Un grupo de científicos encabezados por el Dr. Mahesh Shrivastava, investigador del Instituto Milenio Ckelar Volcanes y académico de la Universidad Católica del Norte (UCN), usarán un sistema de monitoreo de navegación por satélite de alta precisión para estudiar cuatro volcanes en la región de Antofagasta.
Se trata de los macizos activos Lascar, Lastarria, Socompa y San Pedro, en torno a los cuales se implementará una red de GNSS (Sistema Mundial de Navegación por Satélite), técnica geodésica que permitirá su observación continua.
El sistema GNSS de alta precisión -explica el experto en geodesia de la UCN- permite, mediante la observación y recepción de datos de señales satelitales, determinar el movimiento del suelo de los sistemas volcánicos y si la superficie ha tenido alguna deformación. Esta imagen a gran escala de la deformación del volcán se usa, al mismo tiempo, para construir un modelo de lo que está ocurriendo bajo la superficie, y localizar de esta manera los reservorios de magma.
La vigilancia continua de los volcanes es esencial para que los volcanólogos identifiquen los precursores que permiten prever una erupción volcánica, así como su fase de “reposo”, antes de la siguiente erupción. Los científicos estudian de diversas maneras las señales de un volcán en actividad: medición directa y remota de los gases que emite, análisis químicos de sus fumarolas o la sismicidad. Una de ellas es la geodesia, que se ocupa del estudio y la determinación de la forma y dimensiones de la Tierra.
En la actualidad, la geodesia se ocupa de la física de la Tierra, los océanos, la atmósfera y la criósfera a todas las escalas, además de contribuir a la topografía y cartografía mundial. La cantidad y precisión de las mediciones geodésicas por satélite han aumentado con el tiempo, revolucionando el seguimiento de los procesos tectónicos y sus consecuencias, como terremotos, tsunamis y erupciones volcánicas.
Una de las técnicas geodésicas es el GNSS (Sistema Mundial de Navegación por Satélite), sistema que utiliza múltiples satélites para proporcionar una mejor precisión en el posicionamiento geoespacial. Esta técnica incluye los GPS, GLONASS y Galileo, entre otros, pero, a diferencia del Global Positioning System (GPS), que consta de 31 satélites en órbita, el GNSS tiene cobertura global, por lo que si un satélite falla, sus receptores pueden captar señales de otros sistemas, o si la línea de visión está obstruida, se puede tener acceso a múltiples satélites.
PRECISIÓN
“El GNSS se usa para comprender la acumulación de la energía sísmica durante el periodo intersísmico y la liberación de la energía durante el periodo co-sísmico en forma de terremoto. Pero también se ha documentado que la deformación de la superficie debida a terremotos, tsunamis y erupciones volcánicas produce cambios ionosféricos en el TEC, que es el contenido total de electrones”, explica el investigador de Ckelar Volcanes y académico UCN, Mahesh Shrivastava.
ESTACIONES
Junto a su equipo, el científico instalará una estación GNSS (antena, receptor, panel solar, baterías, etc.) al este y al oeste de los cuatro volcanes de Antofagasta, a una distancia de entre 5 y 10 kilómetros, a fin de seguir el patrón de deformación de la estructura volcánica. Los equipos reciben información sobre el volcán durante meses, a través de la red de sensores GNSS que emiten señales de los satélites y que pueden seguir los movimientos tridimensionales de la superficie del suelo. Posteriormente, se realizan campañas para extraer los datos recogidos por el instrumento, que suelen ser muy precisos.
“Es muy parecido a cómo funciona el sistema de vigilancia sísmica: los receptores captan el ‘movimiento’ del sistema volcánico y, de esta forma, se establece el ‘comportamiento’ del suelo del volcán. De esta manera, se puede saber concretamente si se ha deformado la superficie del terreno”, explica el investigador principal de Ckelar Volcanes.
El experto de la UCN empleó este sistema en una investigación previa que buscaba detallar el “viaje” de las ondas que emergieron de la actividad eruptiva del volcán Hunga Tonga Ha’apai, en la región polinesia de Oceanía, en enero de 2022, y cómo fue la deformación en la zona post erupción.
“Las formas innovadoras de utilizar el GNSS, asegura Mahesh Shrivastava, han dado lugar a análisis de vanguardia que combinan varios conjuntos de datos. En el caso de los volcanes: medición a distancia de la emisión de gases, el análisis químico de sus fumarolas y la sismicidad, lo que mejorará la evaluación del peligro volcánico y detectar oportunamente alguna actividad volcánica”.