Flujo piroclástico

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Los flujos piroclásticos barren los flancos del volcán Mayon, Filipinas, en 1984

Un flujo piroclástico (también conocido como corriente de densidad piroclástica o nube piroclástica) es una corriente de gas caliente y materia volcánica de movimiento rápido (conocida colectivamente como tefra ) que fluye a lo largo del suelo lejos de un volcán a velocidades promedio de 100 km / h (62 mph) pero es capaz de alcanzar velocidades de hasta 700 km / h (430 mph). Los gases y la tefra pueden alcanzar temperaturas de aproximadamente 1.000 ° C (1.830 ° F).

Los flujos piroclásticos son los más mortíferos de todos los peligros volcánicos y se producen como resultado de ciertas erupciones explosivas ; normalmente tocan el suelo y se precipitan cuesta abajo, o se extienden lateralmente bajo la gravedad. Su velocidad depende de la densidad de la corriente, la tasa de salida volcánica y el gradiente de la pendiente.

Contenido

1 Origen del término
2 causas
3 Tamaño y efectos
- 3.1 Interacción con el agua
- 3.2 En la Luna
4 Ver también
5 referencias
6 notas
7 Enlaces externos

Origen del término

Rocas piroclásticas de la toba Bishop ; sin comprimir con piedra pómez (a la izquierda), comprimido con fiamme (a la derecha)

La palabra piroclasto se deriva del griego πῦρ, que significa "fuego", y κλαστός, que significa "roto en pedazos". Un nombre para los flujos piroclásticos que brillan en rojo en la oscuridad es nuée ardente (francés, "nube ardiente"); esto se usó notablemente para describir la desastrosa erupción de 1902 del Monte Pelée en Martinica.

Los flujos piroclásticos que contienen una proporción mucho mayor de gas a roca se conocen como "corrientes de densidad piroclástica completamente diluidas" o oleadas piroclásticas. La densidad más baja a veces les permite fluir sobre características topográficas más altas o sobre agua como cordilleras, colinas, ríos y mares. También pueden contener vapor, agua y rocas a menos de 250 ° C (482 ° F); estos se denominan "fríos" en comparación con otros flujos, aunque la temperatura sigue siendo letalmente alta. Las oleadas piroclásticas frías pueden ocurrir cuando la erupción proviene de un respiradero debajo de un lago poco profundo o del mar. Los frentes de algunas corrientes de densidad piroclásticas están completamente diluidos; por ejemplo, durante la erupción del monte Pelée en 1902, una corriente completamente diluida arrasó la ciudad de Saint-Pierre y mató a casi 30.000 personas.

Un flujo piroclástico es un tipo de corriente de gravedad ; en la literatura científica a veces se abrevian como PDC (corriente de densidad piroclástica).

Causas

Existen varios mecanismos que pueden producir un flujo piroclástico:

Colapso de la fuente de una columna de erupción de una erupción pliniana (por ejemplo , la destrucción de Herculano y Pompeya por el Vesubio ). En tal erupción, el material expulsado con fuerza del respiradero calienta el aire circundante y la mezcla turbulenta se eleva, por convección, durante muchos kilómetros. Si el chorro en erupción no puede calentar el aire circundante lo suficiente, las corrientes de convección no serán lo suficientemente fuertes como para llevar la columna hacia arriba y caerá fluyendo por los flancos del volcán.
Colapso de la fuente de una columna de erupción asociada con una erupción vulcaniana (por ejemplo, Montserrat 's Soufrière Hills volcán ha generado muchos de estos flujos piroclásticos mortales y sobretensiones). El gas y los proyectiles crean una nube que es más densa que el aire circundante y se convierte en un flujo piroclástico.
Espuma en la boca del respiradero durante la desgasificación de la lava erupcionada. Esto puede conducir a la producción de una roca llamada ignimbrita. Esto ocurrió durante la erupción de Novarupta en 1912.
Colapso gravitacional de un domo o columna de lava, con avalanchas posteriores y flujos por una pendiente empinada (por ejemplo, el volcán Soufrière Hills de Montserrat, que causó diecinueve muertes en 1997).
La explosión direccional (o chorro) cuando parte de un volcán colapsa o explota (por ejemplo, la erupción del Monte St. Helens el 18 de mayo de 1980 ). A medida que aumenta la distancia del volcán, esto se transforma rápidamente en una corriente impulsada por la gravedad.

Tamaño y efectos

Restos de construcción en Francisco León destruidos por oleadas piroclásticas y flujos durante la erupción del volcán El Chichón en México en 1982. Varillas de refuerzo en el concreto se doblaron en la dirección del flujo.

