Los secretos de la Laguna del Maule

Que su próxima erupción puede ser como la de Yellowstone. Que nos sumirá en la oscuridad total durante mucho tiempo. Que va a arrasar con medio Chile. Salvo esta última idea, la forma en que los medios han descrito a la Laguna del Maule no dista mucho de lo aquí expresado. Mientras el sensacionalismo se ha apoderado del ambiente en los últimos años, los científicos siguen trabajando y han descubierto interesantes aspectos de este intrigante centro volcánico.

Primero lo primero. La Laguna del Maule (LdM) se ubica a unos 100 km al este de la ciudad de Linares en la Región del Maule, prácticamente en el límite con Argentina. Es un cuerpo de agua con una forma aproximadamente triangular de unos 10 km de lado. Se encuentra a casi 2200 metros sobre el nivel del mar, por lo que su entorno suele cubrirse de una gruesa capa de nieve durante varios meses al año. Junto a ella pasa el camino internacional siendo un lugar atractivo para los turistas.

Geológicamente la LdM es parte de un complejo volcánico al que le da el nombre. Un complejo es un conjunto de cráteres o centros eruptivos con una fuente de alimentación común, es decir, el magma proviene de un mismo reservorio y no de varios distintos. Sobre su actividad, se identifican 24 centros eruptivos (de al menos 130) alrededor de la laguna desde los cuales se han emitido unas 36 coladas de lava y domos postglaciales, esto es, en los últimos 25 mil años. Una de las particularidades del magma de este complejo es su composición: principalmente riolítica, similar a la del volcán Chaitén, por lo que sus erupciones son muy explosivas y las lavas bastante viscosas. Posee, de hecho, la mayor concentración de riolitas postglaciales de los Andes. Una joya volcánica.

Mapa de la LdM con las principales coladas de lava identificadas según su composición. Las Nieblas (rln), Colada Divisoria (rcd) y Cerro Barrancas (rcb) son algunas de las más jóvenes con cerca de 2 mil años de antigüedad – Feigl et al (2014)

Tras el desastre de Chaitén y la creación de la Red de Vigilancia Volcánica, el monitoreo de la Laguna comenzó en abril de 2011, el que no tardó en arrojar interesantes resultados. El parámetro más común en la actividad de los volcanes es la sismicidad y la Ldm no fue la excepción. A los pocos meses fue evidente una alta sismicidad, que regularmente, cada 2 a 3 meses, se concentraba en enjambres. Entre 2011 y 2014 se contabilizaron 14 de ellos, motivando el aumento a alerta amarilla durante 2013. Dicho comportamiento sísmico continuó con posterioridad, registrando nuevos enjambres en 2015, tras lo cual parece haberse estabilizado.

Enjambres sísmicos entre 2011 y 2014, marcados con un triángulo negro. Los números indican los días transcurridos entre ellos – Cardona et al (2018)

Pero sin duda el fenómeno más llamativo y por el cual este complejo ha adquirido fama mundial, es el de la inflación o deformación vertical que presenta. Datos obtenidos mediante observaciones satelitales evidenciaron un rápido alzamiento que se inicia en algún momento previo a inicios de 2007, alcanzando un máximo de 28 cm/año entre 2007 y 2012. Este proceso se mantiene, pero a una menos tasa, con un valor promedio en torno a 20 cm/año en la actualidad, detectado con equipos GPS instalados en la zona. A este ritmo en estos más de 10 años se ha acumulado un levantamiento de entre 2 y 3 metros.

Desplazamiento vertical (en mm) acumulado entre 2010 y 2014 para distintos complejos en el mundo. Notar lo rápido de la elevación en la LdM – Feigl et al (2014)

¿Por qué se produce esta deformación?

Los datos recolectados por diversos estudios apuntan a la intrusión o inyección de magma en profundidad, la cual va progresivamente aumentando la presión ejercida sobre la roca circundante, generando un abombamiento en la superficie, que no sólo se desplaza vertical, sino también horizontalmente, en concordancia con el aporte de este nuevo material. Una de las últimas investigaciones, publicada en junio recién pasado, da cuenta de que estas intrusiones son comunes en la LdM, existiendo evidencia de ellas durante los últimos 10 mil años en forma episódica, es decir, por períodos, de manera similar a lo que ocurre en el Cordón Caulle, caso que ya se ha analizado previamente. Concretamente, se determinó que desde hace cerca de 9400 años hasta unos 1000 atrás la LdM se elevó algo más de 60 metros, levantamiento que se infiere se concentró hacia el sector sureste, en el sitio denominado Barrancas, lugar muy activo del cual se originan numerosas coladas de lava.

Evolución de la LdM en los últimos 22 mil años. Se destacan los múltiples ciclos de deformación coincidentes con los centros eruptivos más activos en cada época – Singer et al (2018)

Esas edades no son arbitrarias. Hace unos 19 mil años el flujo de lava Los Espejos represó uno de los desagües hacia el norte de la Laguna, elevando su nivel en más de 200 metros. 10 mil años más tarde dicho bloqueo se rompió, descargando violentamente una enorme cantidad de agua, disminuyendo el nivel hasta un valor similar al actual. La antigua orilla dejó su huella en las rocas y su posterior deformación permitió estimar las modificaciones en los milenios recientes.

