Las fuerzas de cizallamiento explican el comportamiento volcánico no explosivo

Los investigadores han descubierto que las fuerzas de cizallamiento dentro de los conductos volcánicos pueden desencadenar la formación de burbujas de gas en el magma, independientemente de las caídas de presión. Este mecanismo ayuda a explicar por qué algunos volcanes ricos en gas producen flujos de lava suaves en lugar de erupciones violentas. Los hallazgos, publicados en Science, podrían mejorar los modelos de pronóstico de erupciones.

La intensidad de las erupciones volcánicas depende del número y el momento de formación de burbujas de gas en el magma ascendente. Tradicionalmente, los científicos pensaban que las burbujas surgían principalmente a medida que la presión disminuía durante el ascenso, similar a destapar una botella de champán. Sin embargo, este modelo no explicaba casos en los que volcanes como el Monte St. Helens en el estado de Washington y Quizapu en Chile liberaron flujos de lava lentos a pesar de contener magma rico en gas y altamente explosivo.

Un equipo internacional, que incluye a Olivier Bachmann de ETH Zurich, identificó las fuerzas de cizallamiento como un mecanismo alternativo clave. En su estudio publicado en Science el 21 de noviembre de 2025, describen cómo el movimiento del magma en los conductos —más lento cerca de las paredes debido a la fricción— amasa la roca fundida, nucleando burbujas incluso a altas presiones. «Nuestros experimentos mostraron que el movimiento en el magma debido a las fuerzas de cizallamiento es suficiente para formar burbujas de gas, incluso sin una caída de presión», afirmó Bachmann.

Pruebas de laboratorio con un líquido infundido con dióxido de carbono que imita el magma confirmaron que un cizallamiento que supera un umbral genera rápidamente burbujas, especialmente en mezclas saturadas de gas. Las simulaciones revelaron además que las burbujas se forman preferentemente cerca de las paredes de los conductos y pueden coalescer en canales de escape, permitiendo una liberación temprana de gas. Para magmas con alto contenido de gas, esto evita la acumulación de presión, lo que lleva a flujos suaves. «Cuanto más gas contiene el magma, menos cizallamiento se necesita para la formación y el crecimiento de burbujas», explicó Bachmann.

Por el contrario, un cizallamiento repentino en magmas con bajo contenido de gas puede hacer surgir burbujas rápidamente, acelerando el ascenso y causando explosiones. El evento del Monte St. Helens de 1980 ejemplifica esto: la desgasificación inicial inducida por cizallamiento produjo una cúpula de lava lenta, pero un deslizamiento de tierra posterior causó una caída rápida de presión y una explosión. «Por lo tanto, podemos explicar por qué algunos magmas viscosos fluyen suavemente en lugar de explotar, a pesar de su alto contenido de gas, un enigma que nos ha desconcertado durante mucho tiempo», señaló Bachmann.

Estas ideas sugieren que muchos volcanes con magma viscoso desgasifican de manera más eficiente de lo asumido. Incorporar el cizallamiento en los modelos podría mejorar las predicciones de riesgos. «Para predecir mejor el potencial de peligro de los volcanes, necesitamos actualizar nuestros modelos volcánicos y tener en cuenta las fuerzas de cizallamiento en los conductos», instó Bachmann.

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