Durante décadas se creyó que las burbujas que impulsan las erupciones volcánicas solo aparecían cuando el magma sufría una caída de presión al ascender hacia la superficie. Aunque la idea parecía sencilla —ante menos presión, más gas liberado, más posibilidad de explosión—, un equipo internacional de investigadores acaba de demostrar que la realidad es más compleja y, al mismo tiempo, más intuitiva de lo que parecía. La simple acción de mover un líquido cargado de gas puede bastar para que ese gas se libere. Esta observación, familiar para cualquiera que haya agitado una bebida con gas, resulta ser también clave para entender el comportamiento del magma bajo tierra.
En lugar de centrarse únicamente en la descompresión, los científicos exploraron qué ocurre cuando un magma saturado de gases se desplaza y se deforma dentro de los estrechos conductos que conectan las cámaras profundas con la superficie. Sus resultados muestran que la energía mecánica generada por este movimiento puede desencadenar la formación de burbujas, incluso aunque la presión no cambie. Este descubrimiento obligará a revisar los modelos que predicen la velocidad de ascenso del magma y el tipo de erupción que podría producirse.
El trabajo combina experimentos en laboratorio, simulaciones y análisis teóricos, y abre la puerta a una visión más completa de cómo se forman las burbujas en sistemas volcánicos. Este mecanismo adicional no sustituye a la descompresión, pero sí se suma a ella, creando un escenario en el que los volcanes podrían entrar en fase eruptiva de formas que no habíamos anticipado.
Un giro que cambia la historia de las burbujas volcánicas
En este estudio, los investigadores recrearon un sistema similar al magma usando un líquido viscoso saturado con dióxido de carbono. Al colocarlo en un dispositivo capaz de medir y controlar su deformación, observaron que, a medida que incrementaban la velocidad de rotación, aparecían burbujas en las zonas donde la tensión mecánica era mayor. El movimiento por sí solo era suficiente para liberar el gas atrapado. Este comportamiento recordaba a lo que ocurre al agitar una bebida con gas, pero aplicado a condiciones que podrían darse dos o diez kilómetros bajo la superficie terrestre.
Los experimentos permitieron identificar distintos tipos de burbujas que se formaban dependiendo del nivel de cizalla y del grado de sobresaturación. Algunas nacían en pleno volumen del líquido; otras aparecían sobre superficies o junto a burbujas ya existentes.
Este abanico de escenarios era importante porque demuestra que el proceso no depende de un único modo de nucleación, sino de varios caminos posibles que el magma puede activar según su estado interno.
Un punto clave es que cuanto mayor era la cantidad de gas disuelto en el análogo de magma, menor presión mecánica hacía falta para iniciar la formación de burbujas. Esto significa que los magmas más ricos en volátiles son también los más sensibles al movimiento, un detalle fundamental para evaluar el riesgo eruptivo en volcanes conocidos por almacenar materiales muy cargados de gas.
Lo que ocurre dentro de un volcán cuando el magma se mueve
Cuando el magma asciende por los conductos volcánicos, pasa por zonas estrechas, rocas irregulares y cambios en la velocidad de flujo que generan deformaciones constantes. Los resultados del estudio indican que estas fuerzas son suficientes para liberar parte del gas que el magma lleva disuelto, incluso si la presión no baja. La cizalla se convierte así en un segundo gatillo para crear burbujas, un mecanismo silencioso que trabaja en paralelo al proceso clásico de descompresión.
Los investigadores desarrollaron un parámetro llamado Poiseuille number para identificar dónde, dentro de un volcán, es más probable que ocurra esta liberación de gas inducida por la cizalla. Sus cálculos muestran que los conductos volcánicos superan fácilmente el nivel necesario para desencadenarla, mientras que las cámaras magmáticas profundas no lo hacen. Esto significa que gran parte del comportamiento eruptivo podría definirse justo cuando el magma abandona la cámara y empieza su recorrido hacia la superficie.
Este enfoque ayuda a entender por qué algunas erupciones parecen acelerarse sin que exista un cambio de presión evidente. Si el movimiento del magma ya está generando burbujas antes de alcanzar zonas de menor presión, el sistema podría entrar en un estado inestable mucho antes de lo que se pensaba, aumentando la complejidad de su evolución.
