Los volcanes

Los volcanes. La palabra volcán significa literalmente “montaña que humea”.

En castellano “Volcán” proviene del latín Vulcano, referido al Dios del Fuego de la mitología romana, que a su vez deriva del Dios Hefesto de la mitología griega. Según la mitología romana, Vulcano era el dios del fuego y los metales. Casado con Venus y padre de Júpiter y Juno, Vulcano era el creador de armas y armaduras para los héroes.

Un Volcán es una formación geológica que consiste en una fisura en la corteza terrestre sobre la que se acumula un cono de materia volcánica. En la cima del cono hay una chimenea cóncava llamada cráter. El cono se forma por la deposición de materia fundida y sólida que fluye o es expelida a través de la chimenea desde el interior de la Tierra. Se trata de un conducto que establece comunicación directa entre la superficie terrestre y los niveles profundos de la corteza terrestre y  que cada cierto periodo de tiempo, expulsan lava, gases, cenizas y humo provenientes del interior de la Tierra. El estudio de los volcanes y de los fenómenos volcánicos se llama vulcanología.

De una manera algo más formal puede utilizarse la definición de MacDonald (1972) y decirse que un volcán es aquel lugar donde la roca fundida o fragmentada por el calor y gases calientes emergen a través de una abertura desde las partes internas de la tierra a la superficie.

Una de las manifestaciones más espectaculares de la actividad geológica de la Tierra son, sin duda, los volcanes.

Los hay de diferentes tipos, según la manera en que sale la lava, y se encuentran distribuidos por regiones concretas del planeta mientras que, en otras, no hay.

Los volcanes son también los únicos lugares donde podemos entrar en contacto con los materiales del interior de la corteza o del manto, por lo que suscitan un gran interés para las ciencias.

Erupciones volcánicas

Un volcán es una fisura de la corteza terrestre sobre la cual se acumula un cono de materia fundida y sólida que es lanzada a través de la chimenea desde el interior de la Tierra. En la cima de este cono hay una formación cóncava llamada cráter. Cuando se produce actividad en un volcán se dice que está en erupción.

Los volcanes son por lo general estructuras compuestas de material fragmentado y corrientes de lava. A través de la chimenea sale la lava que escurre por las laderas del cono, que se va formando por sucesivas capas solidificadas, todas inclinadas hacia el exterior de la chimenea.

Origen de los Volcanes

Los volcanes se pueden encontrar en la tierra así como en otros planetas y satélites, algunos de los cuales están formados de materiales que consideramos “fríos”; estos son los criovolcanes. Es decir, en ellos el hielo actúa como roca mientras la fría agua líquida interna actúa como el magma.

Por lo general, los volcanes se forman en los límites de placas tectónicas, aunque hay excepciones llamadas puntos calientes o hot spots ubicados en el interior de placas tectónicas, como es el caso de las islas Hawái. También existen volcanes submarinos que pueden expulsar el material suficiente para formar islas volcánicas. Se originan por influencia de una bolsa de magma en el interior de La Tierra. La bolsa de  magma busca grietas para salir al exterior. Cuando explota el magma, se convierte en lo que nosotros llamamos lava. Cuando la lava está saliendo, con el cambio tan brusco de temperatura se va solidificando. Cada vez que la lava sale al exterior y se solidifica, va aumentando el cono volcánico.

Los volcanes son una manifestación en superficie de la energía interna de la Tierra. La temperatura y la presión se incrementan a medida que nos acercamos al centro de la Tierra, alcanzándose temperaturas de 5000 ºC en el núcleo. El efecto combinado de la temperatura y la presión a distintas profundidades provoca un comportamiento diferente de los materiales que se estructuran en varias capas:

•  La corteza, fría y muy rígida, es la capa externa.

•  El manto, con temperaturas superiores a los 1000 ºC, presenta un comportamiento semirrígido. En los niveles superiores es donde se originan los magmas por fusión parcial de las rocas que allí se encuentran. En el manto inferior (Astenosfera), los materiales se mueven lentamente debido a las corrientes de convección originadas por las diferencias de temperatura entre la parte superior y el núcleo, provocando el movimiento de las placas tectónicas.

•  El núcleo es la parte más interna y más densa de la Tierra. Se encuentra a una temperatura próxima a los 5000 ºC. Debido a esta elevada temperatura, los materiales se comportan como un líquido (núcleo externo); sin embargo, en la zona más profunda se encuentran en forma sólida debido a la elevadísima presión que soportan.

La actual estructura interna de la Tierra se ha ido formando a medida que el planeta ha ido envejeciendo y enfriándose. Inicialmente, toda la superficie estaba constituida por materiales fundidos, que han ido solidificándose en el transcurso de miles de millones de años. La actividad volcánica actual es sólo un resto de este proceso.

