Un algoritmo que descifra la “memoria” del magma adelanta en 48 horas la señal de una erupción volcánica

La herramienta, basada en algoritmos que analizan la “memoria” del magma a través de los terremotos que genera, ha sido reconocida por la Oficina para la Reducción de Desastres de la ONU como un referente internacional para mejorar la gestión de futuras crisis volcánicas.

El punto de partida de este avance es una idea tan sencilla como poderosa: el magma no se mueve al azar. Según el equipo investigador, su ascenso sigue un patrón que se mantiene en el tiempo y que deja huella en forma de sismicidad. Cuando ese patrón se altera, los terremotos comienzan a organizarse de manera distinta y revelan que el magma ha dejado de estar relativamente “atascado” en profundidad para iniciar un ascenso imparable hacia la superficie. Ese cambio marca, en la práctica, un punto de no retorno previo a la erupción.

Algoritmos sísmicos para anticipar erupciones volcánicas en tiempo real

La nueva metodología aplica algoritmos estadísticos capaces de detectar la transición en el comportamiento de esa memoria a largo plazo del magma, trabajando con series temporales de terremotos registrados por las redes sísmicas. Al identificar esta señal precursora, los científicos pueden situar el inicio probable de la erupción con una antelación aproximada de dos días, un margen temporal clave para activar planes de emergencia, gestionar evacuaciones o reorganizar servicios esenciales en zonas densamente pobladas.

“Este novedoso enfoque abre nuevas vías para poner en marcha sistemas de alerta temprana basados en el análisis de series temporales de terremotos volcánicos, aplicables a redes sísmicas en tiempo real durante la vigilancia de una crisis sismo-volcánica”, explica Raúl Pérez, investigador del IGME‑CSIC.

Una de las fortalezas del algoritmo es que no solo detecta cuándo el volcán está a punto de entrar en erupción, sino también cuándo empieza a perder fuerza. Al estabilizarse el indicador que mide la memoria del magma, los investigadores identifican una tendencia asintótica que apunta a que el “motor” de la erupción se está agotando. Esta capacidad de anticipar el posible final de la actividad eruptiva resulta crucial para planificar el regreso gradual de la población evacuada y el inicio de las tareas de reconstrucción, reduciendo el tiempo de incertidumbre para miles de personas.

Cómo la ONU integra esta metodología en la gestión global del riesgo volcánico

La relevancia potencial de esta herramienta ha llevado a la Oficina de la ONU para la Reducción del Riesgo de Desastres (UNDRR) a incluir el trabajo en PreventionWeb, su plataforma global de intercambio de conocimiento en gestión de emergencias. El objetivo es difundir el método entre instituciones y equipos científicos de todo el mundo implicados en la gestión de crisis volcánicas, situando así la investigación desarrollada en España al servicio de la comunidad internacional.

El origen de esta metodología se remonta a la erupción del volcán Tajogaite, en Cumbre Vieja (La Palma), que en 2021 afectó directamente a más de 8.000 personas y destruyó alrededor de 1.200 viviendas. Personal investigador del CSIC se desplegó en la isla para estudiar sobre el terreno la evolución del fenómeno y asesorar a las autoridades durante la emergencia. A partir de los terremotos registrados y del trabajo de campo realizado día a día, se ha desarrollado ahora esta técnica que explora, con herramientas estadísticas avanzadas, las señales ocultas en la sismicidad volcánica.

“Nuestro trabajo combina la modelación matemática de la ocurrencia de terremotos asociados al ascenso del magma, desde nueve kilómetros de profundidad, con el exhaustivo trabajo de campo, día a día, hora a hora, que se realizó durante la erupción del volcán de La Palma. Todo ello permitió definir señales asociadas a cambios en la dinámica eruptiva, encontrando que dicha erupción duró 86 días debido a cinco inyecciones profundas de magma”, señala Pérez.

Tajogaite, el laboratorio natural que revolucionó la vigilancia volcánica

Varios estudios recientes sobre el Tajogaite coinciden en que la erupción de 2021 ha sido la más dañina y la de mayor duración registrada en La Palma desde que existen datos históricos, lo que la convierte en un caso de estudio clave para comprender cómo se alimentan y sostienen en el tiempo este tipo de procesos volcánicos. Esta crisis se suma a otras erupciones históricas en la dorsal de Cumbre Vieja, como las de San Juan (1949) y Teneguía (1971), que han configurado el paisaje volcánico del sur de la isla. Más allá de su dimensión local, Tajogaite ha ofrecido una oportunidad sin precedentes para estudiar el sistema de almacenamiento magmático gracias a la disponibilidad abierta de datos de sismicidad, deformación del terreno y campañas de muestreo casi en tiempo real.

La erupción de 2021 también ha mostrado cómo incluso eventos híbridos, principalmente efusivos (centrados en la emisión de lava), pueden generar importantes depósitos de ceniza y piroclastos capaces de afectar a infraestructuras, cultivos y calidad del aire en grandes extensiones. Diversos equipos midieron, además, la composición química de los gases volcánicos de manera diaria mediante espectroscopía de infrarrojo (OP‑FTIR), para seguir en tiempo real los cambios en el sistema magmático y mejorar la interpretación de las señales de alerta.

Este nuevo método introduce, en palabras del equipo investigador, un cambio de paradigma en el estudio cuantitativo del volcanismo: ya no se trata solo de describir lo que ocurre durante una erupción, sino de anticipar cuándo se cruzará el umbral que da paso a la actividad en superficie. Gracias a un modelo robusto, la metodología permite identificar ese punto de no retorno en el ascenso del magma, una información especialmente valiosa en islas volcánicas y regiones de alta densidad de población donde la creación de nuevos centros eruptivos puede afectar de forma directa a barrios, carreteras, infraestructuras críticas o explotaciones agrícolas.

“El objetivo es reducir la incertidumbre en el pronóstico y prevención de la ocurrencia temporal de erupciones volcánicas, dando información robusta para la gestión de este tipo de emergencias en entornos urbanos, como fue la del Tajogaite”, concluye el investigador del IGME‑CSIC.