Agua, piedra y calor. Sobre estos materiales está construido el Parque Nacional de Yellowstone en Estados Unidos, que además de un gran destino paisajístico es una maravilla de la geología. Se trata de una gran caldera volcánica, una de las mayores del mundo, que en el pasado ha protagonizado erupciones cuyas cenizas afectaron a toda Norteamérica. Aunque no se ha registrado nada así en los últimos 70.000 años, los científicos vigilan con cuidado el entorno de Yellowstone, que permanece dormido, pero no apagado ni mucho menos.
Ahora, los expertos han lanzado un mensaje de tranquilidad tras estudiar un fenómeno que en los últimos años había alimentado las sospechas sobre una posible reactivación de la caldera. Además, en el proceso, han podido averiguar mucho más sobre el funcionamiento de estos sistemas geotermales en los que la interacción entre el agua y el magma ardiente del subsuelo genera todo tipo de fenómenos fascinantes.
En el año 2018, se reactivó el conocido como Steamboat Geyser o géiser Barco de Vapor, así llamado por sus espectaculares plumas de vapor de agua, que se elevan decenas de metros en el aire y que había estado dormido durante un tiempo.
No se han producido erupciones importantes en los últimos 70.000 años en Yellowstone
Cuando el Steamboat Geyser del Parque Nacional Yellowstone, que dispara agua más alto que cualquier géiser activo en el mundo, se volvió a despertar en 2018 después de tres años y medio de inactividad, algunos especularon que era un presagio de posibles erupciones volcánicas explosivas dentro de la cuenca circundante.
Estas llamadas explosiones hidrotermales pueden arrojar barro, arena y rocas al aire y liberar vapor caliente, poniendo en peligro vidas. Una de este tipo tipo en Nueva Zelanda en diciembre de 2019 mató a 22 personas.
Estudio publicado en PNAS
Un nuevo estudio, recién publicado en la revista científica PNAS por investigadores de la Universidad de Berkeley ha encontrado pocos indicios de movimiento de magma subterráneo en la zona del gran géiser de Yellowstone, lo que sería un requisito previo para una erupción.
Esto supone una noticia tranquilizadora para un país que hace tiempo mira a Yellowstone no solo como un parque nacional, sino también como una bomba de relojería capaz de generar un cataclismo, algo recogido de forma impactante en películas como 2012, dirigida por Roland Emmerich en el año 2009.
Los investigadores han arrojado agua fría, nunca mejor dicho, sobre los rumores de un posible cataclismo inminente en Yellowstone.
Han encontrando pocos indicios de movimiento de magma subterráneo que sería un requisito previo para una erupción. Los géiseres se encuentran justo afuera de la caldera volcánica más grande y dinámica del país, pero no se han producido erupciones importantes en los últimos 70.000 años.
«El cambio climático afectará a los géiseres en el futuro», afirman los investigadores
«No encontramos ninguna evidencia de que se avecina una gran erupción. Creo que es una conclusión importante», afirma Michael Manga, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de California, Berkeley, y autor principal del estudio.
«Las explosiones hidrotermales (básicamente agua caliente que explota porque entra en contacto con la roca caliente) son uno de los mayores peligros en Yellowstone. «La razón por la que son problemáticos es que son muy difíciles de predecir; no está claro si existen precursores que permitan dar una advertencia», añade.
Un estudio revelador
El profesor Manga, que ha estudiado géiseres en todo el mundo y ha creado algunos en su propio laboratorio, se propuso con sus colegas responder a tres preguntas principales sobre el Steamboat Geyser: ¿Por qué su período es tan variable, de tres a 17 días? ¿Por qué llega tan alto? ¿Por qué volvió a despertar?
El equipo encontró respuestas a dos de esas preguntas: su periodicidad y la causa de su gran altura. Al comparar las columnas de 11 géiseres diferentes en los Estados Unidos, Rusia, Islandia y Chile con la profundidad estimada del depósito de agua de donde provienen sus erupciones, encontraron que cuanto más profundo es el depósito, mayor es el chorro de erupción.
