A nuevo estudio publicado en Nature Scientific Reports muestra que los catastróficos flujos de lodo volcánico, conocidos como lahares, se pueden monitorear de manera efectiva con tecnología de detección remota de infrasonidos. Las ondas de radio de infrasonido son sonidos de baja frecuencia por debajo del umbral del oído humano que pueden propagarse a largas distancias, por lo que pueden usarse para detectar pequeños flujos de lodo a distancias de cinco kilómetros o más. La interpretación de estas señales infrasónicas se puede utilizar para identificar corrientes de lodo que se aproximan cuando todavía están a más de veinte minutos de distancia.

En términos de número de muertes, los lahares son los peligros volcánicos más impactantes. La erupción de 1985 del Nevado del Ruiz (Colombia), por ejemplo, estuvo asociada con una erupción y mató a más de 20.000 personas cuando grandes lahares golpearon los valles planos donde se encontraba el pueblo de Armero.

El estudio reciente, «Detección de infrasonidos de lahares que se aproximan», examinó las señales de más de veinte lahares de tamaño pequeño a mediano que ocurrieron en 2022 adquiridas del volcán de Fuego activo en Guatemala, donde ocurren lahares regulares durante la estación húmeda del país. Este estudio es un esfuerzo de colaboración de la Universidad Estatal de Boise, el Instituto Nacional de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología (INSIVUMEH) y la Universidad Tecnológica de Michigan y está financiado por las subvenciones EAR 1914491 y 1914526 de la Fundación Nacional de Ciencias.

El estudio se puede leer en https://doi.org/10.1038/s41598-023-32109-2.

«Este estudio es emocionante porque se suma a nuestro arsenal de herramientas para la alerta temprana de flujos de lodo volcánico antes de que alcancen y afecten potencialmente a las comunidades río abajo», dijo el autor principal y profesor de Boise State, Jeffrey Johnson. “El análisis de la señal de infrasonido parece ser de particular utilidad para identificar el movimiento inicial de los flujos de lodo en la cima de un volcán a medida que comienzan a fluir hacia las poblaciones expuestas. La alerta temprana es clave para mitigar los peligros”.

El equipo de estudio de Boise State tuvo la suerte de registrar muchos lahares con su instrumentación e incluso observar un evento de tamaño mediano de primera mano (foto de apoyo a continuación).

El video del flujo de lodo y la animación de las señales geofísicas se puede ver en: https://www.youtube.com/watch?v=O9lJT52MVik

El coautor Amilcar Roca, de INSIVUMEH en Guatemala, es un científico senior en Guatemala responsable de interpretar los datos geofísicos del volcán. “Nuestra red se utiliza para evaluar continuamente el estado de la agitación volcánica y proporcionar boletines casi en tiempo real. El sistema de monitoreo INSIVUMEH en Volcano Fuego incorpora una colección de sensores multiparamétricos y radiotelemetría. Esto incluye una matriz de infrasonidos permanente ubicada a unos 15 km del cráter de Fuego y es la principal herramienta para la caracterización de la actividad explosiva. El Volcán Fuego genera de 250 a 350 eventos explosivos como actividad volcánica regular de fondo”, dijo Roca.

En este estudio, el conjunto de infrasonidos INISVUMEH demostró ser efectivo para monitorear lahares además de la actividad explosiva. Durante la estación lluviosa, los lahares son particularmente problemáticos en Fuego porque la ceniza y las piedras que brotan de la chimenea de la cumbre y se acumulan durante la estación seca pueden removilizarse en violentos fangos. Estos lahares impactan carreteras y puentes y personas que pueden estar trabajando en los muchos desagües que irradian desde Fuego.

Más localmente, los peligros de lahar se reconocen en todo el noroeste del Pacífico de EE. UU., incluidas las áreas urbanas cercanas al inactivo Monte Rainier. Los esfuerzos de monitoreo del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) en Mount Rainier están en curso e incorporan sistemas sísmicos e infrasónicos. Los resultados publicados recientemente de los esfuerzos de campo en el volcán Fuego activo ahora se pueden usar para optimizar el procesamiento de señales en Rainier y muchos otros volcanes en todo el mundo donde los lahares presentan peligros persistentes.

«Este estudio nos ayudará a comprender la sensibilidad de nuestros nuevos despliegues de infrasonidos como parte del Sistema de Detección de Rainier Lahar», dijo Wes Thelen, sismólogo de volcanes del USGS Cascades Volcano Observatory. «Los resultados aquí brindan estudios de casos relevantes para que calibremos nuestros algoritmos de detección y caracterización».

Los estudiantes de la Universidad Estatal de Boise participaron en este estudio, incluida la recopilación de datos de campo. Los estudiantes Jerry Mock y Ashley Bosa comparten su investigación reciente en la Conferencia Internacional de Volcanes de Nueva Zelanda en febrero de 2023. Escuche sus experiencias trabajando en Guatemala en la Radio Pública Estatal de Boise, https://www.boisestatepublicradio.org/show/idaho-matters/2022-11-03/a-bsu-research-team-chases-deadly-volcanic-mudflows-in-guatemala