Los volcanes son famosos por su poder destructivo. De hecho, hay pocas fuerzas de la naturaleza que rivalizan con su poder absoluto, impresionante, o que han dejado un gran impacto en la psique humana. ¿Quién no ha oído hablar de los cuentos del monte. ¿Vesubio en erupción y enterrando a Pompeya? También está la erupción minoica, la erupción que tuvo lugar en el segundo milenio antes de Cristo en la isla de Santorini y devastó el asentamiento minoico allí.
En Japón, Hawai, América del Sur y en todo el Pacífico, hay innumerables casos de erupciones que tienen un precio terrible. ¿Y quién puede olvidar las erupciones de hoy en día como el Monte St. Helens? ¿Pero le sorprendería saber que a pesar de su poder destructivo, los volcanes realmente vienen con su parte de beneficios? Desde enriquecer el suelo hasta crear nuevas masas de tierra, los volcanes también son en realidad una fuerza productiva.
Enriquecimiento del suelo:
Las erupciones volcánicas provocan la dispersión de cenizas en amplias áreas alrededor del sitio de la erupción. Y dependiendo de la química del magma del cual brotó, esta ceniza contendrá cantidades variables de nutrientes del suelo. Si bien los elementos más abundantes en el magma son sílice y oxígeno, las erupciones también provocan la liberación de agua, dióxido de carbono (CO²), dióxido de azufre (SO²), sulfuro de hidrógeno (H²S) y cloruro de hidrógeno (HCl), entre otros.
Además, las erupciones liberan fragmentos de roca como la potolivina, el piroxeno, el anfíbol y el feldespato, que a su vez son ricos en hierro, magnesio y potasio. Como resultado, las regiones que tienen grandes depósitos de suelo volcánico (es decir, laderas de montañas y valles cerca de sitios de erupción) son bastante fértiles. Por ejemplo, la mayor parte de Italia tiene suelos pobres que consisten en roca caliza.
Pero en las regiones alrededor de Nápoles (el sitio del Monte Vesubio), hay extensiones fértiles de tierra que fueron creadas por erupciones volcánicas que tuvieron lugar hace 35,000 y 12,000 años. El suelo en esta región es rico porque la erupción volcánica deposita los minerales necesarios, que luego son degradados y degradados por la lluvia. Una vez absorbidos en el suelo, se convierten en un suministro constante de nutrientes para la vida vegetal.
Hawaii es otro lugar donde el volcanismo condujo a un suelo rico, que a su vez permitió el surgimiento de comunidades agrícolas prósperas. Entre los siglos XV y XVIII en las islas de Kauai, O’ahu y Molokai, el cultivo de cultivos como taros y batatas permitió el surgimiento de poderosos cacicazgos y el florecimiento de la cultura que asociamos hoy con Hawai.
Formaciones de tierra volcánica:
Además de esparcir cenizas sobre grandes extensiones de tierra, los volcanes también empujan material hacia la superficie que puede dar lugar a la formación de nuevas islas. Por ejemplo, toda la cadena de islas hawaianas fue creada por las constantes erupciones de un único punto caliente volcánico. Durante cientos de miles de años, estos volcanes rompieron la superficie del océano convirtiéndose en islas habitables, y se detuvieron durante largos viajes por el mar.
Este es el caso en todo el Pacífico: las cadenas de islas como Micronesia, las islas Ryukyu (entre Taiwán y Japón), las islas Aleutianas (frente a la costa de Alaska), las islas Marianas y el archipiélago Bismark se formaron a lo largo de arcos que son paralelas y cercanas a un límite entre dos placas tectónicas convergentes.
Lo mismo ocurre con el Mediterráneo. A lo largo del Arco Helénico (en el Mediterráneo oriental), las erupciones volcánicas llevaron a la creación de las Islas Jónicas, Chipre y Creta. Mientras tanto, el cercano Arco del Egeo Sur condujo a la formación de Aegina, Methana, Milos, Santorini y Kolumbo, y Kos, Nisyros y Yali. Y en el Caribe, la actividad volcánica condujo a la creación del archipiélago de las Antillas.