El Steamboat Geyser, con un depósito de agua situado a unos 25 metros bajo tierra, tiene la columna más alta, hasta 115 metros, mientras que dos géiseres que Manga midió en Chile se encontraban entre los más bajos: erupciones de aproximadamente un metro de altura desde los depósitos situados a dos y cinco metros bajo tierra.
El Steamboat Geyser emite agua vaporizada a una altura de hasta 115 metros, el registro más alto conocido en el mundo para un géiser
“Lo que realmente estás haciendo es llenar un recipiente. Llega a un punto crítico, lo vacías y luego te quedas sin líquido que puede erupcionar hasta que se vuelve a llenar”, afirma el investigador. “Cuanto más profundo vas, mayor es la presión. Cuanto mayor sea la presión, mayor será la temperatura de ebullición. Y cuanto más caliente está el agua, más energía tiene y más alto es el géiser», añade.
Para explorar las razones de la variabilidad de Steamboat Geyser, el equipo recopiló registros relacionados con 109 erupciones que se remontan a su reactivación en 2018. Los registros incluían datos meteorológicos y de flujo de corrientes, lecturas de sismómetros y deformaciones del suelo, y observaciones de entusiastas de los géiseres.
Los investigadores también observaron los períodos activos e inactivos anteriores de Steamboat y los de otros nueve géiseres de Yellowstone, y los datos de emisión térmica de la superficie del suelo de la cuenca del géiser Norris.
Los investigadores llegaron a la conclusión de que las variaciones en las precipitaciones y el derretimiento de la nieve eran probablemente responsables de parte del período variable, y posiblemente también del período variable de otros géiseres.
En la primavera y principios del verano, con el derretimiento de la nieve y la lluvia proporciona más agua caliente para hacer erupciones con mayor frecuencia. Durante el invierno, con menos agua, la presión del agua subterránea más baja llena el depósito más lentamente, lo que lleva a períodos más largos entre erupciones. Debido a que el agua empujada hacia el reservorio proviene de lugares incluso más profundos que el reservorio, el agua tiene décadas o siglos antes de que vuelva a salir a la superficie, afirman.
Las variaciones en las precipitaciones y el derretimiento de la nieve son probablemente responsables de parte del período variable de actividad de los géiseres de Yellowstone
Los miembros del equipo de Manga demostraron el impacto extremo que la escasez de agua y la sequía pueden tener en los géiseres. Demostraron que el icónico géiser Old Faithful de Yellowstone dejó de entrar en erupción por completo durante unos 100 años en los siglos XIII y XIV, basándose en la datación por radiocarbono de pinos mineralizados que crecieron alrededor del géiser durante su inactividad.
El período de inactividad coincidió con una larga temporada cálida y seca en el oeste de los Estados Unidos llamada Anomalía climática medieval, que puede haber causado la desaparición de varias civilizaciones nativas americanas en Occidente.
Algunas dudas pendientes
Lo que no han podido esclarecer Manga y su equipo es por qué el Steamboat Geyser comenzó a estar en actividad de nuevo el 15 de marzo de 2018, después de tres años y 193 días de parón. No pudieron encontrar evidencia definitiva de que el nuevo magma que se elevaba debajo del géiser causara su reactivación.
La reactivación puede tener que ver con cambios en la dinámica interna de conducciones bajo el géiser, afirma el investigador, relacionado con la deposición de minerales.
Los géiseres parecen requerir tres ingredientes: calor, agua y rocas hechas de sílice o dióxido de silicio. Debido a que el agua caliente de los géiseres se disuelve y vuelve a depositar continuamente la sílice, cada vez que Steamboat Geyser entra en erupción, genera unos 200 kilogramos sílice disuelta. Parte de esta sílice se deposita bajo tierra y puede cambiar el sistema de tuberías debajo del géiser. Dichos cambios podrían detener o reactivar temporalmente las erupciones si la tubería se desvía, dijo.
Los géiseres naturales hacen erupción episódica de agua líquida y vapor y, por lo tanto, proporcionan una ventana a los sistemas hidrotermales.
El tamaño y el intervalo entre erupciones pueden cambiar con el tiempo debido a cambios en el sistema hidrotermal y debido a procesos magmáticos más profundos.
Una mejor comprensión de la dinámica de los géiseres puede proporcionar información sobre otros procesos en la Tierra y otros planetas.
