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Descubren un volcán activo bajo la superficie de la Antártica

Investigadores informan en la edición digital de este domingo de la revista Nature Geosciene  del descubrimiento de un nuevo volcán humeante a un kilómetro bajo el hielo de la Antártida Occidental, al que todavía no han dado nombre. 













Courtesy Doug Weins

Los científicos, que estudiaban otras cuestiones cuando lo hallaron, hablan de 
la posibilidad de que su calor aumente la tasa de pérdida de hielode una de las principales corrientes de hielo del continente. En enero de 2010, un equipo de expertos diseñó dos líneas de investigación con distintos sismógrafos en la Tierra de Marie Byrd, en la Antártida Occidental, siendo la primera vez que los expertos desplegaban diversos instrumentos en el interior del continente para poder operar durante todo el año, incluso en las partes más frías de la Antártida. 

El sismógrafo matriz usó perturbaciones creadas por terremotos distantes para obtener imágenes de hielo y roca en lo profundo de la Antártida Occidental. El objetivo, según explica Doug Wiens, profesor de Ciencias Terrestres y Planetarias en la Universidad de Washington en St. Louis, Estados Unidos, y uno de los investigadores principales del proyecto, era esencialmente medir la capa de hielo para ayudar a reconstruir la historia climática de la Antártida. Para hacer esto con precisión, los científicos tenían que saber cómo respondería el manto terrestre a una carga de hielo y dependía de si estaba caliente o frío y líquido o viscoso, por lo que analizaron los datos sísmicos para comprobar las propiedades del manto. Así, el software automatizado de detección de eventos se puso a trabajar para identificar los datos de cualquier suceso inusual. Cuando la máquina se encontró con dos ráfagas de eventos sísmicos entre enero de 2010 y marzo de 2011, la estudiante de doctorado Amanda Lough miró detalladamente para ver qué estaba sacudiendo. Cuanto más observaron, los investigadores se mostraron más convencidos de que se trataba de un nuevo volcán que se estaba formando a un kilómetro bajo el hielo. Los eventos sísmicos detectados eran débiles y de muy baja frecuencia, lo que sugiere que no eran de origen tectónico, puesto que los temblores sísmicos de origen tectónico de baja magnitud tienen frecuencias de 10 a 20 ciclos por segundo y este temblor era de 2 a 4 ciclos por segundo.

 Para investigar más a fondo, Lough utilizó un modelo informático mundial de velocidades sísmicas, que mostró que casi la totalidad de los hechos habían ocurrido a una profundidad de entre 25 a 40 kilómetros, extraordinariamente bastante profundo para estar cerca del límite entre la corteza terrestre y el manto, llamado Moho, lo que posiblemente descarta un origen glacial y pone en duda uno tectónico. "Un evento tectónico podría tener un hipocentro en entre 10 a 15 kilómetros de profundidad, pero a los entre 25 y 40 kilómetros, es demasiada profundidad", considera Lough. Un colega sugirió que por la forma de las ondas de las sacudidas parecían terremotos 'Deep Long Period' o DPLs, que se producen en las zonas volcánicas y tienen las mismas características de frecuencia y son igual de profundos.

 Ceniza encerrada en el hielo 

 Los sismólogos contactaron con Duncan Young y Don Blankenship, de la Universidad de Texas (EEUU), que volaron aerotransportando un radar sobre la Antártida para obtener mapas topográficos de la roca madre. "En estos mapas, se puede ver que hay elevación de la topografía del manto en la misma ubicación donde se producen los eventos sísmicos", dice Lough, quien añade que las imágenes de radar también revelan una capa de ceniza enterrada bajo el hielo. Su mejor conjetura fue que provenía de Monte Waesche, un volcán existente cerca del Monte Sidley, pero los científicos no saben cuándo estuvo activo y la capa de ceniza establece la edad de la erupción en hace 8.000 años. 
    Courtesy Nasa

"La mayoría de las montañas en la Antártida no son de origen volcánico, pero la mayor parte de esta zona lo son", señala Wiens, añadiendo que es probable que haya un punto caliente en el manto que produce magma muy por debajo de la superficie. "No hay una seguridad total de qué causa DPL -subraya Lough-. Creo que varía según el complejo volcánico, pero la mayoría de la gente piensa que es el movimiento de magma y otros fluidos lo que conduce a las vibraciones inducidas por la presión en las grietas dentro de los sistemas volcánicos e hidrotermales". Según Lough, como el radar muestra una montaña bajo el hielo, es posible que haya habido una erupción en el pasado.

