Se hundió casi 700 metros en pocas horas: qué pasó en el fondo del mar tras la violenta erupción de un volcán en el Pacífico

El 15 de enero de 2022, el volcán Hunga, ubicado en el archipiélago de Tonga en el océano Pacífico, protagonizó una de las erupciones más violentas del último siglo. En cuestión de horas, su cráter (conocido como caldera, una depresión circular que se forma cuando el techo de un depósito de magma se desploma hacia adentro) se hundió casi 700 metros y se transformó de forma irreversible, con consecuencias que van desde tsunamis excepcionales hasta la alteración de ecosistemas marinos profundos.

Estos hallazgos forman parte de un estudio publicado en Nature Geoscience. El trabajo se basa en una serie de relevamientos de alta resolución del fondo marino realizados antes y después de la erupción. Los autores explican que decidieron estudiar este caso porque las erupciones submarinas que forman calderas se encuentran entre los fenómenos volcánicos más peligrosos del planeta, pero también entre los menos comprendidos.

Esto se debe a que la dificultad de acceder al fondo del mar impide, en la mayoría de los casos, observar cómo se desarrollan y qué transformaciones producen. La erupción de Hunga, por su magnitud y porque existían datos previos del área, ofreció una oportunidad excepcional para llenar ese vacío.

Así cambió el volcán Hunga después de la explosión

El volcán Hunga protagonizó una de las erupciones más violentas del último siglo. La explosión generó una columna de ceniza y vapor de más de 55 kilómetros de altura, ondas de presión atmosférica que dieron la vuelta al globo y un tsunami que superó los 40 metros de altura a menos de 100 kilómetros del volcán. El saldo oficial fue de 6 muertos entre víctimas directas del tsunami en Tonga y ahogamientos en Perú por las olas anómalas.

La erupción duró aproximadamente 11 horas de interacción intensa entre el magma y el agua del mar, y dejó un rastro de destrucción en el fondo oceánico: erosionó el suelo marino a más de 100 metros de profundidad en las laderas del volcán y dañó más de 190 kilómetros de cables submarinos de telecomunicaciones.

Según el estudio, la caldera de Hunga tenía antes de la erupción entre 150 y 200 metros de profundidad y un diámetro de aproximadamente 4,5 kilómetros. Tras la erupción del 15 de enero de 2022, se hundió hasta los 850 metros y su diámetro aumentó levemente hasta los 4,8 kilómetros.

El volumen total de material desplazado fue de aproximadamente 8,9 kilómetros cúbicos. De esa cantidad, alrededor de 6,85 kilómetros cúbicos corresponden al colapso de la caldera en sí. El resto proviene de la erosión de las paredes del volcán causada por corrientes de densidad volcánica: flujos de roca fragmentada mezclada con agua que descienden por las laderas a gran velocidad, con una dinámica similar a la de una avalancha, pero en el fondo del océano.

De acuerdo con los autores, las paredes internas de la caldera presentan una geometría que indica un colapso tipo pistón: el fondo se hundió de forma más o menos vertical, como si una tapa cayera dentro de un cilindro. En el sector noroeste, donde se concentraron los principales puntos de emisión de la erupción, el hundimiento fue mayor, con un descenso del terreno de entre 800 y 1.100 metros. El piso original de la caldera quedó a unos 1.000 metros de profundidad, pero no está al descubierto: sobre él se acumularon hasta 150 metros de roca y ceniza expulsadas por la erupción, como si el fondo de un pozo quedara enterrado bajo los escombros del derrumbe.

Los investigadores también identificaron depósitos de deslizamiento de tierra dentro de la caldera, intercalados con material piroclástico (fragmentos y ceniza expulsados por la erupción). Esa disposición indica que los derrumbes de las paredes ocurrieron al mismo tiempo que el colapso de la caldera, durante la erupción, y no después.

En mayo de 2022, los relevamientos detectaron columnas de fluido activas que emergían del fondo de la caldera: la más grande alcanzaba entre 450 y 500 metros de altura sobre el lecho marino y se ubicaba en el margen noroeste, a unos 700 metros de profundidad. Una segunda columna de gran tamaño apareció en el extremo sureste.

Para octubre de 2022, las columnas más profundas ya no eran detectables, lo que los autores interpretan como una posible retirada del magma hacia el interior de la Tierra, o bien el taponamiento natural de las salidas por el depósito de minerales disueltos en el agua caliente. Sin embargo, en el margen noroeste se mantuvieron plumas de fluido en profundidades menores a los 150 metros, presentes también en el relevamiento de octubre, lo que sugiere que el sistema volcánico seguía activo.

Cómo mapearon el fondo marino en múltiples etapas

La base del estudio son los relevamientos del fondo marino, realizados con batimetría multihaz: una técnica que emite pulsos de sonido desde la superficie y mide el tiempo que tardan en rebotar en el fondo, lo que permite construir mapas tridimensionales detallados del lecho oceánico. Los investigadores compararon datos tomados en 2015 y 2016, antes de la erupción, con los obtenidos en cinco expediciones distintas entre abril y octubre de 2022, a bordo de cuatro barcos de investigación y un vehículo de superficie no tripulado.

Para ver qué ocurrió por debajo del fondo marino, el equipo usó una técnica similar a una ecografía: pulsos de energía que penetran el suelo oceánico y rebotan en las distintas capas de roca y sedimento, lo que permite distinguir qué material se depositó durante la erupción y qué corresponde a la estructura original del volcán. Las partes del volcán que sobresalen sobre el nivel del mar (las islas de Hunga Ha’apai y Hunga Tonga) se documentaron con imágenes satelitales de alta resolución y datos del satélite ICESat-2 de la NASA.

Los investigadores también midieron la temperatura, la salinidad y la presión del agua dentro de la caldera y encontraron que el interior mantiene dos capas bien diferenciadas: una más cálida y menos salada cerca de la superficie, y otra más fría y densa en las profundidades, con muy poca mezcla entre ambas. Los autores comparan esta configuración con la de un lago de cráter terrestre.

Un colapso rápido multiplicó la magnitud del tsunami y expone la vulnerabilidad de sistemas volcánicos pequeños en todo el mundo

Según el estudio, el magma provino de una cámara ubicada entre 2 y 10 kilómetros bajo el volcán, con capacidad para unos 27 kilómetros cúbicos de material. Los autores estiman que para que la caldera comenzara a desplomarse bastó con que se vaciara entre un 25% y un 30% de esa cámara, equivalente a entre 7 y 8 kilómetros cúbicos de roca fundida. El hundimiento rápido y pronunciado de la caldera desplazó una enorme masa de agua en muy poco tiempo, lo que explicaría la excepcional magnitud del tsunami.

Los autores advierten que este caso revela una brecha seria en la comprensión del peligro volcánico submarino. La caldera de Hunga es pequeña comparada con otras en el mundo (está en el 12% inferior de una base de datos de 177 calderas), pero generó un desastre de escala excepcional. El hundimiento también pudo haber permitido que grandes volúmenes de agua de mar entraran de golpe al sistema volcánico, lo que intensifica las explosiones y dispara las corrientes que arrasaron el fondo oceánico y dañaron más de 190 kilómetros de cables de telecomunicaciones submarinos.

Frente a ese panorama, el estudio concluye que mapear el fondo del mar con alta frecuencia y detalle es clave para mejorar los sistemas de alerta temprana de tsunamis y proteger infraestructura crítica, sobre todo en zonas del Pacífico donde muchos volcanes submarinos aún no tienen registros de referencia.