Burbujeo que cambia el destino de una erupción
Las burbujas no son un detalle menor: controlan la densidad, la viscosidad y la capacidad del magma para liberar gas de manera tranquila o explosiva. El estudio demuestra que la nucleación inducida por cizalla modifica la cantidad total de burbujas que se forman y, por tanto, la manera en que el magma responde dentro del conducto. Más burbujas pueden acelerar el ascenso y alterar por completo el tipo de erupción, incluso en magmas que ya estaban al borde de la inestabilidad.
Este nuevo mecanismo también cuestiona la interpretación tradicional de los registros geológicos. Durante años, se han usado las burbujas atrapadas en las rocas para calcular la velocidad del ascenso magmático. Se asumía que todas aparecían por descompresión, pero si parte de ellas se forma por cizalla, las estimaciones podrían estar infladas. Esto ayuda a explicar por qué algunos estudios parecían indicar velocidades de ascenso casi imposibles.
Los investigadores señalan que la combinación de cizalla y descompresión ofrece un paisaje más realista de lo que ocurre en un volcán activo. El modelo resultante permite entender mejor por qué ciertos magmas ricos en gas no explotan de inmediato, sino que pueden liberar parte del gas antes de alcanzar zonas peligrosas, modificando la narrativa de su posible erupción.
Un posible giro en la explicación de las erupciones tranquilas
Uno de los enigmas volcánicos más discutidos es cómo ciertos magmas extremadamente viscosos y cargados de gas logran salir a la superficie sin estallar, formando flujos de obsidiana en lugar de detonaciones violentas.
El estudio sugiere que la cizalla podría ser clave: el movimiento dentro del conducto generaría burbujas de forma temprana, permitiendo una liberación progresiva de gas. Este desahogo previo reduciría la presión interna del magma, suavizando su comportamiento en superficie.
La formación temprana de burbujas también permitiría que estas crecieran, se unieran y facilitaran caminos para que el gas escapara. Este proceso evitaría que el magma alcanzara el umbral crítico donde la presión interna provoca una fragmentación explosiva. Así, un magma inicialmente peligroso podría terminar evolucionando hacia un tipo de erupción más benigno.
La investigación también pone en duda la importancia de unas diminutas partículas llamadas nanolitos, que se habían propuesto como posibles disparadores de burbujas. Según los nuevos datos, la cizalla por sí sola puede generar nucleación suficiente. Los nanolitos seguirían presentes, pero quizá como consecuencia del entorno cambiante dentro del magma, no como causa principal.
Lo que este hallazgo implica para la ciencia y para el futuro
El estudio abre una puerta a mejorar la vigilancia volcánica, porque añade una variable que antes no se tenía en cuenta. Los modelos que predicen si un volcán despertará con violencia o con un simple desgasificado deberán incorporar el efecto de la cizalla. Entender cómo el magma genera burbujas mientras se mueve aporta una herramienta más precisa para anticipar escenarios eruptivos, especialmente en volcanes con magmas viscosos y ricos en volátiles.
Las implicaciones del fenómeno van más allá de los volcanes. Procesos similares aparecen en la fabricación de espumas industriales, en la liberación de gases en sistemas hidrotermales y hasta en fenómenos planetarios donde líquidos saturados experimentan tensiones.
Aunque cada caso tiene sus particularidades, el principio físico observado en este trabajo podría ayudar a reinterpretar situaciones donde la formación de burbujas parecía desconectada de los cambios de presión.
Si bien los experimentos no utilizaron magma real, los investigadores extrapolaron sus resultados a condiciones naturales mediante escalado físico, encajando con parámetros típicos de magmas a varios kilómetros de profundidad. Esto permite aplicar sus conclusiones sin necesidad de replicar directamente un sistema volcánico. El avance no resuelve todos los misterios, pero aporta una pieza valiosa para comprender un proceso crítico en la dinámica terrestre.
Referencias
- Roche, O., Andanson, J. M., Dequidt, A., Huber, C., Bachmann, O., & Pinel, D. (2025). Shear-induced bubble nucleation in magmas. Science, 390(6773), 633-637. doi: 10.1126/science.adw8543
Cortesía de Muy Interesante
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