La erupción de Tonga explicada: desde las alertas de tsunami hasta los estampidos sónicos

Tonga acaba de experimentar una erupción volcánica de una magnitud que nada tiene que envidiar a la de la reciente (y larga) explosión del Cumbre Vieja en La Palma. Tanto es así que los expertos han alertado de la llegada al Mediterráneo de un meteotsunami que hará su aparición por las Islas Baleares, a más de 17 000 kilómetros de distancia del Reino de Tonga.

Hace apenas unas semanas, un volcán submarino identificable por dos pequeñas islas inhabitables del Reino de Tonga entró en erupción. Su estallido pareció inicialmente inocuo, con penachos cenicientos y explosiones moderadas que pocas personas que viven fuera del archipiélago notaron.

Pero en las últimas 24 horas, este volcán, llamado Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, ha obligado al mundo a prestar atención.

Tras un momento de respiro a principios de este mes, su actividad eruptiva se volvió cada vez más violenta. La parte central de la isla ha desaparecido en las imágenes de satélite y las columnas de ceniza han comenzado a producir cantidades récord de rayos.

"La cosa se disparó", dice Chris Vagasky, meteorólogo y director de aplicaciones de rayos de la empresa de mediciones meteorológicas Vaisala, con sede en Finlandia. "Empezamos a recibir 5000 o 6000 eventos por minuto. Eso es un centenar de eventos por segundo. Es increíble".

Entonces, a primera hora de la mañana del 15 de enero, el volcán produjo una colosal explosión. La atmósfera salió despedida mientras una onda expansiva emanaba de la isla, irradiando hacia el exterior a una velocidad cercana a la del sonido. El estruendo sonoro se escuchó en partes de Nueva Zelanda a más de 2000 kilómetros de distancia, y la onda expansiva acabó viajando por medio mundo, hasta el Reino Unido, que se encuentra a la asombrosa distancia de 16 000 kilómetros.

Para horror de todos, un tsunami no tardó en llegar. Golpeó Tongatapu, la principal isla del reino y sede de la capital Nuku'alofa, a sólo unas decenas de kilómetros al sur del volcán. Las comunicaciones quedaron cortadas mientras las calles empezaban a inundarse y la gente huía para salvar sus vidas. Las olas del tsunami, aunque más pequeñas, se precipitaron a través del vasto océano hasta partes del noroeste del Pacífico, provocando marejadas en Alaska, Oregón, el estado de Washington en Estados Unidos y la Columbia Británica en Canadá. Las estaciones de California (Estodos Unidos), México y partes de Sudamérica también registraron olas de tsunami menores.

Investigaciones recientes sobre la historia geológica del volcán sugieren que este poderoso fenómeno es, en escalas de tiempo humanas, un evento relativamente raro: se cree que una explosión de este tipo ocurre aproximadamente una vez cada mil años. La esperanza es que lo peor de la erupción haya pasado ya. Pero aunque así sea, el daño ya está hecho.

Para Tonga, "se trata de un acontecimiento potencialmente devastador, y es horrible de ver", dice Janine Krippner, vulcanóloga del Programa de Vulcanismo Global del Instituto Smithsonian en Estados Unidos. "Me siento mal al pensar en ello".

Los científicos y el público, que se encuentra conmocionado, están ansiosos por saber qué causó una erupción tan poderosa, y qué puede suceder a continuación. Pero la información ha tardado en aparecer, en parte porque el volcán está algo alejado y es difícil de observar de cerca.

"En este momento hay muchas más preguntas que respuestas", dice Krippner. Pero esto es lo que los científicos saben sobre los factores tectónicos y geológicos implicados, y lo que podrían significar para el futuro del volcán.

Una potencia volcánica en el Pacífico

El Hunga Tonga-Hunga Ha'apai está situado en una región del Pacífico Sur repleta de volcanes (algunos por encima de las olas, otros muy por debajo) que tienen predilección por las erupciones violentas. En el pasado se han desatado balsas de piedra pómez del tamaño de una ciudad o se han visto volcanes que han estallado para construir nuevas islas inmediatamente después.

Esta profusión de volcanes existe debido a la continua inmersión de la placa del Pacífico bajo la placa tectónica australiana. A medida que la placa desciende hacia las rocas súper calientes del manto, el agua de su interior se cuece y sube al manto superior. La adición de agua a estas rocas hace que se fundan más fácilmente. Esto crea una gran cantidad de magma que tiende a ser pegajoso y lleno de gas, una potente receta para las erupciones explosivas.