Otra fuente de alzamiento considerada fue el rebote isostásico por el vaciamiento de la Laguna. Supongo su cara de espanto al leer eso, pero no se preocupe, es sólo un nombre extraño para un concepto simple. Para entenderlo, viajemos en el tiempo. Durante la última glaciación (y las anteriores) el considerable peso de los hielos hunde la superficie terrestre. Al terminar esa época y retirarse los glaciares, la liberación de esa carga sobre el terreno hace que éste comience nuevamente a levantarse hasta llegar a un nuevo punto de equilibrio, llamado isostasia. Es un efecto parecido al de sentarse y levantarse de un asiento de cuerina. Este proceso se puede observar en incontables partes alrededor del mundo incluso hoy en día. Por ejemplo, los Grandes Lagos de EE.UU. se levantan más en su parte norte, cambiando el nivel del agua e inundando bosques en su lado sur en pocos años. En Chile es más notorio en la zona sur-austral. La LdM no es la excepción, pero acá se analiza el efecto del agua. Sin embargo, las modelaciones indicaron que el efecto era muy menor y no explicaba los 62 metros de elevación observados. Entre las razones está que los Andes se encuentra sobre una zona de subducción, entonces la corteza y parte del manto son más calientes y por tanto de menor elasticidad.

Modelamiento del alza de la LdM por la descarga del agua hace 9400 años. En el mejor de los casos se alcanzan sólo 14 m, lejos de los 62 observados – Singer et al (2018)

 

¿Cómo es esta intrusión magmática?

Algo hemos adelantado y también otro poco se puede inferir. Las modelaciones indican que el magma bajo la LdM que origina el levantamiento actual toma la forma de una estructura llamada sill o manto, ubicada a entre 4 y 5 km de profundidad, y debe su nombre a que su dimensión horizontal es mucho mayor que la vertical, extendiéndose como una capa entre la roca que lo rodea. Los sill son parientes cercanos de los lacolitos como el emplazado en el Cordón Caulle, con la diferencia que no suelen crear un abultamiento notorio (un domo por ejemplo) aunque claramente distorsionan la superficie como en la LdM.

¿Qué dice la sismicidad?

La actividad volcano-tectónica registrada en los ultimos años, especialmente en la forma de enjambres sísmicos, se ha focalizado fundamentalmente en la zona suroeste de la Laguna. Este lugar no sólo es cercano al punto en que se ha detectado la mayor deformación actual, sino que marca la confluencia de 2 fallas locales:  Troncoso, de orientación NE-SW y Laguna Fea, en sentido WNW-ESE. La profundidad de los sismos se concentra en los primeros 5 km. Los datos indican que las características de los eventos están de acuerdo a las de las fallas en las que se originan, pero dada su coincidencia relativa con la fuente de deformación, se sugiere que dicha sismicidad pueda estar inducida o favorecida por la alteración causada por la intrusión magmática. De hecho se han observado aumentos de la sismicidad cuando aumenta la tasa de deformación.

Contexto tectónico y sismicidad registrada entre abril 2011 y diciembre 2014. El rectángulo muestra el sill modelado como origen de la deformación. Los círculos verdes señalan eun sismo de 2012 y sus réplicas – Cardona et al (2018)

¿Cuánto magma hay disponible?

Análisis gravimétricos y termodinámicos, que permiten tener una idea de las propiedades de los sistemas magmáticos de los volcanes, sugieren que existe un reservorio de aproximadamente 30 km3 a unos 2 km de profundidad y que se sobrepone al sill antes mencionado, del cual probablemente se esté alimentando. Es parte de un sistema mayor que tendría un volumen mayor a los 100 km3. Hay que consignar que no cualquier magma puede ser erupcionado. En este caso sólo la reserva de 30 km3 cumpliría los requisitos geoquímicos para poder originar una erupción. Eso es bastante material, pero aún en el peor de los casos han habido erupciones mucho más grandes en tiempos relativamente recientes, alejándose bastante del concepto de “supervolcán” que se ha propagado en los medios. Acá hay otro tema, ya que también se plantea que en la actualidad tampoco existirían las condiciones de presión suficientes para un evento eruptivo. Recuerden que son modelos y pueden haber sorpresas.

