Volcanes, terremotos y anisotropía sísmica
Cualquier sistema de acumulación de magma a una presión excesiva, ya sea en un dique, una chimenea o una cámara, o una combinación de todas estas presiones, ejerce estrés en la roca encajante. Determinar y conocer el nivel de estrés es fundamental para predecir si un volcán entrará en erupción y cuándo. Los análisis de fraccionamiento de la onda de corte ofrecen indicaciones útiles sobre la dirección horizontal del estrés y por tanto de la presión que provoca el movimiento magmático. No obstante, las variaciones espaciales pueden malinterpretarse como cambios temporales. Por esta razón, un equipo científico propuso un método nuevo con el que analizar la anisotropía sísmica. Científicos del proyecto financiado con fondos de la Unión Europea SAMS (Seismic anisotropy and magma systems) emplearon modelos de elementos finitos para estudiar las variaciones en las propiedades sísmicas antes y durante la actividad magmática. El volcán Kilauea en la isla de Hawái, el volcán Tungurahua en Ecuador y el volcán Upptyppingar en Islandia sirvieron como casos prácticos a estudio. La intención del equipo fue desentrañar la relación entre las velocidades sísmicas anisotrópicas medidas basándose en el fraccionamiento de la onda de corte y las presiones en los depósitos magmáticos. El equipo de SAMS invirtió los datos disponibles para obtener información sobre la geometría subsuperficial y datos sobre la estructura de las grietas y el contenido de poros. Cabe reseñar en el caso del Kilauea que la técnica de inversión se mostró como una herramienta muy potente en la identificación de una región ya conocida de acumulación de magma. Los resultados extraídos mediante la inversión del fraccionamiento de la onda de corte coincidieron en gran medida con la deformación del suelo y los datos de emisiones de gases obtenidos por medios petrológicos. Por otro lado, la modelización de elementos finitos sacó a la luz las deficiencias de las técnicas de modelización tradicional, atribuidas a una poca profundidad del depósito magmático. Los hallazgos de SAMS contribuirán a avanzar en el empleo del fraccionamiento de la onda de corte como herramienta de predicción de erupciones volcánicas. Además de interpretar cambios temporales en la anisotropía sísmica medida para predecir actividad volcánica a partir de pocos datos, contribuirá al diseño de redes de vigilancia de mayor calidad.
Palabras clave
Volcanes, terremotos, acumulación de magma, fraccionamiento de la onda de corte, modelo de elementos finitos
