Sernageomin busca desentrañar secretos de volcanes submarinos de Nazca

28 de Diciembre de 2015
minero

Mediante una investigación pretenden hacerse cargo de gran controversia científica internacional sobre el comportamiento de ciertos volcanes inactivos que están mar adentro.

Youtube: Entrevista audiovisual al volcanólogo Luis Lara sobre la investigación de volcanismo submarino

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(Santiago, Chile) El Servicio Nacional de Geología y Minería (Sernageomin), con financiamiento aportado por Conicyt, está desarrollando una investigación de frontera mediante la cual busca contribuir a la comprensión de los procesos geológicos que condicionan el volcanismo al interior de la placa tectónica Nazca, mar adentro en el Pacífico Suroriental. Lo anterior tanto en relación con su expresión submarina como aquella asociada con la evolución de las islas oceánicas. La institución informó que a través del proyecto 'Volcanes Submarinos y Procesos Tectónicos en la Placa de Nazca', complementario del proyecto Fondecyt en curso titulado 'Volcanism on the Nazca Plate: Plume Plate Tectonic Processes', busca reducir el vacío de conocimiento sobre una zona -alejada de la costa- que ha permanecido hasta ahora escasamente explorada, sin estudios de detalle sobre morfología, génesis y evolución de los sistemas volcánicos.

Según se informó, el estudio ha sido posible gracias al Programa de Investigación Asociativa de Conicyt, el cual financió por primera vez un crucero oceanográfico utilizando el buque AG61 Cabo de Hornos, aportando alrededor de 800 millones de pesos para una travesía de 22 días (el costo operacional de un buque de este tipo es alrededor de US$26.500 diarios, unos 18.5 millones de pesos chilenos), un tercio de la cual correspondió a esta iniciativa, mientras que el restante permitió la investigación de la zonas de mínimo oxígeno en el océano, a cargo de la Universidad de Concepción.

De este modo, entre el 20 de noviembre y el 13 de diciembre de 2015 se realizó un crucero entre las regiones de Valparaíso y Tarapacá con el objetivo de mapear detalladamente el fondo marino mediante ecosondas multihaz de alta resolución y perfiladores de subfondo, además de la toma de muestras geológicas de uno de los volcanes (para analizarlas a través del método método llamado 40Ar-39Ar). A efectos de dimensionar el valor de los datos recabados, cabe señalar que a nivel global apenas el 10% del fondo oceánico ha sido cartografiado con esta tecnología y se estima que existe una enorme cantidad de volcanes submarinos, particularmente aquellos de altura inferior a 1000 metros, no reconocidos hasta ahora.

El director nacional del servicio, Rodrigo Álvarez Seguel , comentó que “la investigación es un rol adicional a las labores técnicas del Sernageomin, que varios funcionarios llevan a cabo con creatividad y esfuerzo para aportar al conocimiento del territorio. Esto sucede en un contexto donde el acceso a recursos públicos fuerza la creatividad de las mentes más pensantes. Este servicio tiene un acervo enorme, especialmente en sus profesionales, y sobre esa base se promueve la difusión, para que el saber no sólo quede en ‘papers’ dirigidos a la comunidad científica o en informes que sólo llegan a las autoridades. La ciudadanía en general debe acceder a esta información y apreciar su relevancia'.

La institución a cargo de la Red Nacional de Vigilancia Volcánica, que monitorea más de 40 volcanes activos en Chile continental, enfatizó que los volcanes de la placa de Nazca “no revisten peligro porque están muy lejos del litoral, mar adentro, puesto que en Chile no hay volcanes en la costa hasta Puerto Montt. Asimismo, los volcanes submarinos de la placa de Nazca permanecen hasta ahora sin evidencia de actividad en tiempos de la historia humana, y en general aquellos más cercanos al continente se extinguieron antes y son más antiguos”. Se indicó también que “en la placa de Nazca hay centenas de volcanes submarinos por descubrir, de los cuales los más importantes para Chile son los montes a la misma latitud de la ciudad de Iquique, por su posible relación con las islas San Félix, San Ambrosio, y los volcanes cercanos a las islas de Pascua, Salas y Gómez y las del archipiélago de Juan Fernández.

