El imponente penacho de la erupción de Tonga es el más alto registrado

Una vista ampliada de la erupción del satélite Himawari-8 de Japón a las 04:50 UTC del 15 de enero de 2023, unos 50 minutos después de que comenzara la erupción. (Crédito de la imagen: Simon Proud/Uni Oxford, RALSpace NCEO/Agencia Meteorológica de Japón) (se abre en una nueva pestaña)

Una enorme erupción volcánica submarina en Tonga a principios de este año produjo la erupción más alta jamás registrada, según un nuevo estudio. La imponente torre de cenizas, polvo y vapor de agua, a 57 kilómetros (35,4 millas) sobre el nivel del mar, es la primera columna que ingresa a la mesosfera, la tercera capa de la atmósfera terrestre.

El 15 de enero, Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, un cono volcánico submarino ubicado a 40 millas (64 kilómetros) al norte de Tongatapu, la isla principal de Tonga, entró en erupción repentinamente. La explosión fue la más poderosa en la Tierra en más de 30 años y fue equivalente a 100 bombas atómicas de Hiroshima. El evento energético provocó tsunamis en lugares tan lejanos como Japón y produjo una onda de choque atmosférica que hizo sonar la atmósfera como una campana.

La colosal erupción ya ha batido varios récords: la explosión devastadora produjo la onda atmosférica más rápida jamás registrada y provocó un récord de 590.000 rayos. El volcán arrojó más vapor de agua que cualquier otra erupción registrada, lo que podría debilitar la capa de ozono y calentar el planeta durante años.

Ahora, un nuevo estudio publicado el 4 de noviembre en la revista Science ha encontrado que la columna del volcán es la más alta jamás registrada, alcanzando una altura de 35,4 millas. El poseedor del récord anterior fue la erupción de 1991 del Monte Pinatubo en Filipinas, que alcanzó una altitud de 40 kilómetros (24,9 millas). La pluma de Tonga también es la primera en pasar más allá de la estratosfera, la segunda capa de la atmósfera, que se extiende entre 7,5 y 31 millas (12 a 50 kilómetros), hacia la mesosfera, que se extiende entre 31 y 50 millas (80 kilómetros).

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«Este es un resultado notable, ya que nunca antes habíamos visto nubes de ningún tipo tan altas», dijo el autor principal del estudio, Simon Proud. (se abre en una nueva pestaña)Científicos atmosféricos de la Universidad de Oxford dijeron en un comunicado (se abre en una nueva pestaña).

Los expertos en volcanes ya están convencidos de que la erupción de Tonga fue la más alta de su tipo. Sin embargo, determinar la altura exacta de la columna de la erupción resultó ser un gran desafío.

Por lo general, los investigadores calculan la altura de una columna volcánica midiendo su temperatura máxima utilizando sensores infrarrojos en satélites en órbita terrestre y comparándola con la temperatura del aire circundante.

Para la mayoría de las erupciones, el penacho solo ingresa a la troposfera, la primera capa de la atmósfera que alcanza una altitud de 7.5 millas, y la estratosfera inferior. A esta altitud, la distribución de la temperatura del aire es muy predecible porque la temperatura disminuye con la altitud, lo que facilita la medición de la altura de la pluma.

Vista ampliada de la erupción tomada por el satélite Himawari-8 de Japón a las 05:40 UTC del 15 de enero de 2023, unos 100 minutos después de que comenzara la erupción. (Crédito de la imagen: Simon Proud/Uni Oxford, RALSpace NCEO/Agencia Meteorológica de Japón) (se abre en una nueva pestaña)

Sin embargo, más arriba en la estratosfera, las temperaturas del aire son más altas debido a que la radiación ultravioleta es atrapada por la capa de ozono, que se encuentra en el límite superior de la estratosfera. Las temperaturas del aire en la mesosfera volvieron a caer bruscamente, lo que hace casi imposible determinar con precisión la altura de la pluma de Tonga utilizando este método, escribieron los investigadores en el comunicado.

Para abordar esto, los investigadores crearon un nuevo método basado en un fenómeno conocido como «efecto de paralaje»: la diferencia aparente en la posición de un objeto cuando se ve desde múltiples líneas de visión, similar a cómo los objetos «se mueven» cuando abres uno. Un ojo, luego el otro.

Los investigadores utilizaron imágenes aéreas de tres satélites meteorológicos geoestacionarios diferentes, cada uno de los cuales tomaba imágenes de la pluma cada 10 minutos, para triangular la altura exacta de la cresta de la misma. Esto permitió al equipo no solo calcular la altura máxima del penacho, sino también ver cómo crecía con el tiempo.

El nuevo método es posible gracias a los avances recientes en los satélites meteorológicos, dicen los investigadores. «Estimar la altitud de la forma en que lo hacemos solo es posible si tenemos una buena cobertura satelital», dijo Proud. «Esto no era posible hace diez años».

El nuevo método del equipo también podría aplicarse a otras erupciones, independientemente de su tamaño, lo que ayudaría a los investigadores a estandarizar la forma en que miden las columnas volcánicas.

«Esperamos aplicar esta técnica a otras erupciones y desarrollar un conjunto de datos de alturas de penachos que los vulcanólogos y científicos atmosféricos puedan usar para modelar cómo fluye la ceniza», dijo el coautor del estudio, Andrew Prata. Difusión en la atmósfera. (se abre en una nueva pestaña)Científicos atmosféricos de la Universidad de Oxford que se especializan en columnas volcánicas dijeron en un comunicado.

Comprender la altura de las columnas volcánicas ayudará a los investigadores a descubrir cómo afectan el cambio climático, escribieron los investigadores en el comunicado.