Hunga Tonga-Hunga Ha'apai no es una excepción a esta regla. Los trozos de tierra se asientan sobre un volcán de más de 19 kilómetros de ancho que presenta una fosa en forma de caldera de casi cinco kilómetros, oculta a la vista por el mar. Ya en 1912 se le vio entrar en erupción con vigor, y a veces sobresale por encima de las olas antes de ser erosionado. La erupción de 2014/15 creó una isla estable que pronto fue el hogar de coloridas plantas y lechuzas.

Cuando Hunga Tonga-Hunga Ha'apai volvió a entrar en erupción el 19 de diciembre de 2021, produjo una serie de explosiones y una columna de ceniza de 16 kilómetros de altura, pero no hizo "nada fuera de lo normal" para un volcán submarino, dice Sam Mitchell, vulcanólogo de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido. Durante las siguientes semanas, entró en erupción suficiente lava fresca como para ampliar la isla en casi un 50%. Y al comenzar el año nuevo, el volcán parecía estar calmándose.

Luego, en los últimos días, los acontecimientos dieron un giro dramático.

La amenazante vorágine del volcán

Cuando la explosividad del volcán comenzó a intensificarse, la cantidad de relámpagos que emergían de su penacho de ceniza comenzó a eclipsar no sólo lo visto durante esta erupción, sino durante cualquier erupción jamás registrada.

Los volcanes pueden producir rayos porque las partículas de ceniza de sus penachos chocan entre sí o con trozos de hielo en la atmósfera, lo que genera una carga eléctrica. Las cargas positivas se separan de las negativas, provocando un relámpago.

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Desde el principio, los relámpagos de la erupción de Tonga fueron detectados por la red GLD360 de Vaisala, que utiliza una distribución global de receptores de radio que pueden "oír" los relámpagos como intensas ráfagas de ondas de radio. Durante las dos primeras semanas, el sistema registró a veces algunos cientos o miles de relámpagos al día, nada inusual. "Supongo que se estaba aclarando la garganta", dice Vagasky.

Pero a finales del viernes y principios del sábado, el volcán ya estaba decenas de miles de descargas. En un momento dado, este volcán de Tonga llegó a realizar 200 000 descargas en una sola hora. En comparación, la erupción de 2018 del Anak Krakatau de Indonesia tuvo 340 000 descargas en una semana aproximadamente.

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"No podía creer los números que estaba viendo", dice Vagasky. "No se suele ver eso con un volcán. Esto es otra cosa. Anoche no había ningún otro lugar tan eléctrico en el planeta".

Puede que el espectáculo se viera desde lejos, pero de cerca parecía apocalíptico, un constante resplandor de luz acompañado de interminables truenos y bramidos volcánicos. La mayoría de los relámpagos no quedaron aislados en la pluma, sino que también alcanzaron el suelo y el océano. "Esto fue extremadamente peligroso para cualquiera que estuviese en cualquiera de las otras islas de Tonga, porque tienes todos estos rayos cayendo a tu alrededor", dice Vagasky.

Cabe preguntarse por qué esta erupción ha producido lo que probablemente sea un número récord de descargas.

La presencia de agua siempre aumenta las probabilidades de que se produzcan rayos, dice Kathleen McKee, investigadora de acústica de volcanes del Laboratorio Nacional de Los Álamos, en Nuevo México; Estados Unidos. Cuando el magma se mezcla con una masa de agua poco profunda, el agua atrapada se calienta y vaporiza de forma agresiva, haciendo estallar ese magma en millones de trozos diminutos. Cuanto más abundantes y más finas son las partículas, más rayos se generan.

El calor de la erupción también transporta fácilmente el vapor de agua a las zonas más frías y altas de la atmósfera, donde se convierte en hielo, afirma Corrado Cimarelli, vulcanólogo experimental de la Universidad Ludwig Maximilian de Munich (Alemania). De este modo, la ceniza puede colisionar con muchas otras partículas y generar electricidad.

Pero las razones por las que esta erupción produjo tantos rayos son imposibles de determinar por el momento. "Desgraciadamente, el volcán está bastante alejado y hay pocos datos sobre los perfiles atmosféricos en las proximidades del penacho", afirma Cimarelli.

