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La cantidad de energía liberada por la erupción catastrófica del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai fue equivalente a entre 5 y 30 megatones de TNT, según la estimación preliminar de la NASA. Esto equivaldría a cientos de bombas de Hiroshima, lo cual generó ondas de presión en la atmósfera que se extendieron por todo el mundo, similar a la expansión del sonido de una campana.
Según Jim Garvin, científico jefe del Centro de Vuelo Espacial Goddard, "ese cálculo se basa en cuánto material se eliminó, cómo de resistente era la roca y la altitud que la nube de erupción alcanzó en la atmósfera en un rango de velocidades".
La explosión liberó cientos de veces la energía mecánica equivalente a la explosión nuclear de Hiroshima. A modo de comparación, los científicos estiman que el Monte St. Helens explotó en 1980 con 24 megatones y Krakatoa estalló en 1883 con 200 megatones de energía.
Tras la erupción destructiva del 15 de enero, Garvin y su colega de la NASA, Dan Slayback, trabajaron con varios investigadores para desarrollar mapas detallados de Hunga Tonga-Hunga Ha'apai por encima y por debajo de la línea de flotación.
Utilizaron un radar de alta resolución de la Misión Constelación RADARSAT de la Agencia Espacial Canadiense, observaciones ópticas de la compañía de satélites comerciales Maxar y altimetría de la misión ICESat-2 de la NASA. También utilizaron datos de batimetría basados en sonar recopilados por el Schmidt Ocean Institute, en asociación con la NASA y la Universidad de Columbia.
Durante los últimos seis años -la isla ahora destruida surgió en una erupción previa en 2015-, investigadores de la NASA y otras instituciones trabajaron juntos para determinar cómo se estaba erosionando el terreno joven debido a la continua agitación de las olas y los embates ocasionales de los ciclones tropicales. También notaron cómo la vida silvestre (varios tipos de arbustos, pastos, insectos y aves) se había mudado de los exuberantes ecosistemas de Hunga Tonga y Hunga Ha'apai y colonizado los paisajes más áridos de la tierra más nueva.
Las cosas cambiaron dramáticamente en enero. Durante las primeras semanas de 2022, la actividad volcánica parecía bastante típica, con pequeñas explosiones intermitentes de tefra, ceniza, vapor y otros gases volcánicos a medida que el magma y el agua de mar interactuaban en un respiradero cerca del centro de la isla. Las erupciones en curso estaban remodelando el paisaje y agrandando la isla al agregar nuevos depósitos de ceniza y toba al cono volcánico en crecimiento.
"A principios de enero, nuestros datos mostraron que la isla se había expandido en un 60 por ciento en comparación con antes de que comenzara la actividad de diciembre", dijo Garvin en un comunicado. "Toda la isla había sido completamente cubierta por una décima de kilómetro cúbico de ceniza nueva. Todo esto fue un comportamiento bastante normal, esperado y muy emocionante para nuestro equipo".
Pero el 13 y 14 de enero, una serie de explosiones inusualmente poderosas envió cenizas a la estratosfera. Luego, las explosiones del 15 de enero arrojaron material a una altura de hasta 40 kilómetros y posiblemente hasta 50 kilómetros, cubriendo las islas cercanas con cenizas y provocando olas de tsunami destructivas.
La mayoría de las erupciones de estilo Surtseyan involucran una cantidad relativamente pequeña de agua que entra en contacto con el magma. "Si solo hay un poco de agua goteando en el magma, es como si el agua golpeara una sartén caliente. Obtienes un destello de vapor y el agua se quema rápidamente", explicó Garvin. "Lo que pasó el día 15 fue realmente diferente. No sabemos por qué, porque no tenemos sismómetros en Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, pero algo debe haber debilitado la dura roca de los cimientos y causado un colapso parcial del borde norte de la caldera. Piense en eso como si el fondo de la bandeja se cayera, lo que permitiría que grandes cantidades de agua se precipitaran hacia una cámara de magma subterránea a una temperatura muy alta".
La temperatura o magma suele superar los 1.000 grados centígrados; el agua de mar está más cerca de los 20°C. La mezcla de los dos puede ser increíblemente explosiva, particularmente en el espacio confinado de una cámara de magma. "Esta no fue la erupción estándar de Surtseyan debido a la gran cantidad de agua que tuvo que estar involucrada", dijo Garvin.
"De hecho, algunos de mis colegas en vulcanología piensan que este tipo de evento merece su propia designación. Por ahora, lo llamamos extraoficialmente una erupción 'ultra Surtseyan'”, concluye.