Lo normal versus lo excepcional

Aunque por primera vez se cartografió también otros montes submarinos, uno de los focos de la investigación es el monte O’Higgins, actualmente inactivo, situado unos 200 km al oeste del litoral de Valparaíso (18 S), con su cumbre a 360 metros de profundidad en el océano y con su base a alrededor de 3.000 metros bajo el nivel del mar. Se trata de un edificio volcánico de tamaño similar a los volcanes continentales, cuya construcción habría comenzado hace 9 millones de años. “Los volcanes de este tipo difícilmente permanecen activos por más de 2 millones de años, pero en este caso un hallazgo importante es la evidencia de formas volcánicas de aspecto mucho más fresco, que sugieren actividad volcánica posterior a la fase de construcción principal. Esto implica necesariamente un proceso diferente al que habría formado la Dorsal de Juan Fernández. He ahí la primera gran interrogante”, señala el volcanólogo del Sernageomin, Dr. Luis Lara.

Una de las hipótesis más aceptadas por la comunidad científica internacional para explicar la presencia de cadenas volcánicas de este tipo es la existencia de 'plumas mantélicas estacionarias’, nombre técnico con el cual se conocen a los puntos donde se originan estas emisiones de magma entre el manto y el núcleo del planeta (a unos 2.900 km de profundidad). Al actuar bajo un placa oceánica móvil (la de Nazca) generan una cadena de montes submarinos o islas cuyas edades son más antiguas al alejarse de esas plumas fijas. Dicho en términos más simples, es como poner una vela encendida debajo de una hoja de papel desplegada en posición horizontal. La vela fija es como la pluma mantélica estacionaria que inyecta magma. La hoja de papel horizontal representa a la placa de Nazca, que en la realidad se desplaza entre 6 y 7 centímetros por año. Ahora bien, la huella quemada que va quedando en la hoja equivale a un cordón volcánico.

En el caso de la Dorsal de Juan Fernández, esta hipótesis parece plausible porque el monte O'Higgins es más antiguo que la isla Robinson Crusoe, y ésta a su vez es más añosa que la isla Alejandro Selkirk. O sea, a mayor cercanía de la costa, mayor antigüedad, en el mismo sentido en que se desplaza la placa Nazca hacia el continente sudamericano.

Sin embargo, señala Luis Lara, “tal como hemos reconocido en la isla Robinson Crusoe y pareciera ocurrir en el monte O'Higgins, es posible la existencia de episodios volcánicos mucho más recientes, posteriores incluso a la etapa de erosión de los montes o islas, y por lo tanto independientes de la actividad de la pluma estacionaria”.

Aludiendo a la metáfora de la vela fija y la hoja de papel que se desplaza, la pregunta es ¿por qué el papel se habría seguido quemando en el mismo lugar, si es que esa parte de la hoja ya pasó por la llama de la vela? O sea, ¿por qué el volcán habría tenido actividad eruptiva posterior? Ante ello, se conjetura que el rol de los procesos tectónicos de la placa de Nazca sería la clave para despejar esta interrogante, que forma parte de uno de los debates más activos en la comunidad científica especializada. Y por eso las muestras obtenidas en el crucero son tan valiosas: tanto su composición química como edad deberían ayudar a desentrañar el origen de los magmas y por lo tanto el proceso involucrado. Los análisis de diferente tipo apuntan fundamentalmente a inferir los procesos petrogenéticos (origen del magma y su posterior evolución) y la edad de las erupciones.

La rastra metálica que extrajo muestras de roca

Uno de los momentos de mayor alegría para el equipo de investigadores ocurrió cuando se logró extraer más de 10 kilos de rocas de la cumbre del monte O’Higgins, precisamente en el sector significativamente más joven. Esto es de un valor incalculable, indican en la institución, puesto que además de la relevancia científica, el muestreo en el fondo marino es infinitamente más complejo que en un sitio expuesto en el continente, y probablemente pasará mucho tiempo hasta que se dispongan recursos para intentarlo nuevamente.

