En las profundidades de la superficie de la tierra, dos supervolcanes de una ferocidad inimaginable permanecen inactivos en los estados estadounidenses de California y Wyoming. Si explotan, en cuestión de horas toda la parte occidental de los Estados Unidos estará cubierta por una gruesa capa de polvo volcánico. ¡Cada uno de estos volcanes ha explotado al menos cuatro veces en los últimos dos millones de años! Monstruos que escupen fuego de poder similar aguardan su momento en las profundidades de Indonesia y Nueva Zelanda.
La cuenta atrás ha comenzado
La erupción de un supervolcán en poder destructivo solo se puede comparar con la caída de un asteroide de tamaño mediano. Pero este monstruo se despierta diez veces más a menudo, aproximadamente una vez cada varios cientos de miles de años, y da lugar al desastre natural más dramático que podría ocurrirle a la humanidad. Además, además de las consecuencias momentáneas de este trágico evento, también se producirán cambios remotos, por ejemplo, impredecibles en el clima global. No es de extrañar, por tanto, el gran deseo de los investigadores por comprender las razones de este fenómeno, para que, si no para prevenir este cataclismo asesino, que, por supuesto, la gente no puede hacer, al menos preverlo. Los científicos han estado lidiando con este problema desde la década de 1950, pero solo en las últimas décadas ha habido un avance tangible en la comprensión de los mecanismos que operan dentro de los supervolcanes.
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Calderas
La palabra "caldera" proviene del español caldera, que significa "gran caldero" y se refiere a una depresión ovalada o circular en la cima de un volcán, generalmente formada después de una erupción. Hay calderas de 30 a 60 kilómetros de tamaño y varios kilómetros de profundidad. Tienden a surgir cuando los vacíos subterráneos debajo de los volcanes (los vulcanólogos los llaman cámaras de magma) se desbordan y el magma a alta presión irrumpe en conductos de ventilación "obstruidos" por masas rocosas solidificadas. ¡Y hay una explosión! Las enormes calderas antes mencionadas fueron generadas por verdaderos supervolcanes, ¡cientos y miles de veces más grandes que los conocidos por los científicos! Está claro que las cámaras de magma bajo estas calderas eran de un tamaño monstruoso.
El Parque Nacional Yellowstone es el hogar de tres calderas de supervolcanes relativamente jóvenes. Se formaron en diferentes momentos: hace 640 mil años, hace 1.3 millones y 2.1 millones de años.
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Cámaras de magma
Durante los últimos dos millones de años, cuatro supervolcanes en las áreas del Parque Nacional Yellowstone en Wyoming, Long Valley en California, Toba en Sumatra y Taupo en Nueva Zelanda han expulsado 750 kilómetros cúbicos de magma de las entrañas de nuestro planeta.
Desde mediados de la década de 1970, se han realizado estudios sobre las peculiaridades de la formación de cámaras de magma. Las súper erupciones ocurren como resultado de la aparición de grietas verticales bajo la influencia de la presión del magma, que llegan a la superficie terrestre. El magma se eleva a lo largo de estas grietas, multiplicando su número en un círculo. Se forma una especie de anillo, dentro del cual se forma un cilindro macizo, desprovisto de soporte. ¡Se derrumba en la cámara de magma vacía, como el techo de una casa que ha perdido sus paredes! Este colapso exprime el magma y los gases restantes en la cámara, precipitándose hacia las rejillas de ventilación anulares.
¡Pequeños cristales resolverán el gran problema
Durante mucho tiempo se ha observado que los trozos de roca volcánica están compuestos de pequeños cristales. Sin embargo, solo a fines de la década de 1980 fue posible comenzar un estudio más completo de ellos. En la última década, los geoquímicos se han interesado seriamente en los cristales del mineral circón, que forman parte de las rocas volcánicas. El mineral llamó su atención por su alta resistencia a las altas temperaturas y presiones. Resultó que los cristales de circón contienen oxígeno-18, que no tiene 8 neutrones en el núcleo atómico, como en el oxígeno atmosférico, ¡sino 10! Además, en las muestras estudiadas de cristales de circón, había poco isótopo de oxígeno, ¡menos que en el magma! ¡Esto significaba que el circón se formó a partir de rocas lavadas por la lluvia o la nieve desmoronada!Con base en el estudio de los cristales de circón, los geoquímicos pudieron elaborar un método para evaluar la probabilidad de inminentes erupciones de supervolcanes. Es cierto que se expresan diferentes opiniones sobre la interpretación de las estimaciones realizadas. Al menos algunos geoquímicos predicen el inicio inminente de un nuevo ciclo de vulcanismo.
