El derretimiento de las capas de hielo de la Antártida puede estar provocando erupciones volcánicas más grandes

El derretimiento de las capas de hielo a menudo se considera sinónimo de cambio climático en los medios de comunicación, con imágenes evocadoras de osos polares solitarios flotando en balsas de hielo cada vez más pequeñas. Si bien se informan comúnmente sobre impactos como el aumento del nivel del mar y los cambios en la salinidad, una consecuencia menos conocida es el efecto sobre los volcanes.

Durante la desglaciación, el derretimiento de capas de hielo de kilómetros de espesor reduce la masa que pesa sobre la tierra, lo que provoca su elevación. Esto altera la presión en el interior. cámaras de magma que se encuentran debajo de la superficie de la Tierra, causando erupciones volcánicas.

Investigación, publicado en Geoquímica, Geofísica, Geosistemassugiere que la descarga masiva debida al derretimiento de las capas de hielo antárticas (rebote isostático) está provocando erupciones de mayor frecuencia y magnitud en el Sistema del Rift de la Antártida Occidental, una de las provincias volcánicas más grandes de la Tierra con más de 100 centros eruptivos.

Doctor en Filosofía. La investigadora Allie Coonin, de la Universidad de Brown, y sus colegas investigaron la interacción de la glaciación y el vulcanismo durante los dos últimos ciclos glaciales planetarios (en los últimos 150.000 años).

Para hacerlo, utilizaron un modelo termomecánico de cámara de magma y simularon una capa de hielo de la Antártida occidental que se encoge ingresando disminuciones de presión específicas ejercidas sobre las rocas subyacentes y la cámara de magma.

Exploraron además cómo la reducción de esta presión de confinamiento permite que la cámara de magma se expanda volumétricamente, con la sobrepresurización asociada y la expulsión de volátiles (aquí cuando el agua disuelta y el dióxido de carbono forman burbujas de gas) de los magmas basálticos que afectan la trayectoria de futuras erupciones.

Al explorar cámaras de magma de diferentes tamaños, el equipo de investigación descubrió que cuanto más grande es la cámara de magma, más susceptible a los efectos de la descarga de masa de hielo y que la tasa de descarga es el factor crítico, siendo la tasa de pérdida de hielo más alta investigada de 3 m/año.

Además, al probar cámaras de magma subsaturadas de volátiles, los científicos identificaron que la descarga de masa de hielo aceleró el proceso de expulsión de los primeros volátiles (iniciando las primeras etapas que conducen a una erupción) entre decenas y cientos de años.

Esto significa que ocurrieron erupciones que podrían no haber ocurrido si la descarga no hubiera inducido cambios en la cámara de magma, lo que resultó en una mayor liberación acumulativa de magma durante la vida útil de esa cámara.

Para probar sus hallazgos, Coonin y sus colegas recurrieron a depósitos volcánicos de las montañas de los Andes en América del Sur. Aquí, la capa de hielo patagónico creció hasta 1.600 m de espesor sobre la zona volcánica del sur hace 18.000 a 35.000 años. Identificaron una correlación entre la descarga de masa de hielo durante la desglaciación al final del Último Máximo Glacial (hace ~18.000 años) con una mayor actividad eruptiva de los volcanes Calbuco, Mocho-Choshuenco y Puyehue-Cordón Caulle.

Este vulcanismo inducido por la descarga puede conducir a un circuito de retroalimentación positiva inútil, ya que cuando el derretimiento del hielo altera la presurización de la cámara de magma para causar una erupción, el evento resultante derrite más hielo, lo que podría desencadenar otra erupción. En particular, la capa de hielo de la Antártida occidental está enterrada por debajo del nivel del mar, por lo que a medida que el nivel del mar aumenta debido al derretimiento del hielo, se sumerge aún más y acelera su retirada.

Lo que complica aún más las cosas son los impactos del aumento de los niveles de dióxido de carbono que causan calentamiento global y retroalimentaciones del albedo del hielo, mediante las cuales hielo derritiéndose Las láminas reducen la cantidad de radiación solar entrante reflejada hacia el espacio (hay menos superficie reflectante «blanca» para absorber en comparación con la superficie «oscura»), lo que calienta la atmósfera y exacerba el derretimiento.

Los investigadores señalan que incluso si el calentamiento antropogénico cesara inmediatamente, los efectos de la descarga de masa de hielo que ya ha experimentado el Sistema del Rift de la Antártida Occidental seguirán afectando el comportamiento volcánico aquí durante miles de años por venir.

Por lo tanto, comprender la sensibilidad de esta descarga de masa de hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental en las cámaras de magma tiene implicaciones importantes para poder predecir con precisión las consecuencias futuras en los sistemas geológicos interconectados de la Tierra.

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