Los volcanes y los glaciares tienen una estrecha relación que va más allá de lo paisajístico. Ambos conviven en un continuo desbalance, donde el comportamiento de uno incide directamente sobre el comportamiento del otro. Por un lado, la actividad volcánica es capaz de moderar la extensión glaciar, mientras que por otro lado, la extensión glaciar es capaz de moderar la actividad volcánica. Esta continua dependencia ha permitido que ambos hayan logrado convivir en armonía por millones de años.

Al pensar en volcanes, es muy común imaginarlos como conos de roca perfectos arrojando chorros de fuego desde cráteres ubicados en sus cimas. Otro rasgo muy común es imaginar sus cumbres cubiertas por una capa de nieve y hielo. A pesar de no ser un elemento necesario o determinante en un volcán, la presencia de glaciares en sus cumbres es un rasgo distintivo presente en un sinnúmero de volcanes tanto en Chile (Ej: Llaima, Villarrica, Osorno, entre otros), como alrededor del mundo (Ej: monte Katmai, monte Fuji, entre otros). Si bien volcanes y glaciares muchas veces conviven en un mismo entorno, su relación se extiende más allá de lo netamente paisajístico. La actividad volcánica y la cobertura glaciar son, en parte, dependientes la una de la otra.

Los efectos de una erupción volcánica sobre un glaciar ubicado en su cima son directos e intuitivos. Al hacer erupción, un volcán puede emitir grandes cantidades de gases, roca fundida y fragmentos de roca a temperaturas muy por sobre la temperatura de fusión del hielo. Esto estimula el derretimiento del hielo en las cercanías de las fuentes desde donde se está emitiendo material volcánico. Recientemente, este efecto fue observado en la erupción del volcán Hudson el año 2011, donde se estimó que ~8.4% de la cobertura glaciar fue derretida durante la erupción (Caceres et al., 2014).

Glaciar en el cráter del volcán Sollipulli, región de la Araucanía / © Wikipedia.

Si bien las erupciones volcánicas pueden estimular el derretimiento de glaciares a escala local, también pueden generar el efecto opuesto a escala global. Los volcanes, al hacer erupción, emiten grandes cantidades de gases a la atmósfera. Entre estos gases está el dióxido de azufre (SO2) que al oxidarse se transforma en ácido sulfúrico (H2SO4), un compuesto altamente eficiente para reflejar la radiación solar. Grandes erupciones son capaces de inyectar dióxido de azufre en la atmósfera a grandes alturas, alcanzando incluso la estratosfera (aproximadamente 10 kilómetros sobre la superficie terrestre). En la estratosfera es donde la oxidación del dióxido de azufre a ácido sulfúrico tiene mayor relevancia, ya que puede generar repercusiones a escala global. Una vez en la estratosfera, el ácido sulfúrico se disemina libremente formando una delgada capa que puede cubrir el planeta y actuar como un reflector de la luz solar (Wallace & Hobbs, 2006). La reflexión de la luz solar a esta altura produce un enfriamiento en la superficie terrestre el cual puede extenderse por un periodo de hasta cinco años (Lowe & Walker, 2014). El enfriamiento prolongado de la superficie terrestre contribuye a generar condiciones propicias para darle estabilidad a los glaciares, y en algunos casos gatillar su crecimiento. El ejemplo más reciente de este efecto fue medido durante la erupción del volcán Pinatubo, Filipinas, en el año 1991. En esta erupción, una cantidad considerable de dióxido de azufre fue inyectado en la estratosfera, generando así un enfriamiento de ~0.5°C en la temperatura promedio de la superficie del planeta, durante los dos años posteriores a la erupción (Parker et al., 1996). Se ha propuesto que este enfriamiento global habría causado el avance de glaciares en Nueva Zelanda y habría estabilizado, durante algunos años, a numerosos glaciares de montaña que se encontraban en retroceso (Dyurgerov & Meier, 2000; Mackintosh et al., 2017).

Registros históricos de grandes erupciones volcánicas evidencian la importancia de estas como precursoras del avance glaciar. Uno de los registros históricos más claros y emblemáticos es el marcado avance de glaciares en los Alpes durante la primera mitad del siglo XIX. A este marcado avance lo precede una sucesión de grandes erupciones volcánicas en los trópicos, entre las cuales se encuentra la erupción del volcán Tambora (1815 DC), la mayor erupción volcánica en los últimos tres siglos, que habría llevado a una disminución de ~1 °C en la temperatura promedio del planeta (Gertisser & Self., 2015; Raible et al., 2016). El prolongado enfriamiento causado por esta sucesión de eventos volcánicos ha sido atribuido como una de las principales causas del considerable avance tanto en glaciares en los Alpes, como también en otras regiones montañosas del planeta (Zumbühl et al., 2006; Solomina et al., 2016; Brönnimann et al., 2019). 