Durante muchísimo tiempo se pensó que la actividad volcánica la producía la entrada de agua sometida a altas temperaturas al interior de la tierra. Sin embargo con el pasar de los años, los geólogos han unido este proceso al fenómeno del movimiento de las placas tectónicas. Una de las cosas que ayudó a los expertos a concluir esto, es que la mayoría de los volcanes del planeta se encuentran situados en las fronteras de las placas más importantes.

El material rocoso expulsado se encuentras entre 4 a 200 kilómetros de profundidad, donde pueden alcanzar temperaturas superiores a los 1000°C. Habitualmente la lava recién emitida bordea temperaturas entre 700 °C y 1200 °C, dependiendo de su composición química.

Las rocas que se forman a partir del enfriamiento del magma se llaman rocas ígneas. Si el enfriamiento tuvo lugar en el interior de la tierra, y las rocas fundidas no llegaron a emerger a la superficie, se llaman rocas ígneas intrusivas. Cuando la roca se ha formado a partir del enfriamiento de lava en la superficie, se denomina roca ígnea extrusiva. También existen rocas ígneas enfriadas a gran profundidad que se llamas plutónicas.

Magma y lava

El magma, masa espesa y viscosa, es la roca fundida que se encuentra en la parte interna del volcán sometida a grandes presiones, y está constituido por gases que se encuentran disueltos, pero en el momento de llegar a la superficie, la presión disminuye, lo que provoca su liberación explosiva y espontánea.

El material fundido que se arroja fuera del volcán contiene menos gases y, para diferenciarlo del magma, se le llama lava.

La lava en una erupción está cargada de vapor y de gases como el dióxido de carbono, el hidrógeno, el monóxido de carbono y el dióxido de azufre. Estos gases al salir violentamente ascienden a la atmósfera formando una nube turbia que descarga, a veces, copiosas lluvias.

Los fragmentos de lava se clasifican en bombas, brasas y cenizas, que son arrojadas fuera del volcán y dispersadas por todas partes. Algunas partículas, grandes, vuelven a caer dentro del cráter. La velocidad de la lava depende en gran parte de la pendiente de la ladera del volcán.

Muchos volcanes nacen en el fondo marino, como lo hicieron el famoso Etna y Vesubio, las islas de Hawái y otras muchas islas volcánicas del Océano Pacífico.

Enormes cuencas, muy parecidas a los cráteres, reciben el nombre de calderas y están ubicadas en la cumbre de volcanes extintos o inactivos y son ocupadas por profundos lagos. Algunas calderas se formaron después de explosiones cataclísmicas que destruyeron completamente el volcán, o cuando, después de sucesivas erupciones, la cono vacio no soporta el peso de las paredes y se hunde.

Tipos de volcanes

Se han clasificado los volcanes en varios grandes grupos o tipos, aunque los hay que no encajan exactamente en ninguno de ellos.

La lava no sale siempre al exterior de la misma forma. A veces lo hace de forma violenta, con grandes explosiones y enormes masas de gases, humo, cenizas y rocas incandescentes que se pueden proyectar a varios kilómetros de altura.

Otras veces se derrama con suavidad, como cuando hierve la leche en el caso y no apagamos el fuego a tiempo.

Los tipos más comunes

Dependiendo de la temperatura de los magmas, de la cantidad de productos volátiles que acompañan a las lavas y de su fluidez o viscosidad, los tipos de erupciones pueden ser:

Hawaiano, de lavas muy fluidas y sin desprendimientos gaseosos explosivos. La lava se desborda cuando rebasa el cráter y se desliza con facilidad, formando verdaderas corrientes a grandes distancias.

Estromboliano. La lava es fluida, con desprendimientos gaseosos abundantes y violentos. Debido a que los gases pueden desprenderse con facilidad, no se producen pulverizaciones o cenizas. Cuando la lava rebosa por los bordes del cráter, desciende por sus laderas y barrancos, pero no alcanza tanta extensión como en las erupciones de tipo hawaiano.

Vulcaniano, tipo de volcán se desprende grandes cantidades de gases de un magma poco fluido que se consolida con rapidez. Las explosiones son muy fuertes y pulverizan la lava, produciendo gran cantidad de cenizas que son lanzadas al aire acompañadas de otros materiales. Cuando la lava sale al exterior se consolida rápidamente, pero los gases que se desprenden rompen y resquebrajan su superficie, que por ello resulta áspera e irregular.