 Los investigadores calculan que se necesitaría una gran erupción, una que libere un millar de veces más energía que una erupción típica,para romper el hielo sobre el volcán. Una erupción subglacial y el flujo de calor del que va acompañada fundirán una gran cantidad de hielo. "El volcán creará millones de galones de agua bajo el hielo", dice Wiens. Este agua se precipitará bajo el hielo hacia el mar y alimentará la cuenca hidrológica de la corriente de hielo MacAyeal, una de las varias corrientes principales que drenan hielo de la Tierra de Marie Byrd en la plataforma de hielo de Ross. Por la lubricación de la roca madre, permitirá acelerar el flujo del hielo suprayacente, tal vez aumentado la tasa de pérdida de masa de hielo en la Antártida Occidental. "No esperábamos encontrar nada como esto", reconoce Wiens.

Artículo científico:

Seismic detection of an active subglacial magmatic complex in Marie Byrd Land, Antarctica




Nuevos estudios sobre el volcán submarino Axial



Credit:NOAA PMEL Vents 


Un equipo de científicos afirma que el volcán submarino Axial Seamount, ubicado a unos 250 kilómetros de la costa de Oregón, produjo señales claras horas antes de su inminente erupción. Por otro lado, nuevos análisis --utilizando datos de hidrófonos submarinos-- también muestran un repunte brusco en la energía sísmica 2,6 horas antes de que la erupción comenzara, lo cual podría conducir, en el futuro, a pronósticos a corto plazo sobre la actividad de los volcanes submarinos.
Según los investigadores, el volcán estudiado podría entrar de nuevo en erupción, tal y como muestra el patrón cíclico de las mediciones de deformación del suelo registradas en el fondo marino. Los resultados de la investigación, que fue financiada por la National Science Foundation, la National Oceanic and Atmospheric Administration y el Monterey Bay Aquarium Research Institute han sido publicados en la revista 'Nature Geoscience'.
Bill Chadwick, geólogo de la Universidad Estatal de Oregón, y autor principal de uno de los tres estudios que integran la investigación, afirma que la relación entre la sismicidad, la deformación del fondo marino y la intrusión de magma no ha sido demostrada hasta el momento en un volcán submarino. Según el investigador, el volcán Axial es único, ya que está situado en uno de los pocos lugares en el mundo que se encuentran monitoreados.
Chadwick explica que "hemos estado estudiando el lugar durante años y el levantamiento del fondo marino ha sido gradual y constante, dos años después de su última erupción. Sin embargo, la tasa de inflación del magma pasó de ser gradual a rápida 5 meses antes de la erupción, lo cual indicaba que la próxima erupción se avecinaba".
Por otro lado, Bob Dziak, geólogo marino de la Universidad Estatal de Oregón, había desplegado previamente hidrófonos en el volcán Axial que monitoreaban las ondas de sonido de la actividad sísmica. Durante un período de cuatro años antes de la erupción de 2011, tuvo lugar un aumento gradual en el número de terremotos pequeños, y aumento general de la energía sísmica, como resultado de estos terremotos.


 axial-volcano-instrument-110809-02   
Credit: Bill Chadwick, Oregon State University. Hidrófono


Dos horas antes de la erupción del 6 de abril de 2011, según explica Dziak, los hidrófonos recogieron la señal de, literalmente, miles de pequeños terremotos en pocos minutos, que expulsaron magma desde el interior del volcán y rompieron la corteza. A medida que el magma ascendía, se abrió camino a través de las grietas, creando una explosión de la actividad sísmica que se intensificaba a medida que se acercaba a la superficie.
Los investigadores también utilizaron un robot sumergible para hacer rebotar ondas de sonido en el fondo del mar, desde una altura de 50 metros, mapeando así la cartografía de Axial, antes y después de la erupción de 2011. Este mapeo permite a los geólogos distinguir con claridad los flujos de lava de 2011, de los flujos de lava anteriores. "Estos vehículos submarinos autónomos generaron mapas que nos permitieron, por primera vez, identificar el espesor y la extensión de los flujos de lava, en alta resolución", afirma el ingeniero David Caress, coautor del estudio.
Conocer los acontecimientos que condujeron a la erupción --y el alcance de los flujos de lava-- es importante porque, en los próximos años, los investigadores podrán instalar nuevos instrumentos y cables submarinos cerca de Axial, como parte del proyecto Ocean Observatories Initiative. Estos nuevos instrumentos aumentarán enormemente la capacidad de los científicos para vigilar el mar y el fondo marino del Pacífico Noroeste.
Los científicos también observaron y documentaron respiraderos hidrotermales recién formados con actividad biológica asociada. Según Chadwick, "la combinación de estas observaciones biológicas, con nuestro conocimiento de la deformación de la tierra, la sismicidad, y la lava provenientes de la erupción de 2011, nos ayudarán a conectar la actividad volcánica bajo el agua con la vida que sustenta".


Enlaces:
 http://www.pmel.noaa.gov/vents/axial_site.html
 http://oregonstate.edu/ua/ncs/archives/2012/jun/undersea-volcano-gave-signals-eruption-2011
Artículo científico: http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo1464.html
Articulo relacionado: http://sosoceanos.blogspot.com.es/2011/08/logran-predecir-la-erupcion-del-volcan.html