Desde el final de la erupción de la Zona del Rift Este inferior de 2018 en el volcán Kilauea, surgieron preguntas sobre cuánto tiempo tardarán los nuevos flujos de lava en solidificarse. Esta es una pregunta difícil de responder porque las temperaturas eruptivas iniciales, junto con muchos factores diferentes, pueden influir en la velocidad de enfriamiento.
Las temperaturas de lava eruptiva de la erupción LERZ de 2018 alcanzaron un máximo de aproximadamente 1,140 grados Celsius (2,080 grados Fahrenheit). Cuando todo el flujo se enfría a menos de 1.000 grados Celsius (1.800 grados Fahrenheit), se solidifica, pero el interior sigue siendo muy caliente.
Podría decirse que el factor más influyente que determina la rapidez con que la lava se enfría es el grosor del flujo. Otros factores incluyen la pérdida de calor desde la parte superior (a la atmósfera) y el fondo de un flujo (hacia el suelo). La temperatura del aire, la lluvia y el viento contribuyen a la pérdida de calor en la superficie del flujo.
El contacto inicial entre un flujo de lava, el aire por encima de él y la superficie del suelo por debajo de él endurece rápidamente su corteza exterior (superior e inferior). Esto es evidente en la corteza plateada que se forma en los flujos de pahoehoe activos y en el clínker de escombros que rodea los flujos de ‘a’a activos. A medida que la corteza se enfría y se espesa, retiene el calor dentro del interior del flujo. Esto se debe a que la corteza es un buen aislante, lo que significa que conduce mal el calor, de manera similar a como un termo aislado mantiene caliente el líquido dentro.
Después de la formación inicial de la corteza, el flujo continúa perdiendo calor a través de la radiación y la conducción, facilitado por el viento y la lluvia. A medida que el agua de lluvia se filtra en las grietas de la superficie del flujo y se encuentra con el interior caliente, produce vapor, formando los penachos blancos ondulados que a menudo se ven sobre los flujos activos (o recientemente activos). Este vapor puede persistir durante décadas, mucho después de que la lava se solidifique, dependiendo del grosor del flujo y la temperatura de su interior.
Sobre la base de un estudio del enfriamiento de la corteza de los flujos de lava pahoehoe en Kalapana que entraron en erupción desde el respiradero de Kupaianaha de la Zona de la Grieta Oriental en 1990, podemos estimar el tiempo de solidificación para los flujos de LERZ de 2018. Debido a que la ecuación solo observa el enfriamiento de la corteza superior del flujo de lava, se supone que el grosor de la corteza basal es igual al 70 por ciento de la corteza superior, según este estudio.
Las mediciones de Kalapana se realizaron en flujos finos de pahoehoe, pero la mayor parte de la lava LERZ de 2018 es ‘a’a. Pero debido a que el núcleo de cada tipo de flujo debe enfriarse a tasas similares, estamos basando las tasas de enfriamiento de 2018 en el estudio de 1990. También es de destacar que los flujos estudiados en 1990 eran mucho más delgados con tasas de enfriamiento más cortas y podrían no tener en cuenta los cambios a largo plazo en los patrones de viento y lluvia.
Los análisis preliminares de los espesores de flujo de erupción de LERZ de 2018 sugieren que el espesor de flujo promedio es de aproximadamente 10-15 m (33-50 pies). Según el cálculo de la velocidad de enfriamiento, los flujos de estos espesores podrían tardar aproximadamente de ocho meses a 1 1/2 años en solidificarse.
La solidificación de caudales de 20-30 m (65-100 pies) de espesor podría llevar de 2 1/2 a 6 años. Los flujos de LERZ más gruesos en tierra, que tienen aproximadamente 55 m (180 pies) de espesor, podrían tardar aproximadamente 20 años en alcanzar un estado completamente sólido.
Debido a que el espesor del flujo, las velocidades del viento, las cantidades de lluvia, las temperaturas del aire y del suelo y otros factores afectan las tasas de enfriamiento de la lava, existe un rango de incertidumbre sobre cuánto tiempo el interior de un flujo permanece líquido. Por ejemplo, después de la erupción del Kilauea Iki de 1959, el lago de lava de aproximadamente 135 m (440 pies) de profundidad tardó unos 35 años en solidificarse por completo, y el interior del lago todavía podría estar lo suficientemente caliente hoy en día como para que la roca sea incandescente. Esta es la razón por la que, en los días de lluvia, se puede ver el vapor que se eleva desde el suelo del cráter Kilauea Iki, así como el suelo de la caldera Kilauea.
Con la corteza de flujo siendo un aislante tan eficiente, puede tomar años o décadas para que la lava dentro de flujos gruesos se solidifique. El flujo tarda mucho más en enfriarse a temperatura ambiente.
El Reloj de volcanes de la próxima semana abordará con más detalle los espesores de los flujos de lava de la erupción de LERZ de 2018.
Actualizaciones de actividad del volcán
Kilauea no está en erupción. Las tasas de sismicidad, deformación y liberación de gas no han cambiado significativamente durante la semana pasada.
Dos terremotos con tres o más informes de sensación ocurrieron en Hawai durante la semana pasada: un terremoto de magnitud 3 a 7 km (4 millas) al sur de Leilani Estates a 8 km (5 millas) de profundidad a las 2:31 a.m. Feb. 22 y un terremoto de magnitud 3.2 a 17 km (11 millas) al sureste del Volcán a 7 km (4 millas) de profundidad a las 11:32 a. m. Feb. 21.
Las señales de deformación son consistentes con el llenado del embalse de magma de la Zona de la Grieta Este profunda del volcán Kilauea. Las tasas de emisión de dióxido de azufre en el ERZ y en la cumbre de Kilauea siguen siendo bajas.
Todavía existen condiciones peligrosas en el bajo ERZ y en la cumbre de Kilauea. Los residentes y visitantes en el Distrito de lower Puna y las áreas de Kilauea summit deben mantenerse informados y prestar atención a los cierres, advertencias y mensajes de Defensa Civil del Condado de Hawaii (http://www.hawaiicounty.gov/active-alerts). HVO continúa monitoreando de cerca a Kilauea en busca de cualquier signo de aumento de actividad.
El nivel de Alerta del Volcán USGS para Mauna Loa se mantiene normal.
Visite el sitio web de HVO (https://volcanoes.usgs.gov/hvo) para ver artículos anteriores de Volcano Watch, actualizaciones de Kilauea y Mauna Loa, fotos de volcanes, mapas, información reciente sobre terremotos y más. Llame al 808-967-8862 para recibir actualizaciones semanales de Kilauea. Enviar preguntas por correo electrónico a [email protected].
Reloj de volcán (https://volcanoes.usgs.gov/hvo / reloj hvo_volcano_.html) es un artículo semanal y actualización de actividades escrito por científicos y afiliados del Observatorio de Volcanes de Hawai del Servicio Geológico de los Estados Unidos.