Almenys 24 hores abans d’una erupció, els conductes de lava d’un volcà ressonen com tubs d’òrgan, emetent senyals infrasònics que es poden processar per detectar l’ascens progressiu del magma i anticipar amb temps la temuda expulsió de piroclàstics.

Les fonts de lava, emeses des dels cràters de la cimera del volcà i particularment espectaculars, poden estar precedides per peculiars senyals infrasònics que, si es processen, permeten percebre l’ascens progressiu del magma per l’interior del conducte unes 24 hores abans de l’inici de l’erupció.

Així ho ha establert una investigació dirigida per Leighton Watson (Ngāi Tahu), de la Universitat de Canterbury (Nova Zelanda), junt amb investigadors de l’Observatori Etneo de l’Institut Nacional de Geofísica i Vulcanologia (INGV-OE), de la Universitat de Catània (UniCT) i de la Universitat Estatal de Boise (Idaho, USA), els resultats del qual han sigut publicats a ‘Scientific Report’.

L’infrasò és un senyal acústic de baixa freqüència no audible per a l’ésser humà, i les gravacions mitjançant micròfons especials són cada vegada més utilitzades pels científics per al seguiment de l’activitat volcànica.

El vídeo mostra el senyal infrasònic (accelerat) de l’Etna al febrer, les imatges tèrmiques de l’erupció i, finalment, la reconstrucció del conducte del Cràter del Sud-Est (SEC) amb el magma que s’havia detectat mitjançant senyals infrasònics hores abans de l’inici de l’erupció. (ING Vulcani).

Instruments musicals

Instruments musicalsQuan estan agitats, els volcans es comporten com enormes instruments musicals i generen senyals acústics, principalment en la banda infrasònica, tant durant les activitats eruptives com durant la desgasificació.

En aquells moments, els conductes volcànics ressonen amb ones acústiques, les freqüències acústiques dels quals depenen principalment de la longitud del «tub», destaquen els investigadors. «La nostra hipòtesi és que les ones acústiques estan generades per explosions i desgasificació inestable a la superfície lliure de magma», expliquen els investigadors en el seu article.

L’equip va mesurar les ones d’infrasò de volcans com l’Etna a Itàlia i va descobrir que el terrabastall del magma volcànic canviava significativament just abans d’una erupció volcànica.

Banda infrasònica

Banda infrasònicaVa descobrir que la font de lava del 20 de febrer del 2021 va estar precedida per un intens senyal acústic en banda infrasònica emesa pel cràter del sud-est més de 24 hores abans de l’inici de l’erupció, caracteritzada per un augment progressiu de la freqüència.

A causa de les profundes explosions, el conducte del cràter sud-est sonava com un tub d’òrgan, expliquen els investigadors.

El modelatge del senyal infrasònic, provocat per l’ascens del magma al seu interior i pel progressiu ompliment del conducte en les hores que van precedir l’erupció, va ser integrat pels investigadors amb els resultats d’un aixecament topogràfic amb drons.

Aquesta estratègia els va permetre reconstruir amb precisió les dimensions de la porció ressonant del conducte i va possibilitar l’avaluació de l’ascens progressiu del magma al seu interior, des d’una profunditat d’uns 170 metres fins a uns 80, durant les 24 hores que van precedir a l’erupció.

Predir erupcions

Predir erupcionsPer aquesta raó, els autors d’aquest estudi plantegen que investigar el so que genera el moviment del magma en cada volcà es pot utilitzar per predir millor les erupcions, de manera que permetria emetre un avís unes hores abans que comencés l’erupció.

Les cases i la infraestructura no es podrien protegir, però sí els residents i turistes que s’allotgin als voltants, destaquen els investigadors.

Els mètodes actuals per predir erupcions volcàniques inclouen vols en helicòpter sobre el cràter i escalar fins al volcà per posicionar un indicador làser cap al cràter.

Els dos enfocaments són perillosos i costosos i no permeten el mesurament continu dels canvis. En canvi, amb el mètode de mesurament d’infrasons, els mesuraments podrien realitzar-se des de diversos quilòmetres de distància i de forma contínua.

Volcans perillosos

Volcans perillososNo obstant, l’equip d’investigació adverteix que el mètode no es pot utilitzar en tots els volcans. La investigació s’ha centrat únicament en volcans amb grans canals d’erupció.

Els investigadors suggereixen en el seu article que aquesta tècnica podria aplicar-se en volcans de ventilació oberta arreu del món per analitzar el lliscament infrasònic i obtenir restriccions qualitatives sobre el moviment del magma en temps real.

A més de l’Etna, també són adequats per a l’estudia amb aquesta tècnica el volcà Kilauea, a l’estat nord-americà de Hawaii (un dels més actius del planeta), el Villarrica, a Xile (el més actiu de Sud-amèrica), el Cotopaxi, a l’Equador (el segon més actiu del país) i el Nyiragongo, a la República Democràtica del Congo, considerat el més perillós del món.

Referència

ReferènciaInfrasonic gliding reflects a rising magma column at Mount Etna (Italy). Mariangela Sciotto et al. Scientific Reports, volume 12, Article number: 16954 (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-022-20258-9