Este depósito se concentra hacia el sur de la LdM, próximo al sector de lavas Nieblas que junto al de Barrancas comprenden los flujos más recientes datados en casi 2 mil años. Por esta razón se cree que el reservorio de la actividad ha ido migrando a lo largo del tiempo, puesto que este modelo no explica las erupciones en otros sitios de la LdM. Se estima que en los últimos 9 mil años se han inyectado unos 13 km3 al sistema, de los cuales se habrían erupcionado unos 9 km3 en varios ciclos eruptivos, al menos en forma de lava. Asumiendo una tasa de nuevo magma de 0.03 a 0.05 km3/año, los cálculos arrojan que desde 2007 a la fecha se habría incorporado un volumen de 0.3 a 0.5 km3 de magma bajo la Laguna del Maule. Si todo ese material fuera emitido en forma de tefra (material piroclástico) equivaldría a la mitad de la erupción del Chaitén, pero probablemente sería sólo una fracción y el resto saldría como lava.

Modelo 3D del reservorio magmático de la LdM. El recuadro naranjo corresponde al sill que originaría la deformación. Sobre él en azul el magma disponible para futuras erupciones. El norte está hacia el fondo a la izquierda – Miller et al (2017)

¿Significa todo esto que estamos ante una inminente erupción?

La verdad, no existe certeza respecto a este asunto. El ejemplo más inmediato que tenemos a mano es el del Caulle, que si bien ha experimentado varios ciclos de deformación en los últimos 25 años, sólo 1 ha concluido en una erupción, mientras que los otros se han manifestado en forma de enjambres sísmicos, algunos perceptibles. Una situación similar se hipotetiza para la Laguna del Maule, pero a mucho más largo plazo. De no haber mayores perturbaciones, una proyección simple muestra que el actual alzamiento prácticamente se detendría 50 años después de iniciado en 2007, es decir, hacia el 2060. Considerando los 60 m en 9400 años, el promedio es de unos 6.4 mm/año. Si se asume que todos los episodios de inflación comparten los mismos valores que el presente proceso, se necesitan 16 eventos similares para explicar lo ocurrido en estos últimos 9 milenios.

Deformación acumulada (en metros) durante los últimos 9400 años. El gráfico más pequeño muestra una proyección de la eventual evolución del actual evento registrado desde 2007 – Singer et al (2018)

Al día de hoy (agosto de 2018) la LdM continúa con su constante deformación y los enjambres sísmicos notables parecen ser parte del pasado. Aún así, durante julio experimentó un fuerte aumento de sismicidad, llegando a más de 800 eventos, casi el triple de lo registrado en junio. Además la velocidad de levantamiento parece haberse acelerado en los meses recientes. Una eventual erupción sería de carácter explosivo, con mucha caída de material, sobre todo hacia Argentina, que está al lado, acompañado de un importante flujo de lava viscosa. Con base en los antecedentes, lo más probable es que ocurra hacia el sector sur cercano al punto de deformación.

¿Se viene un “Lagunazo”? Nuevamente, no lo sabemos.


Referencias:

B. S. Singer, H. Le Mével, J. M. Licciardi, L. Córdova, B. Tikoff, N. Garibaldi, N. L. Andersen, A. K. Diefenbach, K. L. Feigl, 2018: “Geomorphic expression of rapid Holocene silicic magma reservoir growth beneath Laguna del Maule, Chile”, Science Advances 4 (6)

C. Cardona, A. Tassara, F. Gil-Cruz, L. Lara, S. Morales, P. Kohler, L. Franco, 2018: “Crustal seismicity associated to rapid surface uplift at Laguna del Maule Volcanic Complex, Southern Volcanic Zone of the Andes”, Journal of Volcanology and Geothermal Research 353

C. A. Miller, G. Williams-Jones, D. Fournier, J. Witter, 2017: “3D gravity inversion and thermodynamic modelling reveal properties of shallow silicic magma reservoir beneath Laguna del Maule, Chile”, Earth and Planetary Science Letters 459

H. Le Mével, P. M. Gregg, K. L. Feigl, 2016: “Magma injection into a long-lived reservoir to explain geodetically measured uplift: Application to the 2007–2014 unrest episode at Laguna del Maule volcanic field, Chile”, Journal of Geophysical Research: Solid Earth 121

K. L. Feigl, H. Le Mével, S. Tabrez Ali, L. Córdova, N. L. Andersen, C. DeMets, B. S. Singer, 2014: “Rapid uplift in Laguna del Maule volcanic field of the Andean Southern Volcanic zone (Chile) 2007–2012”, Geophysical Journal International 196

 

 

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3 pensamientos en “Los secretos de la Laguna del Maule

  1. Este fenómeno es una razón más para crear el supuesto observatorio volcánico en Talca,el que además serviría para investigar con mayor facilidad otro centro eruptivo,desconocido para muchos,pero mucho más peligroso que la Laguna del Maule:La Caldera Calabozos.

    • Hay muchos centros eruptivos interesantes, pero como bien dice casi desconocidos. Sobre el observatorio, la planificación oficial de Sernageomin hasta 2020 sólo considera la implementación de los de Antofagasta y Coyhaique que se suman al de Temuco. Al menos por ahora el Maule tendrá que esperar.

      • Habría que esperar a que no ocurra alguna “sorpresa” en la Caldera Calabozos ya que algunos de sus centros eruptivos se consideran holocénicos.

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