Donde se formaron estas islas, especies únicas de plantas y animales evolucionaron hacia nuevas formas en estas islas, creando ecosistemas equilibrados y conduciendo a nuevos niveles de biodiversidad.
Minerales volcánicos y piedras:
Otros beneficios para los volcanes son las gemas preciosas, minerales y materiales de construcción que las erupciones ponen a disposición. Por ejemplo, las piedras como la piedra pómez, la ceniza volcánica y la perlita (vidrio volcánico) se extraen para diversos usos comerciales. Estos incluyen actuar como abrasivos en jabones y limpiadores domésticos. La ceniza volcánica y la piedra pómez también se usan como un agregado liviano para hacer cemento.
Las mejores calidades de estas rocas volcánicas se utilizan en pulidos metálicos y para trabajar la madera. La piedra pómez triturada y molida también se utiliza para aislamientos de relleno suelto, filtros auxiliares, basura de aves de corral, acondicionador de suelo, compuesto de barrido, transportador de insecticida y apósito de carretera negro.
La perlita también se usa como agregado en el yeso, ya que se expande rápidamente cuando se calienta. En paredes prefabricadas, también se usa como agregado en el concreto. El basalto y la diasbase triturados también se usan para metal de carretera, lastre de ferrocarril, gránulos para techos o como arreglos de protección para costas (riprap). El agregado de basalto y diabasa de alta densidad se utiliza en los escudos de hormigón de los reactores nucleares.
La ceniza volcánica endurecida (llamada toba) hace un material de construcción especialmente fuerte y liviano. Los antiguos romanos combinaron toba y cal para hacer un concreto fuerte y liviano para paredes y edificios. El techo del Panteón en Roma está hecho de este tipo de concreto porque es muy liviano.
Los metales preciosos que a menudo se encuentran en los volcanes incluyen azufre, zinc, plata, cobre, oro y uranio. Estos metales tienen una amplia gama de usos en las economías modernas, que van desde la metalurgia fina, la maquinaria y la electrónica hasta la energía nuclear, la investigación y la medicina. Las piedras preciosas y minerales que se encuentran en los volcanes incluyen ópalos, obsidiana, ágata de fuego, harina, yeso, ónice, hematita y otros.
Enfriamiento global:
Los volcanes también juegan un papel vital en el enfriamiento periódico del planeta. Cuando las cenizas volcánicas y compuestos como el dióxido de azufre se liberan a la atmósfera, pueden reflejar algunos de los rayos del Sol de vuelta al espacio, reduciendo así la cantidad de energía térmica absorbida por la atmósfera. Este proceso, conocido como "oscurecimiento global", por lo tanto, tiene un efecto de enfriamiento en el planeta.
El vínculo entre las erupciones volcánicas y el enfriamiento global ha sido objeto de estudio científico durante décadas. En ese tiempo, se han observado varias caídas en las temperaturas globales después de grandes erupciones. Y aunque la mayoría de las nubes de cenizas se disipan rápidamente, el período prolongado ocasional de temperaturas más frías se remonta a erupciones particularmente grandes.
Debido a este vínculo bien establecido, algunos científicos han recomendado que se libere dióxido de azufre y otros a la atmósfera para combatir el calentamiento global, un proceso que se conoce como ingeniería ecológica.
Aguas termales y energía geotérmica:
Otro beneficio del vulcanismo viene en forma de campos geotérmicos, que es un área de la Tierra caracterizada por un flujo de calor relativamente alto. Estos campos, que son el resultado de una actividad magmática actual o bastante reciente, se presentan en dos formas. Los campos de baja temperatura (20-100 ° C) se deben a rocas calientes debajo de fallas activas, mientras que los campos de alta temperatura (superiores a 100 ° C) están asociados con el volcanismo activo.
Los campos geotérmicos a menudo crean aguas termales, géiseres y piscinas de barro hirviendo, que a menudo son un destino popular para los turistas. Pero también se pueden aprovechar para obtener energía geotérmica, una forma de energía neutral en carbono donde las tuberías se colocan en la Tierra y canalizan el vapor hacia arriba para hacer girar las turbinas y generar electricidad.