El equipo utilizado para la toma de estas muestras es una 'rastra geológica', suerte de pala dentada con una bolsa metálica que ataron a un cable de acero. Así, utilizando la fuerza del buque, rasparon la superficie rocosa del monte submarino. El aparato fue diseñado y construido en Chile, siendo la primera vez que se realiza una maniobra como esta en océano abierto, con recursos enteramente nacionales, por lo cual constituye también una gran experiencia desde la perspectiva técnica.

“Estamos naturalmente ansiosos por los resultados porque interpretarlos y contextualizarlos será un trabajo apasionante, cuyas conclusiones probablemente tendremos en unos meses. Esta fue una gran experiencia en todo sentido, que modestamente busca ampliar las fronteras de conocimiento y poner de paso al país en una condición más cercana a la de otros con gran tradición de investigación en geología marina', señala el funcionario.

Luis lara se refiere a las expectativas

¿Cuál es la importancia de obtener muestras del monte O’Higgins? ¿Qué información puede aportar respecto de su actividad volcánica? ¿Por qué tienen esos nombres?

Tanto por la dificultad de obtenerlas como por el sitio escogido, las muestras colectadas son importantes para comprender el origen y evolución de los volcanes submarinos e islas oceánicas de la placa de Nazca. Entre otras cosas, esperamos que algunas muestras permitan confirmar episodios de actividad volcánica mucho más jóvenes que el volcán principal. Esta información es muy importante para comprender aspectos aún desconocidos de la dinámica del planeta, pero también para aplicaciones más inmediatas como la política de conservación o preservación de ecosistemas marinos sensibles y de alto valor, como los montes submarinos y las islas oceánicas, especialmente por su alto porcentaje de endemismo y riqueza biológica. Los nombres son arbitrarios y han sido dados en la literatura previa.

¿Son dos montes de la misma familia? ¿Alguna vez fueron islas o eso es algo que se dilucidará con el análisis de las muestras? ¿Cuál es su grado de relación con las islas del archipiélago Juan Fernández? ¿Son “primos”, “gemelos” o la diferencia en el tiempo de su formación los hace muy lejanos?

Se trata de un monte y de un guyot, dos centros volcánicos independientes pero superpuestos y aparentemente contemporáneos aunque con evolución diferente. En efecto, el guyot es un edificio de techo plano y esa morfología es comúnmente interpretada en este contexto como una forma de erosión marina típica de cuando el monte submarino crece hasta alcanzar (o superar) el nivel del mar. Lo relevante del hallazgo es que habría habido emisión de lava posterior a la fase de erosión en el monte O’Higgins, es decir, cuando este volcán estaba en su etapa de destrucción final. Estos montes son parte de una cadena de varios kilómetros de longitud llamada Dorsal de Juan Fernández, que incluye otros montes al oeste y las islas Robinson Crusoe y Alejandro Selkirk. En términos generales para esta dorsal, los montes e islas son más jóvenes hacia el oeste, lo que apoya un origen asociado a una pluma mantélica fija. Sin embargo, lo episodios de volcanismo más reciente requieren necesariamente otra explicación.

¿Que se llamen así significa que se conocían hace mucho tiempo? ¿Cuándo fueron descubiertos y hay más formaciones frente a la costa chilena que tengan esas mismas características? ¿Si pudiéramos ver el fondo marino sin agua, a qué volcán o montaña de los Andes se podrían parecer?

Estos montes, y en general la Dorsal de Juan Fernández, son conocidos desde la década de 1970, cuando se realizaron algunos mapas batimétricos de gran escala, o sea, no tan específicos. En la década de 1990 se hicieron algunas investigaciones adicionales que permitieron conocer aspectos importantes, y recientemente, hace menos de un año, se ha obtenido datos batimétricos (perfilamiento del relieve) de alta resolución que permiten identificar morfologías antes desconocidas.

¿Existen en altamar indicios de volcanes submarinos activos? En caso de ser así, ¿qué información existe de ellos?

Existen abundantes indicios de volcanes submarinos más allá de los 200 kilómetros de distancia del continente, o sea, más allá de la fosa Chile-Perú. Eso sí, es totalmente incorrecto afirmar que estos edificios volcánicos estarían en la costa, porque eso no es posible. Incluso algunos montes ya se han subductado, es decir, se han introducido bajo la placa Sudamericana. Y aunque hemos encontrado evidencia de actividad eruptiva reciente, ninguno de ellos es activo en sentido estricto (con evidencia de actividad en los recientes 10 mil años). Podría ocurrir, pero recién estamos encontrando las primeras pruebas de actividad reciente, posterior a la formación de los montes e islas.

