1949-1980), muerto durante la erupción de 1980 del Monte St. Helens
• Harry Glicken (1958–1991), murió en Mount Unzen en Japón, 1991

Galería

• Volcán Arenal, Costa Rica por la noche.
• Krýsuvík, una zona termal en el suroeste de Islandia.
• Depósito de azufre en Halemaʻumaʻu en Kīlauea en Big Island, Hawái
• Disección erosional de un depósito de cenizas en el volcán Pinatubo en Filipinas.
• La erupción del geysir Strokkur temprano en la mañana.