Un científico examina bloques de piedra pómez en el borde de un depósito de flujo piroclástico del monte St. Helens

Los moldes de algunas víctimas en el llamado "Jardín de los Fugitivos", Pompeya

Los volúmenes de flujo varían desde unos pocos cientos de metros cúbicos (yardas) hasta más de 1,000 kilómetros cúbicos (~ 240 millas cúbicas). Los flujos más grandes pueden viajar por cientos de kilómetros (millas), aunque ninguno en esa escala ha ocurrido durante varios cientos de miles de años. La mayoría de los flujos piroclásticos son de alrededor de 1 a 10 km ³ (alrededor de ¼ a 2½ millas cúbicas) y viajan por varios kilómetros. Los flujos generalmente constan de dos partes: el flujo basal abraza el suelo y contiene cantos rodados y fragmentos de roca más grandes y gruesos, mientras que un penacho de ceniza extremadamente caliente se eleva por encima de él debido a la turbulencia entre el flujo y el aire suprayacente, mezclando y calentando el aire atmosférico frío. causando expansión y convección.

La energía cinética de la nube en movimiento aplanará árboles y edificios a su paso. Los gases calientes y la alta velocidad los hacen particularmente letales, ya que incinerarán organismos vivos instantáneamente o los convertirán en fósiles carbonizados:

Las ciudades de Pompeya y Herculano, Italia, por ejemplo, fueron engullidas por oleadas piroclásticas el 24 de agosto de 79 d.C. con muchas vidas perdidas.
La erupción del monte Pelée en 1902 destruyó la ciudad de St. Pierre en Martinica. A pesar de las señales de una erupción inminente, el gobierno consideró que St. Pierre era seguro debido a las colinas y valles entre él y el volcán, pero el flujo piroclástico carbonizó casi la totalidad de la ciudad, matando a todos menos a dos de sus 30.000 residentes.
Una oleada piroclástica mató a los vulcanólogos Harry Glicken y Katia y Maurice Krafft y otras 40 personas en el Monte Unzen, en Japón, el 3 de junio de 1991. La oleada comenzó como un flujo piroclástico y la oleada más energizada trepó por un espolón en el que los Krafft y el otros estaban de pie; los envolvió y los cadáveres se cubrieron con unos 5 mm (0,2 pulgadas) de ceniza.
El 25 de junio de 1997, un flujo piroclástico bajó por Mosquito Ghaut en la isla caribeña de Montserrat. Se desarrolló una gran oleada piroclástica de alta energía. El Ghaut no pudo contener este flujo y se derramó, matando a 19 personas que se encontraban en el área de la aldea de Streatham (que fue evacuada oficialmente). Varios otros en el área sufrieron quemaduras graves.

Interacción con el agua

La evidencia testimonial de la erupción del Krakatoa en 1883, respaldada por evidencia experimental, muestra que los flujos piroclásticos pueden atravesar importantes masas de agua. Sin embargo, eso podría ser una oleada piroclástica, no un flujo, porque la densidad de una corriente de gravedad significa que no puede moverse a través de la superficie del agua. Un flujo llegó a la costa de Sumatra a una distancia de 48 km (30 millas).

Un documental de la BBC de 2006, Diez cosas que no sabías sobre los volcanes, demostró pruebas realizadas por un equipo de investigación de la Universidad de Kiel, Alemania, de flujos piroclásticos que se mueven sobre el agua. Cuando el flujo piroclástico reconstruido (corriente de ceniza principalmente caliente con densidades variables) golpeó el agua, sucedieron dos cosas: el material más pesado cayó al agua, precipitándose desde el flujo piroclástico hacia el líquido; la temperatura de la ceniza hizo que el agua se evaporara, impulsando el flujo piroclástico (que ahora solo consiste en el material más liviano) a lo largo de un lecho de vapor a un ritmo aún más rápido que antes.

Durante algunas fases del volcán Soufriere Hills en Montserrat, se filmaron flujos piroclásticos a aproximadamente 1 km (0,6 millas) de la costa. Estos muestran el agua hirviendo a medida que el flujo pasa sobre ella. Los flujos eventualmente construyeron un delta, que cubría aproximadamente 1 km ² (250 acres). Otro ejemplo se observó en 2019 en Stromboli, cuando un flujo piroclástico viajó varios cientos de metros sobre el nivel del mar.

Un flujo piroclástico puede interactuar con un cuerpo de agua para formar una gran cantidad de lodo, que luego puede continuar fluyendo cuesta abajo como un lahar. Este es uno de los varios mecanismos que pueden crear un lahar.

En la Luna

En 1963, la astrónoma de la NASA Winifred Cameron propuso que el equivalente lunar de los flujos piroclásticos terrestres puede haber formado sinuosos surcos en la Luna. En una erupción volcánica lunar, una nube piroclástica seguiría el relieve local, dando como resultado una pista a menudo sinuosa. El Valle de Schröter de la Luna ofrece un ejemplo.

Ver también

Referencias

Sigurdson, Haraldur: Enciclopedia de volcanes. Academic Press, 546–548. ISBN 0-12-643140-X.

Notas

enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el flujo piroclástico.

Video de flujos piroclásticos