El registro geológico también aporta evidencias que permiten dimensionar el rol que juegan las erupciones volcánicas en el crecimiento de los glaciares a escala global. Diversos grupos de investigación han propuesto que grandes erupciones en el pasado han ocurrido en el lugar y momento clave para, junto con otros factores, desencadenar eventos de rápida expansión glaciar y caída del nivel del mar durante periodos de glaciación (Lowe & Walker, 2014). Un claro ejemplo de esto es la mega-erupción del volcán Toba (73.000 AC), la cual se estima habría producido un enfriamiento global de entre ~3-5°C, llevando a una aceleración en el crecimiento de las masas de hielo del planeta (Rampino & Self, 1993). 

Si bien se ha demostrado que la actividad volcánica es capaz de estimular el crecimiento glaciar, el crecimiento de los cuerpos glaciares, por su parte, es capaz de moderar la actividad volcánica. Al estar en continua formación, los volcanes usualmente resaltan como altos topográficos donde es más favorable la precipitación de nieve. Con las condiciones propicias de temperatura y precipitación, la sucesiva deposición de nieve llevará con el tiempo a la formación de cuerpos de hielo sobre el edificio volcánico. Al asentarse una masa de hielo sobre un volcán, ejerce un peso adicional sobre la cámara magmática en su interior, limitando así la cantidad de material fundido que puede almacenarse, lo que a su vez, limita la capacidad de producir una erupción (Wilson & Russell, 2020). Por el contrario, si diversos factores ambientales reducen la cobertura glaciar sobre un volcán, se producirá una descompresión de la cámara magmática. La descompresión de la cámara favorecerá la acumulación de material fundido en su interior aumentando así la posibilidad de generar un evento eruptivo (Mora & Tassara, 2019).

Nuestro planeta está siendo constantemente modelado por la interacción de los distintos sistemas terrestres. Las interacciones entre volcanes (litosfera) y glaciares (criosfera) demuestran que ellos no solo comparten un entorno en común, sus procesos y dinámicas los hacen muchas veces dependientes el uno del otro. Por más antagónicos que parezcan, muchas veces el fuego y el hielo se necesitan el uno al otro para subsistir.

Fuentes:

• Brönnimann, S., Franke, J., Nussbaumer, S. U., Zumbühl, H. J., Steiner, D., Trachsel, M., … & Flückiger, J. (2019). Last phase of the Little Ice Age forced by volcanic eruptions. Nature geoscience, 12(8), 650-656.
• Cáceres, F., Rivera, A. & Muñoz, C. (2014). Cambios en la cubierta glacial del volcán Hudson, Sur de Chile, en relación a la erupción de octubre del 2011. Congreso Geológico Argentino N°19, Actas E1-5. Córdoba
• Dyurgerov, M. B., & Meier, M. F. (2000). Twentieth century climate change: evidence from small glaciers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(4), 1406-1411.
• Gertisser, R., & Self, S. (2015). The great 1815 eruption of Tambora and future risks from large‐scale volcanism. Geology Today, 31(4), 132-136.
• Lowe, J. J., & Walker, M. J. (2014). Reconstructing quaternary environments. Routledge.
• Mackintosh, A. N., Anderson, B. M., Lorrey, A. M., Renwick, J. A., Frei, P., & Dean, S. M. (2017). Regional cooling caused recent New Zealand glacier advances in a period of global warming. Nature Communications, 8(1), 1-13.
• Mora, D., & Tassara, A. (2019). Upper crustal decompression due to deglaciation-induced flexural unbending and its role on post-glacial volcanism at the Southern Andes. Geophysical Journal International, 216(3), 1549-1559.
• PARKER, D.E., WILSON, H., JONES, P.D., CHRISTY, J.R. and FOLLAND, C.K. (1996), THE IMPACT OF MOUNT PINATUBO ON WORLD‐WIDE TEMPERATURES. Int. J. Climatol., 16: 487-497. doi:10.1002/(SICI)1097-0088(199605)16:5<487::AID-JOC39>3.0.CO;2-J
• Raible, C. C., Brönnimann, S., Auchmann, R., Brohan, P., Frölicher, T. L., Graf, H. F., … & Robock, A. (2016). Tambora 1815 as a test case for high impact volcanic eruptions: Earth system effects. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 7(4), 569-589.
• Rampino, M. R., & Self, S. (1993). Climate-volcanism feedback and the Toba eruption of∼ 74,000 years ago. Quaternary Research, 40(3), 269-280.
• Solomina, O. N., Bradley, R. S., Jomelli, V., Geirsdottir, A., Kaufman, D. S., Koch, J., … & Nicolussi, K. (2016). Glacier fluctuations during the past 2000 years. Quaternary Science Reviews, 149, 61-90.
• Wallace, John M., and Peter V. Hobbs. Atmospheric science: an introductory survey. Vol. 92. Elsevier, 2006.
• Wilson, A. M., & Russell, J. K. (2020). Glacial pumping of a magma-charged lithosphere: A model for glaciovolcanic causality in magmatic arcs. Earth and Planetary Science Letters, 548, 116500.
• Zumbühl, H. J., Steiner, D., & Nussbaumer, S. U. (2008). 19th century glacier representations and fluctuations in the central and western European Alps: An interdisciplinary approach. Global and Planetary Change, 60(1-2), 42-57.

Imagen Destacada:

• Volcán Llaima, Melipeuco, Araucanía, Chile / © Pablo Rojas Sandoval. Link ubicación

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