Imágenes captadas por satélite han confirmado que la colosal erupción ocurrida el pasado mes de enero en Tonga produjo la pluma volcánica más alta jamás registrada: 57,5 kilómetros.

La colosal masa de ceniza y agua expulsada por el Tonga-Hunga Ha'apai fue también la primera en la que se apreció directamente su irrupción en la capa de la mesosfera de la atmósfera, según publican en la revista ‘Science’, investigadores del Departamento de Física de la Universidad de Oxford y de RAL Space.

El 15 de enero de 2022, Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, un volcán submarino del archipiélago de Tonga, en el sur del Océano Pacífico, entró en violenta erupción. La explosión fue una de las más potentes jamás observadas, enviando ondas de choque a todo el mundo y desencadenando devastadores tsunamis que dejaron a miles de personas sin hogar. Una altísima columna de ceniza y agua fue expulsada a la atmósfera, pero hasta ahora los científicos carecían de una forma precisa de medir su altura.

Normalmente, la altura de un penacho volcánico puede estimarse midiendo la temperatura registrada en la parte superior por satélites basados en infrarrojos y comparándola con un perfil de temperatura vertical de referencia.

Esto se debe a que en la troposfera (la primera y más baja capa de la atmósfera terrestre), la temperatura disminuye con la altura. Pero si la erupción es tan grande que el penacho penetra en la siguiente capa de la atmósfera (la estratosfera), este método se vuelve ambiguo porque la temperatura empieza a aumentar de nuevo con la altura, debido a que la capa de ozono absorbe la radiación ultravioleta solar.

Para superar este problema, los investigadores utilizaron un método novedoso basado en un fenómeno llamado «efecto de paralaje». Se trata de la diferencia aparente en la posición de un objeto cuando se ve desde varias líneas de visión.

Se puede comprobar simplemente cerrando el ojo derecho y extendiendo una mano con el pulgar hacia arriba. Si a continuación se cambia de ojos, de modo que el izquierdo esté cerrado y el derecho abierto, el pulgar parecerá desplazarse ligeramente contra el fondo. Midiendo este cambio aparente de posición y combinándolo con la distancia conocida entre los ojos, se puede calcular la distancia al pulgar.

La ubicación del volcán Tonga está cubierta por tres satélites meteorológicos geoestacionarios, por lo que los investigadores pudieron aplicar el efecto de paralaje a las imágenes aéreas que estos captaron. Durante la erupción, los satélites grabaron imágenes cada 10 minutos, lo que permitió documentar los rápidos cambios en la trayectoria del penacho.

Los resultados mostraron que el penacho alcanzó una altitud de 57 kilómetros en su máxima extensión. Esta cifra es muy superior a las anteriores: la erupción del Monte Pinatubo en Filipinas en 1991 (40 km en su punto más alto) y la erupción de El Chichón en México en 1982 (31 km).

Además, es la primera vez que se observa una erupción volcánica que inyecta material a través de la estratosfera y directamente en la mesosfera, que comienza a unos 50 km por encima de la superficie de la Tierra.

«Resultado extraordinario»

El autor principal, el doctor Simon Proud, de la Universidad de Oxford, RAL Space y el Centro Nacional de Observación de la Tierra, ha destacado que «es un resultado extraordinario, ya que nunca antes habíamos visto una nube de cualquier tipo tan alta. Además, la capacidad de estimar la altura de la forma en que lo hicimos –utilizando el método de paralaje– solo es posible ahora que tenemos una buena cobertura de satélites. No habría sido posible hace una década o así».

Los investigadores de Oxford pretenden ahora construir un sistema automatizado para calcular la altura de las plumas de los volcanes empleando el método de paralaje.

El doctor Andrew Prata, coautor del estudio y miembro del Subdepartamento de Física Atmosférica, Oceánica y Planetaria, ha explicado que les gustaría aplicar esta técnica a otras erupciones y desarrollar un conjunto de datos de alturas de penachos que puedan usar los vulcanólogos y los científicos atmosféricos para modelar la dispersión de las cenizas volcánicas en la atmósfera.