El derretimiento de las capas de hielo de la Antártida puede provocar grandes erupciones volcánicas

El derretimiento de las capas de hielo de la Antártida puede provocar grandes erupciones volcánicas

Esquema de un modelo termomecánico de cámara de magma con descarga de hielo simulada de este estudio. Las flechas transparentes representan el hundimiento del hielo como una disminución del espesor de la capa de hielo a lo largo del tiempo. Crédito: Geoquímica, Geofísica, Geosistemas (2024) DOI: 10.1029/2024GC011743

El derretimiento de los casquetes polares a menudo se considera sinónimo de cambio climático en los medios de comunicación, con imágenes evocadoras de osos polares solitarios flotando sobre un hielo cada vez más pequeño. Aunque se informan comúnmente sobre efectos como el aumento del nivel del mar y los cambios en la salinidad, el impacto sobre los volcanes es un efecto menos conocido.

Durante la desglaciación, el derretimiento de capas de hielo de kilómetros de espesor reduce la masa ponderada de la Tierra, provocando su elevación. Esto cambia la presión dentro de las cámaras de magma debajo de la superficie de la Tierra, provocando erupciones volcánicas.

Investigación, publicada Geoquímica, Geofísica, GeosistemasLa descarga masiva procedente del derretimiento de las capas de hielo de la Antártida (rebote isostático) sugiere que se desencadenan erupciones de alta frecuencia y magnitud en el Sistema del Rift de la Antártida Occidental, una de las provincias volcánicas más grandes de la Tierra con más de 100 centros eruptivos.

Doctor en Filosofía. La investigadora de la Universidad de Brown, Allie Koonin, y sus colegas investigaron la interacción de la glaciación y el vulcanismo durante los dos últimos ciclos de glaciación planetaria (durante los últimos 150.000 años).

Para ello, utilizaron un modelo termomecánico de cámara de magma y simularon una capa de hielo de la Antártida occidental que se encoge reduciendo la presión específica sobre las rocas y cámaras de magma subyacentes.

Exploraron además cómo esta reducción en la presión de confinamiento permite que la cámara de magma se expanda en volumen, junto con la volatilización y emisión de volátiles (donde se forma dióxido de carbono cuando se disuelve) de los magmas basálticos (donde el agua fundida y el dióxido de carbono disuelven las burbujas de gas). , afectando la trayectoria de futuras erupciones.

El derretimiento de las capas de hielo de la Antártida provoca grandes erupciones volcánicas

Resultados de cambios de presión modelados en la cámara de magma en respuesta a cantidades variables de descarga de masa de hielo y una masa equivalente de magma que entró en erupción durante 3.000 años. Crédito: Koonin et al., 2024.

Al explorar cámaras de magma de diferentes tamaños, el equipo de investigación descubrió que cuanto más grande era la cámara de magma, más susceptible a los efectos del hundimiento de la masa de hielo, y la tasa de hundimiento era un factor crítico, siendo la tasa de pérdida de hielo más alta investigada de 3 m/ año

Además, al examinar las cámaras de magma subsaturadas en volatilización, los científicos reconocieron que la disminución de la masa de hielo aceleraba el proceso de expulsión de los primeros volátiles (iniciando los primeros pasos que conducen a una erupción) entre decenas y cientos de años.

Esto significa que erupciones que no habrían ocurrido si la exhumación no hubieran causado cambios en la cámara de magma, lo que resultó en una mayor liberación acumulativa de magma durante la vida útil de esa cámara.

Para probar sus hallazgos, Koonin y sus colegas recurrieron a depósitos volcánicos de las montañas de los Andes en América del Sur. Aquí, la capa de hielo patagónico creció hasta un espesor de 1.600 m sobre la zona volcánica del sur hace 18.000-35.000 años. Identificaron una correlación entre la descarga de masa de hielo durante la desglaciación al final del Último Máximo Glacial (hace ~18.000 años) con una mayor actividad eruptiva de los volcanes Calbuco, Mocho-Choshuenco y Puehue-Cordón Caulle.

El derretimiento de las capas de hielo de la Antártida provoca grandes erupciones volcánicas

Los registros de volumen de erupción acumulada de tres volcanes en la Zona Volcánica Sur Andina corresponden a ciclos glaciales de los últimos 150.000 años. Crédito: Koonin et al., 2024.

Tal vulcanismo inducido por la descarga puede conducir a un circuito de retroalimentación positiva inútil, alterando la presión de la cámara de magma a medida que el hielo se derrite, el evento resultante derrite más hielo, lo que a su vez desencadena otra erupción. En particular, la capa de hielo de la Antártida occidental está por debajo del nivel del mar, por lo que el nivel del mar aumenta debido al derretimiento del hielo, que se hunde aún más y acelera la retirada.

Para agravar los efectos del aumento de los niveles de dióxido de carbono están el calentamiento global y la retroalimentación del albedo del hielo, mediante la cual las capas de hielo que se derriten reducen la cantidad de radiación solar entrante reflejada de regreso al espacio (hay menos superficie reflectante «blanca» en comparación con superficie «oscura» para absorber). , lo que calienta la atmósfera y agrava la crisis.

Incluso si el calentamiento antropogénico se detuviera inmediatamente, los efectos del hundimiento de la masa de hielo que ya ha experimentado el Sistema del Rift de la Antártida Occidental continuarían afectando el comportamiento volcánico aquí durante miles de años, señalan los investigadores.

Por lo tanto, comprender la sensibilidad de esta deposición de masa de hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental en las cámaras de magma tiene implicaciones importantes para poder predecir con precisión impactos futuros en los sistemas geológicos interconectados de la Tierra.

Más información:
AN Koonin et al., Respuesta de la cámara de magma a la desglaciación: aplicaciones a los volcanes en el sistema del Rift de la Antártida Occidental, Geoquímica, Geofísica, Geosistemas (2024) DOI: 10.1029/2024GC011743

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referencia: El derretimiento de las capas de hielo de la Antártida puede provocar erupciones volcánicas más grandes (2025, 12 de enero) Consultado el 12 de enero de 2025 en https://phys.org/news/2025-01-antarctic-ice-sheets-larger-volcanic.html

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