Desentrañando los procesos magmáticos Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha desarrollado herramientas nuevas para predecir con mayor precisión las erupciones volcánicas. Los modelos resultantes deberían contribuir a una mejor toma de decisiones durante las crisis volcánicas. Tecnologías industriales © Thinkstock Los estudios del flujo de lava son fundamentales para comprender los procesos que conforman nuestra Tierra dinámica. Concretamente, para la vulcanología, la geodinámica y la ciencia planetaria, es de suma importancia determinar las tensiones bajo las que el magma se comporta de modo dúctil o frágil y también la gama de condiciones apropiadas para la transición frágil-dúctil. En este contexto se puso en marcha el proyecto financiado con fondos europeos «Rheophysics and energy of magmas» (RHEA), con el propósito de separar el campo de flujo estable del metaestable de material fundido portador de cristal, y de estimar el inicio del comportamiento frágil. Para averiguar estas cuestiones, el trabajo se dirigió hacia la investigación experimental y numérica de la distribución de energía en los magmas. Se compararon simulaciones numéricas con muestras deformadas experimentalmente a altas presiones y temperaturas, lo cual permitió obtener información más detallada de los procesos que intervienen durante la deformación del magma. En particular, RHEA desarrolló uno de los primeros reómetros numéricos para medir las suspensiones magmáticas a partir de mediciones reales y formuló nuevas leyes para modelos a mayor escala. Los miembros del proyecto utilizaron un método de elementos finitos para modelizar el comportamiento microhidrodinámico de la suspensión. Para calcular los flujos, se utilizó otra técnica basada en la hidrodinámica de partículas suavizadas. Aunque este método se centraba en los depósitos de flujo de masa por gravedad, el código desarrollado puede servir para investigar la dinámica de flujo desde la cámara magmática al emplazamiento. El equipo del proyecto realizó el primer estudio sistemático para relacionar el comportamiento frágil y la fracción de cristal en el magma. Las pruebas experimentales incluyeron la generación de magmas sintéticos bien controlados con distintas fracciones cristalinas. Una prensa Paterson de alta temperatura y presión permitió medir la viscosidad. También se realizaron pruebas de resistencia adicionales con un aparato experimental cónico y de placas con distintos fluidos análogos. Distintas partículas, como esferas huecas, perlas de vidrio y partículas de plástico, sirvieron para imitar la gama completa de comportamientos del magma. Las mediciones oscilatorias ayudaron a estudiar las propiedades viscoelásticas de las suspensiones con varias fracciones cristalinas distintas y determinar la aparición del comportamiento no Newtoniano en fluidos que contienen partículas. RHEA contribuyó de forma muy importante a profundizar en el conocimiento de los procesos implicados durante la deformación del magma. Los modelos desarrollados deberían poder aplicarse en una amplia gama de campos de las ciencias de la Tierra. Palabras clave Procesos magmáticos, erupciones volcánicas, flujo de lava, magma, transición frágil-dúctil, reofísica, energía de los magmas, deformación del magma, fracción cristalina, ciencias de la Tierra