Cae el martillo de Hefestión

La asombrosa cantidad de rayos no fue el único preludio de la explosión cataclísmica del volcán. El sábado por la mañana, las imágenes por satélite revelaban que la isla ya no se estaba construyendo: el centro de la isla volcánica había desaparecido, probablemente gracias al aumento de la explosividad.

Cuando finalmente desencadenó una gigantesca explosión, la onda expansiva rebotó por todo el mundo a velocidades vertiginosas. Inmediatamente le siguió un tsunami que se abatió sobre varias islas del archipiélago de Tonga antes de atravesar el Pacífico.

Jackie Caplan-Auerbach, sismóloga y vulcanóloga de la Universidad de Western Washington en Bellingham (Estados Unidos), dice que la explosión supuso una "cantidad de energía alucinante". Pero ahora mismo no hay suficientes datos para determinar la causa precisa del tsunami.

Estos eventos requieren el desplazamiento de una gran cantidad de agua, lo que puede ocurrir a través de explosiones submarinas, a través de un evento de colapso (cuando mucha roca cae repentinamente del volcán al mar) o una combinación de estos y otros factores.

Dado que la columna de ceniza oscurece el volcán y que gran parte de él está sumergido bajo el agua, los científicos necesitarán tiempo para reunir más datos indirectos antes de sacar conclusiones. Las pistas podrían provenir de los tipos de ondas acústicas que generó la explosión o quizás de la redistribución de la masa alrededor del volcán.

"El jurado aún no está decidido", dice Caplan-Auerbach, pero el hecho de que una explosión tan intensa y un tsunami tan potente salieran de este único y relativamente pequeño islote volcánico "habla de la increíble potencia de esta erupción". Y aunque no fue la causa del tsunami principal, la propia onda de choque desencadenó otra gran ola: el aire en rápido movimiento que impactó en el océano fue lo suficientemente potente como para obligar al agua a apartarse, creando meteotsunami, un fenómeno que ha llegado a registrarse incluso en España con motivo de esta erupción.

Shane Cronin, vulcanólogo de la Universidad de Auckland (Nueva Zelanda), añade en un reciente artículo de su blog que las pistas sobre por qué este evento fue tan intenso pueden encontrarse en la química del volcán, que cambia a medida que el combustible magmático de su interior evoluciona con el tiempo.

Este volcán, como muchos otros, debe rellenar su depósito de magma después de una gran erupción. La última de ellas en la región se produjo en el año 1100; desde entonces, la roca fundida se ha ido acumulando en profundidad. A medida que se llena en su mayor parte, pequeñas cantidades de magma se escapan del volcán, lo que probablemente esté detrás de las erupciones registradas desde 2009.

Sin embargo, dice Cronin, "una vez recargado, la gran cantidad de magma que se cristaliza empieza a elevar las presiones del gas, demasiado rápido para que se libere mediante pequeñas erupciones". Algo tiene que ceder, y cuando ese vasto suministro de magma encuentra una abertura, se despresuriza violentamente y gran parte del depósito fundido es evacuado en una gran explosión.

Un futuro nebuloso en Tonga

Puede que el archipiélago de Tonga deba su propia existencia a las fuerzas infernales que construyeron sus islas, pero está claro que el coste de vivir en ellas puede ser elevado. Sólo 100 000 personas viven en el reino, de las cuales una cuarta parte reside en la capital, y ahora se ven asediadas por la caída de cenizas y las olas del tsunami.

"La mayor incógnita en este momento que realmente importa es que no sabemos cómo está la gente en Tonga", dice Krippner. Esta erupción, añade Mitchell, "podría ser increíblemente devastadora para el país".

Así que ahora viene la pregunta cuya respuesta todo el mundo desea conocer: "¿Ha terminado esta erupción?". Krippner responde: "No lo sabemos".

Un estallido tan aterrador puede representar la decapitación efectiva del depósito de magma poco profundo del volcán y el rápido desangramiento de su contenido fundido, dice Mitchell. Esta erupción será estudiada ampliamente por los vulcanólogos, lo que no hará sino mejorar su comprensión de futuros acontecimientos y reforzar los esfuerzos para mitigar sus efectos.

Pero es demasiado pronto para saber con seguridad cómo se desarrollarán las cosas tras esta erupción. Así que, por ahora, todas las miradas permanecen fijas en el Hunga Tonga-Hunga Ha'apai.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.