¿Qué son los volcanes de lodo, cómo se forman y qué secretos guardan de nuestro planeta?
Formados por una combinación de lodo, fluidos y gases, estas emanaciones logran escapar cuando encuentran una ruta de escape hacia la superficie de la Tierra.
Los agricultores de arroz de Sidoarjo Regency, Indonesia, se despertaron con un extraño paisaje el 29 de mayo de 2006. El suelo se había roto durante la noche y estaba arrojando vapor.
En las siguientes semanas, a la mezcla se añadió agua, lodo hirviendo y gas natural. Cuando la erupción se intensificó, el lodo comenzó a esparcirse por los campos. Los residentes alarmados fueron evacuados, con la esperanza de aguardar a que pasara la erupción.
Excepto que no se detuvo. Pasaron las semanas y el lodo que se extendía envolvió pueblos enteros. En una carrera frenética contra el tiempo, el gobierno de Indonesia comenzó a construir diques para contener el lodo y detener la propagación.
Cuando el barro superó estos diques, construyeron otros nuevos detrás de los primeros. El gobierno finalmente logró detener su avance, pero no antes de que los flujos acabaran con una decena de pueblos y obligaran a 60.000 personas a reubicarse.
¿Por qué la Tierra de repente comenzó a vomitar grandes cantidades de lodo como este?
Combinación explosiva
La estructura Lusi, una contracción de Lumpur Sidoarjo, que significa "lodo de Sidoarjo", es un ejemplo de una característica geológica conocida como volcán de lodo.
Se forman cuando una combinación de lodo, fluidos y gases entra en erupción en la superficie de la Tierra. El término "volcán" se toma prestado del mundo mucho más conocido de los volcanes ígneos, donde la roca fundida sale a la superficie.
He estado estudiando estas estructuras fascinantes en datos sísmicos del subsuelo durante los últimos cinco años, pero nada se compara con ver una erupción activa.
En el caso de los volcanes de lodo, en muchos casos el lodo burbujea hacia la superficie de forma bastante silenciosa. Pero a veces las erupciones son bastante violentas. Además, la mayor parte del gas que sale de un volcán de lodo es metano, que es altamente inflamable.
Este gas puede encenderse, creando espectaculares erupciones de fuego.
Los volcanes de lodo son poco conocidos en América del Norte, pero mucho más comunes en otras partes del mundo, incluido no solo Indonesia sino también Azerbaiyán, Trinidad, Italia y Japón.
Se forman cuando los fluidos y gases que se han acumulado bajo presión dentro de la Tierra encuentran una ruta de escape hacia la superficie a través de una red de fracturas.
Los fluidos suben por estas grietas, arrastrando lodo con ellos, creando el volcán de lodo a medida que escapan.
La idea es similar a la de un neumático de automóvil que contiene aire comprimido. Mientras el neumático esté intacto, el aire permanece seguro en el interior. Sin embargo, una vez que el aire tiene un camino de salida, comienza a escapar. A veces, el aire se escapa como una fuga lenta; en otros casos, se produce una explosión.
Excesiva presión
La excesiva presión dentro de la Tierra se acumula cuando los fluidos subterráneos no pueden escapar por debajo del peso de los sedimentos superpuestos. Parte de este fluido quedó atrapado dentro del sedimento cuando se depositó.
Otros fluidos pueden migrar desde sedimentos más profundos, mientras que otros pueden generarse en el lugar por reacciones químicas en los sedimentos. Un tipo importante de reacción química genera petróleo y gas natural.
Finalmente, los fluidos pueden sufrir una sobrepresión si son comprimidos por fuerzas tectónicas durante la formación de montañas.
Las sobrepresiones se encuentran comúnmente durante la perforación de petróleo y gas y, por lo general, se planifica para ello. Una forma principal de lidiar con las sobrepresiones es llenar el pozo con lodo de perforación denso, que tiene suficiente peso para contener las sobrepresiones.
