thumb|250px|Algunas de las estructuras eruptivas formadas durante la actividad volcánica (en sentido antihorario): erupciones pliniana (columna eruptiva), hawaiiana (flujos de pahoehoe) y estromboliana (arco de lava).
Una erupción volcánica es un fenómeno geológico caracterizado por la emisión violenta en la superficie terrestre, por un volcán, de lavas y/o tefras acompañadas de gases volcánicos. Se excluyen de esta definición los géiseres, que emiten agua caliente, y los volcanes de lodo, cuya materia, en gran parte es orgánica. Cuando una erupción volcánica causa daños materiales y muertes, entre la especie humana y también en otras especies animales o vegetales, lo que sucede en la mayoría de los casos de volcanes terrestres, este fenómeno natural constituye, a corto o mediano plazo, un desastre natural que tiene un impacto local o global y que puede alterar los hábitos animales y humanos, el clima, la topografía, etc. Las investigaciones recientes muestran que las erupciones volcánicas tienen un impacto significativo en el clima global y deben considerarse como fenómenos catalíticos esenciales para explicar los cambios ecológicos y los trastornos históricos de las sociedades humanas.
Los vulcanólogos han distinguido varios tipos de erupciones volcánicas, durante los cuales la lava, las tefras (cenizas, lapilli, bombas volcánicas y bloques volcánicos) y gases variados son expulsados de un respiradero o fisura. A menudo llevan el nombre de famosos volcanes donde se ha observado ese tipo de comportamiento. Algunos volcanes pueden mostrar solo un tipo característico de erupción durante un período de actividad, mientras que otros pueden mostrar una secuencia completa de tipos, todo en una serie eruptiva.
Hay tres tipos diferentes de erupciones. Las más observadas son las erupciones magmáticas, que implican la descompresión del gas dentro del magma que lo impulsa hacia afuera. Las erupciones freatomagmáticas son otro de los tipos, causadas por la compresión de gas dentro del magma, el opuesto directo del proceso que alimenta la actividad magmática. El tercer tipo eruptivo es la erupción freática, que es impulsada por el sobrecalentamiento del vapor por contacto con el magma; estos tipos eruptivos a menudo no muestran liberación magmática, sino que causan la granulación de la roca existente.
Dentro de estos tipos eruptivos amplios hay varios subtipos. Los que causan las erupciones más débiles son las hawaianas y submarinas, luego estrombolianas, seguidas de vulcanianas y surtseyanas. Los tipos eruptivos más fuertes son las erupciones peleanas, seguidas de las plinianas; las erupciones más fuertes se denominan: «ultraplinianas». Las erupciones subglaciales y freáticas se definen por su mecanismo eruptivo y varían en intensidad. Una medida importante de la fuerza eruptiva es el Índice de Explosividad Volcánica (VEI), una escala de orden de magnitud que va de 0 a 8 que a menudo se correlaciona con los tipos eruptivos
Características miniaturadeimagen|Volcán Tungurahua. Las erupciones son consecuencia del aumento de la temperatura en el magma que se encuentra en el interior del manto terrestre. Esto ocasiona una erupción volcánica en la que se expulsa lava hirviendo, puede generar derretimiento de hielos y glaciares, los derrumbes, los aluviones, etc.
Las erupciones también se caracterizan por otros factores: temperatura de la lava, su contenido de gases oclusos, estado del conducto volcánico (chimenea libre u obturada por materias sólidas, lago de lava que opone su empuje a la salida del magma del fondo, etc.).
Las erupciones volcánicas no obedecen a ninguna norma de periodicidad, y no ha sido posible descubrir un método para prevenirlas, aunque a veces, vienen precedidas por sacudidas sísmicas y por la emisión de fumarolas. Su violencia se relaciona con la acidez de las lavas y con la riqueza de estas en gases oclusos. Estos alcanzan altas presiones y, cuando llegan a vencer la resistencia que encuentran, se escapan violentamente, dando lugar a una erupción explosiva. Por el contrario, una lava básica es mucho más fluida y opone escasa resistencia al desprendimiento de gases: las erupciones son entonces menos violentas y pueden revestir un carácter permanente.
