Volcano-tectonic Seismicity at Villarrica Volcano: A Decade of Evidence (2014–2023) to Understand Its Internal Dynamics
Este estudio analiza una década de sismicidad volcano-tectónica en el volcán Villarrica para revelar distintos patrones de evolución de enjambres y variaciones espaciales de esfuerzo que vinculan la presurización magmática somera con la actividad explosiva retardada, proporcionando así un marco multiparamétrico para comprender la dinámica interna del volcán y mejorar la evaluación de peligros.
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Los volcanes suelen ser considerados como gigantes dormidos que despiertan con un único y violento rugido, pero la realidad de cómo se comportan es mucho más sutil y compleja. Bajo la superficie de un volcán activo, el suelo se desplaza, se agrieta y se reorganiza constantemente a medida que el magma y los fluidos calientes se mueven a través de las rocas. Cuando este movimiento ocurre, genera terremotos. En entornos volcánicos, los científicos distinguen entre dos tipos principales de estos temblores. Un tipo, conocido como eventos de largo periodo, suena como un golpeteo profundo y rítmico, y generalmente señala que el gas o el magma se están agitando dentro del conducto principal del volcán. El otro tipo, llamado terremotos volcano-tectónicos, suena más como el crujido seco de una rama rompiéndose. Estos ocurren cuando la roca sólida misma se fractura bajo tensión, a menudo porque la presión desde abajo empuja contra las paredes de la estructura del reservorio de magma. Al escuchar estos crujidos agudos y mapear dónde ocurren, los investigadores pueden construir una imagen de las fuerzas invisibles que remodelan el volcán desde adentro hacia afuera. Comprender estos patrones es crítico para las comunidades que viven a la sombra de volcanes activos, ya que la forma en que el suelo se agrieta puede, a veces, pero no siempre, señalar que una erupción está en camino.
Durante una década, de 2014 a 2023, un equipo de investigadores monitoreó de cerca el volcán Villarrica en Chile, uno de los volcanes más activos y peligrosos de América del Sur. Se centraron específicamente en los terremotos agudos de ruptura de roca para comprender cómo funciona el motor interno del volcán. Al analizar 2,364 de estos eventos, los científicos identificaron nueve periodos distintos de actividad intensa, conocidos como enjambres, donde el número de terremotos aumentó bruscamente durante semanas o meses a la vez. Lo que encontraron fue una historia notablemente consistente de cómo la tensión viaja a través de la montaña. En la mayoría de estos enjambres, la actividad comenzó a profundidad bajo el centro de la caldera volcánica, donde la roca estaba bajo la mayor presión. A medida que el enjambre progresaba, los terremotos migraban hacia afuera, moviéndose desde el centro de la caldera hacia los bordes y hacia el paisaje circundante. Este movimiento hacia el exterior sugiere que, una vez que la roca dentro de la caldera comienza a fracturarse, la tensión se libera y viaja a lo largo de grietas preexistentes en el suelo, extendiendo la actividad sísmica hacia la periferia del volcán.
Sin embargo, los investigadores fueron cuidadosos al notar que este patrón es una tendencia fuerte, no una regla estricta. Aunque la mayoría de los enjambres siguieron este camino desde el centro hacia afuera, dos de los nueve grupos se comportaron de manera diferente. Un enjambre se mantuvo activo en el centro incluso mientras aparecían nuevos terremotos en el exterior, mientras que otro ocurrió completamente fuera de la caldera, sin tocar nunca la zona central. Esta variación les dice a los científicos que, si bien el volcán tiene una forma preferida de liberar la tensión, no es una máquina que opera con un guion único e inalterable. La ubicación y el tiempo de estos eventos dependen de las condiciones específicas de la roca y de los fluidos que se mueven a través de ella en ese momento. El estudio también examinó el tamaño de los terremotos dentro de cada enjambre. Encontraron que el terremoto más grande y energético de un enjambre usualmente ocurría en la mitad del evento, no al principio. Este terremoto de mayor magnitud marca un punto de inflexión: antes de él, la actividad se acumula dentro de la caldera; después de él, la sismicidad se extiende fuera de la caldera y luego se desvanece gradualmente.
El equipo también examinó si estas grietas subterráneas conducían a erupciones visibles. Descubrieron una conexión retardada en algunos casos. En cuatro de los nueve enjambres, aproximadamente uno a dos meses después de que ocurriera el terremoto más grande, el volcán mostró signos de mayor actividad superficial, como explosiones más frecuentes o temperaturas más altas detectadas por satélites. Este retraso sugiere que la ruptura de la roca dentro de la montaña crea nuevas vías para que el calor y el gas viajen hacia arriba, pero toma tiempo para que estos fluidos alcancen la superficie. Sin embargo, este vínculo no está garantizado. En los otros cinco enjambres, el suelo tembló y la tensión se redistribuyó tal como ocurrió en los enjambres activos, pero no hubo un aumento correspondiente en las explosiones o el calor. Este hallazgo es crucial para la evaluación de riesgos: significa que, si bien un enjambre de terremotos es una señal de que el volcán está activo y bajo tensión, no significa automáticamente que una erupción seguirá. La reorganización interna del volcán puede ocurrir sin llegar jamás a la superficie.
Al combinar las ubicaciones de los terremotos con las mediciones de cómo se está rompiendo la roca, los científicos mapearon diferentes zonas dentro del volcán. El área directamente debajo de la caldera mostró signos de alta tensión y fractura de roca concentrada, mientras que las áreas justo fuera de la caldera se caracterizaron por un tipo diferente de fractura, probablemente influenciada por la presencia de fluidos calientes. Más allá, los terremotos se alinearon con las principales fallas tectónicas de la región, mostrando cómo la presión interna del volcán interactúa con las fuerzas tectónicas más amplias de la Tierra. El estudio concluye que el volcán Villarrica es un sistema dinámico donde el magma poco profundo y los fluidos presionan la roca, causando que esta se fracture en una secuencia predecible que usualmente se mueve desde el centro hacia afuera. Sin embargo, debido a que la conexión entre estas grietas profundas y las erupciones superficiales es condicional en lugar de cierta, el monitoreo del volcán requiere observar el panorama completo —la ubicación de los sismos, el tipo de ruptura de la roca y las señales superficiales— en lugar de depender de una sola señal de advertencia. Esta comprensión detallada ayuda a los científicos a interpretar mejor el comportamiento del volcán, ofreciendo una visión más clara y matizada de los riesgos que representa para las comunidades circundantes.
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