Si el pozo se perfora con una densidad de lodo insuficiente, los fluidos sobrepresionados pueden subir rápidamente por el pozo y explotar en la superficie, lo que provocaría una explosión espectacular. Ejemplos famosos de explosiones incluyen el chorro Spindletop en Texas de 1901 y el más reciente desastre de Deepwater Horizon en 2010 en el Golfo de México.
En esos casos era petróleo, no lodo, lo que salía de los pozos.
Tierra profunda
Además de ser fascinantes por derecho propio, los volcanes de lodo también son útiles para los científicos como ventanas a las condiciones en las profundidades de la Tierra.
Los volcanes de lodo pueden involucrar materiales de hasta 10 kilómetros debajo de la superficie de la Tierra, por lo que su química y temperatura pueden proporcionar información útil sobre los procesos de la Tierra profunda que no se puede obtener de otra manera.
Por ejemplo, el análisis de la erupción de lodo de Lusi ha revelado que el agua fue calentada por una cámara de magma subterránea asociada con el cercano complejo volcánico Arjuno-Welirang.
Cada volcán de lodo revela detalles sobre lo que sucede bajo tierra, lo que permite a los científicos construir un panorame en 3D más completo de lo que sucede dentro del planeta.
Erupción contínua
Hoy, más de 16 años después de que comenzara la erupción, la estructura Lusi en Indonesia continúa en erupción, pero a un ritmo mucho más lento. Su lodo cubre un área total de aproximadamente 7 km cuadrados, más de 1.300 campos de fútbol, y está contenido detrás de una serie de diques que se han construido hasta una altura de 30 metros.
Casi tan interesantes como los esfuerzos por detener el lodo han sido las batallas legales encaminadas a atribuir culpas por el desastre. La ruptura inicial ocurrió a unos 200 metros de un pozo de exploración de gas que se estaba perforando activamente, lo que generó acusaciones ampliamente difundidas de que la compañía petrolera responsable del pozo tenía la culpa.
El operador del pozo, Lapindo Brantas, respondió que la erupción fue natural, provocada por un terremoto ocurrido varios días antes.
Aquellos que creen que el pozo de gas desencadenó la erupción argumentan que el pozo experimentó un estallido debido a una densidad de lodo insuficiente, pero que el estallido no llegó hasta la superficie del pozo. En cambio, los fluidos llegaron solo hasta la mitad del pozo antes de inyectarse lateralmente en las fracturas y hacer erupción en la superficie a varios cientos de metros de distancia.
Como evidencia, estos proponentes señalan las mediciones realizadas en el pozo durante la perforación. Además, sugieren que el terremoto estuvo demasiado lejos del pozo para haber tenido algún efecto.
Por el contrario, los defensores de que el desencadenante fue un terremoto creen que la erupción de Lusi fue causada por un sistema hidrotermal activo en el subsuelo, algo similar al Old Faithful (el Viejo Fiel) en el Parque Nacional de Yellowstone. Argumentan que tales sistemas tienen una larga historia de ser afectados por terremotos muy lejanos, por lo que el argumento de que Lusi estaba demasiado lejos del terremoto no es válido.
Además, sugieren que una prueba de presión en el pozo realizada después de que comenzó la erupción mostró que el pozo estaba intacto, sin fracturas ni fugas de fluido. De acuerdo con esta interpretación, no hay evidencia de que algo del lodo de perforación haya salido alguna vez de las erupciones de Lusi.
En 2009, el tribunal supremo de Indonesia desestimó una demanda que acusaba a la empresa de negligencia. El mismo año, la policía abandonó las investigaciones penales contra Lapindo Brantas y varios de sus empleados, alegando falta de pruebas. Aunque las demandas se han resuelto, el debate continúa, con grupos de investigación internacionales alineados en ambos lados de la disputa.
*Michael R. Hudec es científico investigador en la Oficina de Geología Económica de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos.
*Este artículo fue publicado en The Conversation y reproducido aquí bajo la licencia Creative Commons. Haz clic aquí para leer la versión original.
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