¿Por qué los volcanes submarinos de la placa de Nazca no tendrían el mismo comportamiento que sus pares de la placa Sudamericana?

Porque se originan mediante procesos geológicos diferentes. La placa de Nazca (bajo el océano) es más densa y delgada, con alrededor de 8 kilómetros de espesor. En cambio, la placa Sudamericana tiene un espesor de unos 70 kilómetros en la región de Arica Parinacota, 50 kilómetros en la zona central y unos 25 kilómetros en la zona austral. Esta y otras variables implican que el volcanismo tiene diferente composición química, y eso es crítico. Si a eso se agrega que los volcanes submarinos, como el monte O’Higgins, no están en el margen de placas tectónicas, que es el escenario más habitual para el volcanismo continental, entonces el resultado es una diferencia completa entre uno y otro.

Rodrigo Álvarez releva la importancia de ampliar nuestra conciencia sobre el 'maritorio'

¿El mapeo completo de todas las costas chilenas estará algún día o faltan recursos?

Sin duda faltan recursos, y de hecho es difícil obtenerlos. La sola operación de un día de buque científico cuesta muchísimo y por lo tanto se necesita un programa nacional que apoye la investigación oceanográfica, y en particular la geología y geofísica marinas. Pero además de recursos, tenemos que ampliar nuestra conciencia espacial hacia el océano. El Premio Nacional de Ciencias Aplicadas, Juan Carlos Castilla, ha propuesto incluso que así como existe la palabra ‘territorio’, también hablemos de ‘maritorio’. De hecho, al considerar al mar, quedaría un tanto obsoleta la metáfora que dice que Chile sería una ‘larga y angosta faja de tierra’. Nuestro país es muy ancho. En nuestra percepción del espacio hay una ausencia, como si el suelo y subsuelo marino no existieran. Por ejemplo, en la escuela se enseña que la mayor cumbre de Chile es el volcán Nevado Ojos del Salado, con 6.893 metros, pero no somos concientes de que el país tiene una profundidad mayor a los 8 mil metros en la Fosa de Atacama.

Siempre existe la creencia de la gente común y corriente de que puede emerger un volcán activo y en erupción frente a las costas de la zona central, a menos de 200 kilómetros. ¿Es posible o es parte del mito?

Es 100% mito y virtualmente imposible. Tan así es que nos hemos hecho cargo de ese mito a través de la campaña del ‘ABC de los volcanes” que está en Sernageomin.cl. Es imposible que haya un volcán en la playa y en particular en Tongoy, como se ha dicho. Los volcanes están en el Arco Volcánico, que recorre la Cordillera de los Andes. Desde Puerto Montt hacia el sur, los volcanes aparecen más cerca del mar, pero sólo porque la Cordillera de la Costa y la Depresión Intermedia están parcialmente sumergidas en el océano. De hecho, en la zona austral de Chile la cordillera principal está muy cerca del mar.

Redacción: Helmuth Huerta (hhuerta@ug.uchile.cl)

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Volcanes de la placa tectónica de Nazca. Están mar adentro, a más de 200 kilómetros del continente. OJO: No están en la costa, porque en la costa no es posible que haya volcanes.

Monte O'Higgins (a la izquierda) y Guyot O'Higgins (a la derecha). El guyot es un monte de cumbre plana que resultó erosionado. ANtes habría sido isla.

Buque AG61 Cabo de Hornos (2)

Buque 1 AG61 Cabo de Hornos (1)

Rastra geológica para la extracción de rocas submarinas

Volcanólogo Luis Lara inspecciona rastra geológica junto a personal de la marina

Muestra rocosa del monte O'Higgins (1)

Muestra rocosa del monte O'Higgins (2)

Doctor Luis Lara, volcanólogo del Sernageomin

Diario La Segunda publica sobre investigación de geología marina (Diciembre de 2015)

Diario Las ültimas Noticias (LUN) publica sobre proyecto de investigación submarina (Enero de 2016)

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