Después de una fuerte erupción en 2015, el Cotopaxi ‘sonó como una campana’ en Ecuador.
El volcán Cotopaxi de Ecuador tiene una voz profunda y distintiva. Entre finales de 2015 y principios de 2016, el Cotopaxi repitió un patrón inusual de sonidos de baja frecuencia que, según los investigadores, ahora está relacionado con la geometría única del interior de su cráter. Identificar la «huella vocal» distintiva de varios volcanes podría ayudar a los científicos a anticipar mejor los cambios dentro de los cráteres, incluyendo aquellos que predicen una erupción.
Científicos ecuatorianos instalaron una red de micrófonos especializados en los flancos del volcán que pueden grabar sonidos de muy baja frecuencia o infrasonido. Dos semanas después de la erupción del volcán en agosto de 2015, la red registró un patrón de sonido inusual, una oscilación fuerte y clara que disminuye con el tiempo. La curva de sonido se asemeja a un tornillo, o «tornillo» en español, informan los científicos en línea el 13 de junio en Geophysical Research Letters.
El Cotopaxi repitió este patrón de tornillo 37 veces entre septiembre de 2015 y abril de 2016. Cada vez, la señal duraba una docena o más de oscilaciones, resonando como un instrumento musical, antes de desaparecer. «[Cotopaxi] sonó como una campana durante más de un minuto», dice el geofísico Jeffrey Johnson de la Universidad Estatal de Boise en Idaho, quien dirigió el estudio.
Las ondas infrasónicas tienen frecuencias entre 0.01 hertzios y 20 Hz – demasiado bajas para que las oigan los humanos, pero audibles para algunos animales, incluidos los elefantes (SN: 9/8/12, p. 11). Los científicos han estado escuchando a escondidas los volcanes durante unas dos décadas, con tecnología desarrollada para la red de monitoreo de infrasonido del Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares de 1996 (SN: 8/5/17, p. 18).
Escucha a un volcán respirar
El 13 de febrero de 2016, el Cotopaxi emitió un sonido fuerte y claro que resonó a bajas frecuencias alrededor de 0,2 hertzios. La amplitud del sonido oscilante desapareció después de unos 90 segundos, formando un patrón llamado «tornillo» para la palabra española «screw».
Aunque los sonidos reales del Cotopaxi son inaudibles para los humanos, los investigadores recrearon el patrón tornillo usando oscilaciones en el ruido blanco a las mismas amplitudes que la señal original tornillo; el patrón aquí también ha sido acelerado por un factor de dos en relación con los sonidos originales del volcán.
Los científicos ahora están usando el infrasonido para estudiar todo, desde la dinámica de las erupciones volcánicas hasta el movimiento de los flujos de lodo inducidos por los volcanes llamados lahares, dice Johnson. «Si no tuvieras sensores infrasónicos, no detectarías nada de esto. Serías sordo a este mundo de sonidos únicos y hermosos».
La voz del Cotopaxi es inusualmente profunda entre los volcanes registrados – un barítono entre los tenores. Resonando alrededor de 0.2 Hz, sus sonidos eran cinco veces más bajos en frecuencia que los de muchos otros volcanes. Johnson y sus colegas atribuyen esta extraña huella de voz al aire que va y viene dentro del profundo cráter cilíndrico del volcán.
Es difícil determinar qué desencadenó la oscilación sonora después de la erupción inicial de 2015. Basado en el video de una webcam cercana, Johnson cree que probablemente fue la liberación intermitente de gases del lago de magma dentro del cráter.
Johnson sugiere que otros volcanes pueden tener voces igualmente únicas, aunque no hablen con mordiscos en forma de tornillo. Las organizaciones de monitoreo podrían identificar las «huellas de voz» de los volcanes más preocupantes, y escuchar los cambios repentinos que podrían proporcionar una señal de alerta temprana de disturbios volcánicos. Por ejemplo, la voz de un volcán puede cambiar debido a la elevación o caída de un lago de magma dentro del cráter, dice. «El infrasonido puede decirnos lo que pasa en la superficie [de un volcán activo] cuando no podemos caminar hasta el cráter y mirar dentro.»
La observación de tornillos en grabaciones de infrasonido de volcanes es «una cosa muy buena», dice Jonathan Lees, un sismólogo y vulcanólogo de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill que no participó en el nuevo estudio. Pero se necesita una geometría interna muy específica para crear tal sonido, una que no es probable que se encuentre en muchos otros volcanes, dice.
En la búsqueda de otro cráter con forma de campana, Johnson y sus colegas también escucharon el infrasonido registrado en el volcán Nyiragongo del Congo. «Detectamos un tono de infrasonido de baja frecuencia», dice, pero los sonidos no oscilaron durante mucho tiempo para crear un tornillo. Esto se debe probablemente a la anchura del cráter del Nyiragongo: A 3 kilómetros de diámetro, tiene más forma de cuenco que de tubo, lo que dificulta la excitación y la resonancia de larga duración.
Traducido desde: Science News