En países como Kenia, Islandia, Nueva Zelanda, Filipinas, Costa Rica y El Salvador, la energía geotérmica es responsable de proporcionar una parte significativa del suministro de energía del país, que va del 14% en Costa Rica al 51% en Kenia. En todos los casos, esto se debe a que los países se encuentran dentro y alrededor de regiones volcánicas activas que permiten la presencia de abundantes campos geotérmicos.
Desgasificación y formación atmosférica:
Pero, con mucho, el aspecto más beneficioso de los volcanes es el papel que juegan en la formación de la atmósfera de un planeta. En resumen, la atmósfera de la Tierra comenzó a formarse después de su formación hace 4.600 millones de años, cuando la desgasificación volcánica condujo a la creación de gases almacenados en el interior de la Tierra para acumularse alrededor de la superficie del planeta. Inicialmente, esta atmósfera consistía en sulfuro de hidrógeno, metano y 10 a 200 veces más dióxido de carbono que la atmósfera actual.
Después de aproximadamente medio billón de años, la superficie de la Tierra se enfrió y solidificó lo suficiente como para que el agua se acumulara en ella. En este punto, la atmósfera cambió a una compuesta de vapor de agua, dióxido de carbono y amoníaco (NH³). Gran parte del dióxido de carbono se disolvió en los océanos, donde las cianobacterias se desarrollaron para consumirlo y liberar oxígeno como subproducto. Mientras tanto, el amoníaco comenzó a descomponerse por fotólisis, liberando el hidrógeno al espacio y dejando atrás el nitrógeno.
Otro papel clave desempeñado por el vulcanismo ocurrió hace 2.500 millones de años, durante el límite entre las Eras Arqueanas y Proterozoicas. Fue en este punto que el oxígeno comenzó a aparecer en nuestro oxígeno debido a la fotosíntesis, que se conoce como el "Gran Evento de Oxidación". Sin embargo, según estudios geológicos recientes, los biomarcadores indican que las cianobacterias productoras de oxígeno estaban liberando oxígeno a los mismos niveles que existen en la actualidad. En resumen, el oxígeno que se estaba produciendo tenía que ir a algún lado para que no apareciera en la atmósfera.
Se cree que la falta de volcanes terrestres es la responsable. Durante la Era Arqueana, solo había volcanes submarinos, que tenían el efecto de eliminar el oxígeno de la atmósfera, uniéndolo a minerales que contienen oxígeno. Por el límite arcaico / proterozoico, surgieron masas de tierra continentales estabilizadas, que condujeron a volcanes terrestres. A partir de este punto, los marcadores muestran que el oxígeno comenzó a aparecer en la atmósfera.
El vulcanismo también juega un papel vital en las atmósferas de otros planetas. La delgada exosfera de hidrógeno, helio, oxígeno, sodio, calcio, potasio y vapor de agua de Mercurio se debe en parte al vulcanismo, que lo repone periódicamente. También se cree que la atmósfera increíblemente densa de Venus se repone periódicamente por volcanes en su superficie.
E Io, la luna volcánicamente activa de Júpiter, tiene una atmósfera extremadamente tenue de dióxido de azufre (SO²), monóxido de azufre (SO), cloruro de sodio (NaCl), monóxido de azufre (SO), azufre atómico (S) y oxígeno (O). Todos estos gases son proporcionados y reabastecidos por los cientos de volcanes situados en la superficie de la luna.
Como puede ver, los volcanes son en realidad una fuerza bastante creativa cuando todo está dicho y hecho. De hecho, nosotros los organismos terrestres dependemos de ellos para todo, desde el aire que respiramos, hasta el rico suelo que produce nuestros alimentos, hasta la actividad geológica que da lugar a la renovación terrestre y la diversidad biológica.
Hemos escrito muchos artículos sobre volcanes para la revista Space. Aquí hay un artículo sobre volcanes extintos, y aquí hay un artículo sobre volcanes activos. Aquí hay un artículo sobre volcanes.
¿Quieres más recursos en la Tierra? Aquí hay un enlace a la página de vuelos espaciales humanos de la NASA, y aquí está la Tierra visible de la NASA.
Astronomy Cast también tiene episodios relevantes sobre el tema Tierra, como parte de nuestro recorrido por el Sistema Solar - Episodio 51: Tierra.