Vesubiano, también llamado pliniano: La presión de los gases es tan fuerte que produce explosiones muy violentas. Forma nubes ardientes que, al enfriarse, precipitan en forma de cenizas. Estos volcanes pueden llegar a sepultar ciudades, como ocurrió con Pompeya y Herculano por la actividad del volcán Vesubio, del que toman el nombre. Alternan erupciones de piroclasto y de coladas lávicas, formando estratos que pueden alcanzar grandes dimensiones.

Freatomagmático 

Estos volcanes se encuentran en aguas poco profundas, mares o lagos. Pueden tener un lago en el interior de su cráter y en ocasiones forman atolones. Sus erupciones son muy violentas y con fragmentos sólidos, ya que se suman la energía del volcán y la del vapor de agua súbitamente calentado. El magma es poco viscoso y basáltico.

Peleano. Entre los volcanes de las Antillas es célebre el de la Montaña Pelada (Montagne Pelée) de la isla Martinica por su erupción de 1902, que ocasionó la destrucción de su capital, San Pedro. Su lava es extremadamente viscosa y se consolida con gran rapidez, llegando a tapar por completo el cráter. La enorme presión de los gases, que no encuentran salida, levanta este tapón que se eleva formando una gran aguja.

Erupciones especiales

No todas las erupciones volcánicas encajan en uno de los cuatro tipos comunes. Algunas merecen especial atención.

La explosión volcánica más formidable de las conocidas hasta la fecha fue la del volcán Krakatoa. Originó una tremenda explosión y enormes maremotos. Se cree que este tipo de erupciones son debidas a la entrada en contacto de la lava ascendente con el agua o con rocas mojadas.

Por otra parte, en los fondos oceánicos se producen erupciones volcánicas cuyas lavas, si llegan a la superficie, pueden formar islas volcánicas. Éstas suelen ser de corta duración en la mayoría de los casos, debido al equilibrio isostático de las lavas al enfriarse y por la erosión marina. Algunas islas actuales como las Cícladas (Grecia), tienen este origen.

Hay volcanes que ocasionan gran número de víctimas, debido a que sus cráteres están ocupados por lagos o cubiertos de nieve. Al recobrar su actividad, el agua mezclada con cenizas y otros restos, es lanzada formando torrentes y avalanchas de barro, que destruyen, todo lo que encuentran a su paso.

Un ejemplo actual fue la erupción del Nevado de Ruiz (Colombia) en 1985. La cumbre estaba recubierta por un casquete de hielo y, al ascender la lava, se recalentaron las capas, formando unas coladas de barro que invadieron el valle del río Lagunilla y sepultaron la ciudad de Armero.

Por último, las erupciones fisurales son las que se originan a lo largo de una dislocación de la corteza terrestre, que puede tener varios kilómetros. Las lavas que fluyen a lo largo de la rotura son fluidas y recorren grandes extensiones, formando amplias mesetas o traps, con un kilómetro o más de espesor y miles de kilómetros cuadrados de superficie. Un buen ejemplo de vulcanismo fisural es la meseta del Deccan (India).

Los terremotos

Los terremotos, sismos, seísmos, temblores de tierra… son reajustes de la corteza terrestre causados por los movimientos de grandes fragmentos. Por sí mismos, son fenómenos naturales que no nos afectan demasiado.

El movimiento de la superficie terrestre que provoca un terremoto no representa un riesgo, salvo en casos excepcionales, pero sí nos afectan sus consecuencias, ocasionando catástrofes: caída de construcciones, incendio de ciudades, avalanchas y tsunamis.

Aunque todos los días se registran una buena cantidad de terremotos en diversas partes del mundo, la inmensa mayoría son de poca magnitud. Sin embargo, se suelen producir dos o tres terremotos de gran magnitud cada año, con consecuencias imprevisibles y, a veces, desastrosas.

Año	Magnitud	Lugar	Víctimas
1960	9.5	Sur de Chile	5.700
1964	9.2	Alaska	131
2004	9.1	Océano Índico	230.270
2011	9.0	Japón	15.836
1868	9.0	Arica, Perú-Chile	693
1933	8.9	Sanriku, Japón	2.990
1906	8.9	Colombia	1.000
2010	8.8	Cauquenes, Chile	524
1950	8.7	India/Assam/Tibet	1.530
1897	8.7	Assam, India	1.500
1906	8.6	Santiago y Valparaiso, Chile	20.000
1905	8.6	Kangra, India	19.000
1950	8.6	Assam, India	1.526
1899	8.6	Yakutat Bay, Alaska	0
1920	8.5	Kansu, China	180.000
1934	8.4	India/Nepal	10.700
1946	8.4	Tonankai, Japón	1.330
1927	8.3	Xining, China	200.000
1939	8.3	Chillan, Chile	28.000
1976	8.2	Tangshan, China	240.000
1923	8.2	Kwanto,Yokohama, Japón	143.000
1906	8.2	San Francisco, California	700

Terremotos históricos

Movimientos sísmicos

Las placas de la corteza terrestre están sometidas a tensiones. En la zona de roce (falla), la tensión es muy alta y, a veces, supera a la fuerza de sujeción entre las placas. Entonces, las placas se mueven violentamente, provocando ondulaciones y liberando una enorme cantidad de energía. Este proceso se llama movimiento sísmico o terremoto.