Frecuencia y duración Duración de la erupción Frecuencia (%) Frecuencia acumulada (%) < 1 día 10 10 entre 1 día y 1 semana 14 24 entre 1 semana y 1 mes 20 44 entre 1 y 6 meses 28 72 entre 6 meses y 1 año 12 84 entre 1 y 2 años 7 91 entre 2 y 5 años 5 96 entre 5 y 10 años 2 98 entre 10 y 20 años 1 99 > 20 años 1 100 La duración de las erupciones es muy variable:. algunas duran unas pocas horas, como la erupción del Vesubio en 79; de los aproximadamente terrestres activos, poco más de la mitad de las erupciones no exceden los dos meses de actividad y poco más de cien duran más de un año. Según los estudios, hay 1,5 millones de volcanes submarinos responsables del 75 % del volumen de lava emitida cada año por todos los volcanes..
Por lo general, hay de 50 a 70 erupciones paroxísticas terrestres por año, que duran un promedio de 15 días. El Puʻu ʻŌʻō, una de las bocas eruptivas del Kilauea, ha estado en erupción continua desde el 3 de enero de 1983.(en inglés) Kilauea. Eruption history , Smithsonian Institution.
La siguiente tabla muestra las diferentes distribuciones de duración:(en inglés) How Long do Volcanic Eruptions Last?, données de volcanolive.com.
Clasificación histórica de las erupciones volcánicas
Se han propuesto varias categorizaciones de erupciones a lo largo del tiempo. Desde principios del , George Poulett Scrope distinguió erupciones permanentes, intermedias y paroxísticas. A finales del , otro sistema distinguía entre erupciones explosivas, intermedias y calmas. En 1908, Alfred Lacroix diseñó una clasificación con cuatro tipos —hawaiano, estromboliano, pliniano/vulcaniano, peleano—, enriquecida más tarde por el tipo islandés y el estadio solfatariano.(en inglés) Volcanoes : types of eruptions . Ha evolucionado hacia varias clasificaciones contemporáneas, como la siguiente: + Una clasificación de la actividad volcánica (Joyce 2010)(en inglés) Bernie Joyce, Volcano tourism in the New Kanawinka Global Geopark of Victoria and SE South Australia , chapitre 20 de Patricia Erfurt-Cooper et Malcolm Cooper, Volcano And geothermal tourism. Tipo Coladas y explosividad Topografía típica asociada Islandés Coladas espesas y extensas emitidos por fisuras, poco explosivos escudos y llanuras de lava, conos alineados a lo largo de las fisuras Hawaiana Flujos extendidos emitidos por chimeneas centrales, baja explosividad, excepto en el caso de explosiones freáticas Domos, escudos y largas coladas alimentados por tubos de lava, conos de escoria, maars, anillos de toba ... Estromboliana Coladas a menudo ausentes, explosividad baja o moderada Conos de escoria con coladas cortas Vulcaniana Coladas a menudo ausentes, explosividad moderada o fuerte Conos de ceniza, cráteres de explosión Vesuviana Coladas a menudo ausentes, explosividad moderada a violenta Conos importantes alternando cenizas y lava (estratovolcanes), vastos depósitos de cenizas, cráteres de explosión y calderas de colapso Pliniana Coladas a veces ausentes, explosividad muy violenta Vastos depósitos de piedra pómez y cenizas Peleana Domos y coladas cortas y gruesas, nubes ardientes, explosividad moderada Domos, agujas, conos de ceniza y piedra pómez, llanuras de ignimbritas Krakatoana Ausencia de coladas, explosividad cataclísmica Vastas calderas de explosión