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Surgieron desacuerdos sobre las consecuencias de las súper erupciones. La naturaleza explosiva de la liberación de magma de las cámaras de magma está determinada por dos factores: la viscosidad de esta sustancia, es decir, la velocidad de su salida y la diferencia de presión en la cámara de magma y en la superficie de la tierra. Para probar esta suposición, se realizaron estudios especiales. Estudió, en particular, la naturaleza de la salida de magma a nivel microscópico.
Consecuencias de las súper erupciones
Se consideraron varios modelos de estos procesos. En una versión, se simuló una erupción a gran escala de supervolcanes en Long Valley y el Parque Nacional Yellowstone bajo la condición de sobrecalentamiento de cenizas y gases, que en este caso se precipitarían hacia las capas superiores de la estratosfera a una altura de 50 kilómetros. A medida que el "techo" sobre la cámara de magma se derrumba, enormes nubes grises que brotan del respiradero se dispersarán horizontalmente alrededor de la caldera. Estos flujos, que son formaciones intermedias entre la lava y la ceniza, se propagarán extremadamente rápido, ¡a velocidades de hasta 400 kilómetros por hora! Los coches e incluso los aviones ligeros no podrán "escapar" de ellos. Además, las corrientes de nubes grises estarán muy calientes, hasta una temperatura de 600 a 700 grados Celsius.
Esto significa que incinerarán todo lo que esté a su alrededor en un radio de decenas de kilómetros. Las nubes grises mencionadas anteriormente dejarán consecuencias aún más siniestras y de mayor alcance.
En un área de cientos de kilómetros alrededor del supervolcán, caerán grumos de ceniza gris blanquecina durante varios días o incluso semanas. Incluso dentro de los 300 kilómetros, el espesor de la ceniza caída será de al menos medio metro. Si se mezcla con la lluvia, la ceniza húmeda y, por lo tanto, pesada colapsará los tejados de muchos edificios residenciales. En un radio de 200 kilómetros alrededor de la caldera, incluso al mediodía estará tan oscuro como el crepúsculo. Además de lo dicho, mencionaremos cortes de energía en las ciudades, atascamiento de cenizas en los ríos navegables, daños irreparables a la agricultura.
Otro factor es el ácido sulfúrico
De los muchos gases emitidos por los volcanes, el dióxido de azufre es particularmente dañino para el medio ambiente. Reacciona con el oxígeno atmosférico y el agua, forma gotitas de ácido sulfúrico extremadamente tóxico. Son estas gotas las que bloquean la luz solar, convirtiendo el día en noche y "proporcionando" a nuestro planeta una ola de frío. Esta situación se está volviendo similar al notorio "invierno nuclear", predicho como el resultado desastroso de la guerra nuclear. La peculiaridad de los ciclos hidrológicos en la Tierra es tal que la autolimpieza del planeta de las consecuencias de las erupciones supervolcánicas llevará décadas. Curiosamente, en 1996, los glaciólogos examinaron muestras de hielo de Groenlandia y la Antártida y encontraron rastros de ácido sulfúrico en capas correspondientes en el tiempo a la erupción del volcán Toba en Sumatra, ¡que ocurrió hace 74 mil años!Luego, de las entrañas del planeta, se expulsaron 2800 kilómetros cúbicos de lava y cenizas, ¡y la temperatura global del aire descendió en promedio de 5 a 15 grados Celsius! Por cierto, los investigadores descubrieron que la mayor parte del ácido sulfúrico se evaporó del hielo en seis años.
No nos olvidemos del ozono
Los geoquímicos realizaron un estudio especial de un oxidante particularmente eficaz: el ozono. Es un gas que protege a toda la vida en la tierra de la dañina radiación ultravioleta del sol. Cuando el ozono en la estratosfera interactúa con el dióxido de azufre, se forma ácido, que cae al suelo con la lluvia. Aquí ella interactúa con ceniza volcánica. Por tanto, se produce un adelgazamiento de la capa protectora de ozono.
Como resultado de la erupción del monte Pinatubo en las Filipinas en 1991, la capa protectora de ozono en la atmósfera se redujo entre un 3 y un 8 por ciento.
Revista: Secretos del siglo XX №22. Autor: Leonid Prozorov