La intensidad o magnitud de un sismo, en la escala de Richter, representa la energía liberada y se mide en forma logarítmica, del uno al nueve. La ciencia que estudia los sismos es la sismologia y los científicos que la practican, sismólogos.

La estadística sobre los sismos a través de la historia es más bien pobre.Se tiene información de desastres desde hace más de tres mil años, pero además de ser incompleta, los instrumentos de precisión para registrar sismos datan de principios del siglo XX y la Escala de Richter fue ideada en 1935.

Un terremoto de gran magnitud puede afectar más la superficie terrestre si el epifoco u origen del mismo se encuentra a menor profundidad. La destrucción de ciudades no depende únicamente de la magnitud del fenómeno, sino también de la distancia a que se encuentren del mismo, de la constitución geológica del subsuelo y de otros factores, entre los cuales hay que destacar las técnicas de construcción empleadas.

Los intentos de predecir cuándo y dónde se producirán los terremotos han tenido cierto éxito en los últimos años. En la actualidad, China, Japón, Rusia y Estados Unidos son los países que apoyan más estas investigaciones.

En 1975, sismólogos chinos predijeron el sismo de magnitud 7,3 de Haicheng, y lograron evacuar a 90.000 residentes sólo dos días antes de que destruyera el 90% de los edificios de la ciudad. Una de las pistas que llevaron a esta predicción fue una serie de temblores de baja intensidad, llamados sacudidas precursoras, que empezaron a notarse cinco años antes.

Otras pistas potenciales son la inclinación o el pandeo de las superficies de tierra y los cambios en el campo magnético terrestre, en los niveles de agua de los pozos e incluso en el comportamiento de los animales. También hay un nuevo método en estudio basado en la medida del cambio de las tensiones sobre la corteza terrestre. Basándose en estos métodos, es posible pronosticar muchos terremotos, aunque estas predicciones no sean siempre acertadas.

Terremotos en el mar

Un maremoto es una invasión súbita de la franja costera por las aguas oceánicas debido a un tsunami, una gran ola marítima originada por un temblor de tierra submarino. Cuando esto ocurre, suele causar graves daños en el área afectada.

Los maremotos son más comunes en los litorales de los océanos Pacífico e Índico, en las zonas sísmicamente activas.

Los términos maremoto y tsunami se consideran sinónimos. De todos los movimientos sísmicos, el tsunami puede ser el más mortífero, ya que puede recorrer mucha distancia y afecta a las costas, que suelen ser zonas muy densamente pobladas.

Tsunamis

Los terremotos submarinos provocan movimientos del agua del mar (maremotos o tsunamis). Los tsunamis son olas enormes con longitudes de onda de hasta 100 kilómetros que viajan a velocidades de 700 a 1000 km/h. En alta mar la altura de la ola es pequeña, sin superar el metro; pero cuando llegan a la costa, al rodar sobre el fondo marino alcanzan alturas mucho mayores, de hasta 30 y más metros.

El tsunami está formado por varias olas que llegan separadas entre sí unos 15 o 20 minutos. La primera que llega no suele ser la más alta, sino que es muy parecida a las normales. Después se produce un impresionante descenso del nivel del mar seguido por la primera ola gigantesca y a continuación por varias más.

La falsa seguridad que suele dar el descenso del nivel del mar ha ocasionado muchas víctimas entre las personas que, imprudentemente, se acercan por curiosidad u otros motivos, a la línea de costa.

España puede sufrir tsunamis catastróficos, como quedó comprobado en el terremoto de Lisboa en 1755. Como consecuencia de este sismo varias grandes olas arrasaron el golfo de Cádiz causando más de 2.000 muertos y muchos heridos.

En 1946 se creó la red de alerta de tsunamis después del maremoto que arrasó la ciudad de Hilo (Hawaii) y varios puertos más del Pacífico. Hawaii es afectado por un tsunami catastrófico cada 25 años, aproximadamente, y EEUU, junto con otros países, han puesto estaciones de vigilancia y detectores que avisan de la aparición de olas producidas por sismos.