Estas denominaciones a partir de nombres de volcanes o de regiones no deberían hacer creer que esos volcanes tienen erupciones sistemáticamente del tipo correspondiente, ni tampoco el hecho de que un volcán se caracteriza por un único tipo de erupción. Simplemente reflejan el hecho de que la descripción del modelo se hizo a partir de una erupción de ese volcán o esa región. En realidad, las transformaciones que sufre el magma en la cámara magmática inducen una evolución de erupciones tanto durante la vida del volcán como durante un ciclo eruptivo. El enfriamiento del magma en el techo de la cámara provoca una cristalización fraccionada de la fase líquida, los primeros cristales que se forman son minerales básicos, más pesados, que se depositan en el fondo de la cámara y dejan en la parte superior un magma enriquecido en sílice, lo que se llama la diferenciación del magma. Por lo tanto, el comienzo de una erupción, particularmente si la precedente es antigua, podrá ser caracterizada por una lava más viscosa y un tipo más explosivo que el siguiente. Además, en períodos largos de tiempo, el magma tiene tendencia a disolver parcialmente las rocas huésped. Para los volcanes continentales, estos generalmente son minerales felsicos de la corteza que también enriquecerán el magma con sílice. En este caso, cuanto más envejezca el volcán, la lava será más viscosa y las erupciones más explosivas. Hay excepciones: si la cámara magmática se encuentra en sedimentos calcáreos, como en el caso del Vesubio, el magma se volverá cada vez más básico y las erupciones serán cada vez menos explosivas.
Mecanismos eruptivos
Se distinguen tres tipos de erupciones por el mecanismo principal que las origina: las erupciones magmáticas, que son causadas por la desgasificación o liberación de gas del magma bajo el efecto de una descompresión, que produce una caída de densidad, que impulsa el magma hacia arriba por el efecto del empuje de Arquímedes; las erupciones freatomagmáticas, que son causadas por el enfriamiento repentino del magma por contacto con el agua y su contracción, que produce su fraccionamiento y el aumento explosivo de la superficie de contacto agua-magma; las erupciones freáticas, que son provocadas por la vaporización del agua en contacto con el magma, que expulsa los materiales y partículas circundantes, quedando el magma en su lugar.
Hay dos tipos de erupciones en términos de actividad, erupciones explosivas y erupciones efusivas. Las erupciones explosivas se caracterizan por explosiones impulsadas por gas que impulsan el magma y la tefra. Las erupciones efusivas, en cambio, se caracterizan por la efusión de lava sin erupción explosiva significativa.
Las erupciones volcánicas varían mucho en intensidad. En uno de los extremos están las erupciones hawaianas efusivas, que se caracterizan por fuentes de lava y coladas de lava fluida, que generalmente no son muy peligrosos. En el otro extremo, las erupciones plinianas son fenómenos explosivos grandes, violentos y altamente peligrosos. Los volcanes no están sujetos a un estilo eruptivo, y con frecuencia muestran muchos tipos diferentes, tanto pasivos como explosivos, incluso en el lapso de un solo ciclo eruptivo. Los volcanes tampoco erupcionan siempre verticalmente desde un solo cráter cerca de su pico. Algunos volcanes muestran erupciones laterales y de fisuras. En particular, muchas erupciones hawaianas comienzan desde zonas de grietas, y algunas de las erupciones surtseyanas más fuertes se desarrollan a lo largo de las zonas de fractura. Los científicos creían que los pulsos de magma se mezclaban en la cámara antes de subir hacia arriba, un proceso que se estima toma varios miles de años. Pero los vulcanólogos de la Universidad de Columbia descubrieron que la erupción del volcán Irazú de Costa Rica en 1963 probablemente fuera provocada por el magma que tomó una ruta sin escalas desde el manto durante unos pocos meses.Ruprecht P, Plank T. Feeding andesitic eruptions with a high-speed connection from the mantle. Nature. 2013;500(7460):68–72.
Índice de explosividad volcánica