Nota del editor (6/4/18): Esta historia se vuelve a publicar a la luz de la mortal erupción del volcán de Fuego de Guatemala el domingo (3 de junio), que cubrió las aldeas cercanas con flujos de ceniza de rápido movimiento.
Attila Kilinc, jefe del departamento de geología de la Universidad de Cincinnati, ofrece esta respuesta. Recientemente, el profesor Kilinc ha estudiado los volcanes de Hawai y Montserrat.
Cuando se funde una parte del manto superior o de la corteza inferior de la Tierra, se forma el magma. Un volcán es esencialmente una abertura o un respiradero a través del cual se descargan este magma y los gases disueltos que contiene. Aunque hay varios factores que desencadenan una erupción volcánica, predominan tres: la flotabilidad del magma, la presión de los gases exsueltos en el magma y la inyección de un nuevo lote de magma en una cámara magmática ya llena. A continuación se describen brevemente estos procesos.
Cuando la roca del interior de la tierra se funde, su masa permanece igual mientras su volumen aumenta, produciendo un fundido que es menos denso que la roca circundante. Este magma más ligero asciende entonces hacia la superficie en virtud de su flotabilidad. Si la densidad del magma entre la zona de su generación y la superficie es menor que la de las rocas circundantes y suprayacentes, el magma alcanza la superficie y entra en erupción.
Los magmas de composiciones denominadas andesíticas y riolíticas también contienen volátiles disueltos, como agua, dióxido de azufre y dióxido de carbono. Los experimentos han demostrado que la cantidad de un gas disuelto en el magma (su solubilidad) a la presión atmosférica es nula, pero aumenta con el incremento de la presión.
Por ejemplo, en un magma andesítico saturado de agua y a seis kilómetros por debajo de la superficie, alrededor del 5 por ciento de su peso es agua disuelta. A medida que este magma se mueve hacia la superficie, la solubilidad del agua en el magma disminuye, por lo que el exceso de agua se separa del magma en forma de burbujas. A medida que el magma se acerca a la superficie, cada vez se disuelve más agua del magma, aumentando así la relación gas/magma en el conducto. Cuando el volumen de burbujas alcanza aproximadamente el 75 por ciento, el magma se desintegra en piroclastos (fragmentos parcialmente fundidos y sólidos) y entra en erupción de forma explosiva.
El tercer proceso que provoca las erupciones volcánicas es una inyección de nuevo magma en una cámara que ya está llena de magma de composición similar o diferente. Esta inyección obliga a parte del magma de la cámara a ascender por el conducto y entrar en erupción en la superficie.
Aunque los vulcanólogos conocen bien estos tres procesos, todavía no pueden predecir una erupción volcánica. Sin embargo, han realizado importantes avances en la previsión de las erupciones volcánicas. La previsión implica el carácter y el tiempo probables de una erupción en un volcán monitorizado. El carácter de una erupción se basa en el registro prehistórico e histórico del volcán en cuestión y sus productos volcánicos. Por ejemplo, un volcán en erupción violenta que ha producido caída de cenizas, flujo de cenizas y flujos de lodo volcánico (o lahares) es probable que haga lo mismo en el futuro.
Determinar el momento de una erupción en un volcán monitorizado depende de la medición de una serie de parámetros, entre los que se encuentran la actividad sísmica del volcán (especialmente la profundidad y la frecuencia de los terremotos volcánicos), las deformaciones del suelo (determinadas mediante un inclinómetro y/o GPS, y la interferometría por satélite), y las emisiones de gases (muestreo de la cantidad de gas de dióxido de azufre emitido mediante espectrómetro de correlación, o COSPEC). Un excelente ejemplo de éxito en la previsión se produjo en 1991. Los vulcanólogos del Servicio Geológico de Estados Unidos predijeron con exactitud la erupción del 15 de junio del volcán Pinatubo en Filipinas, lo que permitió evacuar a tiempo la base aérea de Clark y salvar miles de vidas.