Cómo medir la viscosidad de la lava para escapar a tiempo del volcán

Un nuevo instrumento de medición de la viscosidad puede mejorar el conocimiento de la lava y contribuir a la respuesta ante catástrofes

Los investigadores de la Universidad de Buffalo han desarrollado una herramienta para medir la viscosidad de la lava que podría aumentar nuestra comprensión de la roca fundida y mejorar los modelos de su movimiento, proporcionando a las autoridades una orientación crucial para mantener a salvo a la población.

Por qué es importante la viscosidad

En el caso de fluidos como la lava, la viscosidad mide la velocidad a la que fluye. Un fluido de baja viscosidad fluye rápidamente como el agua, mientras que un fluido viscoso actúa más como la melaza. Cuando un volcán entra en erupción cerca de estructuras humanas, las mediciones de la viscosidad indican a los primeros intervinientes de cuánto tiempo disponen para reaccionar, y los métodos actuales suelen ser insuficientes.

«En lugares como Islandia o Hawai, donde las erupciones de lava son bastante frecuentes y afectan a infraestructuras como carreteras y comunidades, existe incertidumbre a la hora de estimar por dónde puede desplazarse la lava y con qué rapidez», explica Martin Harris, autor del estudio.

El problema, según Harris, es que las mediciones de la viscosidad casi siempre se realizan en un laboratorio. Esto hace que los experimentos sean más fáciles y seguros, pero siempre falta una pieza clave.

«Cuando la lava de un volcán entra en erupción, muchos gases quedan atrapados en forma de burbujas», explica Harris. «Cuando hacemos mediciones en el laboratorio, no podemos volver a introducir el gas. Así que lo que medimos es una representación de la lava sin todos los diferentes componentes, y pasamos por alto algo que influye en cómo puede fluir la lava».

La única solución es realizar mediciones sobre el terreno. Sin embargo, esto conlleva sus propios retos. Las mediciones sobre el terreno de la viscosidad de la lava se remontan a hace casi un siglo sin mucho éxito. En muchos intentos anteriores se han introducido varillas metálicas en la lava, empujadas a mano o con un pistón accionado por resorte, o incluso disparadas a la lava como una lanza, para estimar la viscosidad del flujo.

El equipo de la Universidad de Buffalo conservó la clásica varilla metálica y la acopló a un medidor de fuerza para obtener mediciones precisas. La acoplaron a una segunda varilla para medir el desplazamiento y diseñaron todo el instrumento para que fuera lo bastante ligero como para poder llevarlo en la mano y lo bastante duradero como para resistir en un entorno volcánico.

Después de terminar el dispositivo, el equipo lo probó en un viaje a un volcán activo de Islandia.

«Pasamos casi dos semanas accediendo a distintos lugares en torno a la erupción del Litli-Hrútur», explica Harris. «Fueron muchas horas muy largas en un entorno bastante intenso, pero creo que al final todos quedamos muy impresionados y satisfechos con el trabajo que pudimos hacer».

En su ensayo de campo, los investigadores recogieron docenas de mediciones de la lava en distintos lugares y en diferentes momentos. Este tipo de datos es crucial, dicen, ya que muestra no sólo cómo es la lava en un momento dado, sino cómo evoluciona a medida que se extiende y se enfría.

«Era la primera vez que se realizaban estas mediciones en diferentes transectos de las lavas», explica Harris. «Lo realmente emocionante de este instrumento es que hemos podido mostrar este cambio en las propiedades físicas de la lava con el tiempo y el espacio».

El equipo espera seguir perfeccionando su instrumento y ponerlo a disposición de grupos de investigación y estaciones de vigilancia en volcanes de todo el mundo.

REFERENCIA

A new portable penetrometer for measuring the viscosity of active lava

Foto: En una prueba de campo de su instrumento, investigadores de la Universidad de Buffalo recogieron datos de viscosidad de flujos de lava en la erupción de Litli-Hrútur, en Islandia. Martin Harris