Un grupo liderado por investigadores de la Universidad de Oxford utilizó terremotos registrados bajo el volcán Soufrière Hills, en el Caribe, para observar qué ocurre varios kilómetros bajo su superficie. El estudio publicado en Geophysical Research Letters mostró que la actividad volcánica esconde algo más que magma y calor; también puede concentrar fluidos vinculados a la formación de futuros depósitos de metales.
De esta manera, la investigación abrió una ventana poco habitual al interior de un volcán activo sin la necesidad de perforarlo. Para ello, recurrieron a datos sísmicos reunidos entre 1996 y 2007 mediante 23 estaciones de vigilancia instaladas alrededor del volcán.
A partir de miles de ondas P, más rápidas, y ondas S, más lentas, lograron reconstruir una imagen tridimensional del subsuelo. Cada tipo de onda modifica su velocidad de manera directa de acuerdo al material que atraviesa, los investigadores lograron distinguir zonas de magma fundido, roca sólida y materiales saturados de fluidos.
La técnica también reveló una estructura compleja bajo el volcán caribeño: un sistema volcánico cuya última erupción se produjo en 2013. Los modelos obtenidos encajaron además con trabajos anteriores sobre la arquitectura interna del volcán. Este resultado refuerza la utilidad de la tomografía sísmica pasiva para estudiar regiones inaccesibles.
La clave se encontraba en una anomalía localizada junto al conducto principal, donde las ondas sísmicas mostraban un comportamiento distinto al esperado.
¿De qué se trata la anomalía?
Según los autores, la anomalía corresponde a una zona de entre 1 y 1,5 kilómetros de anchura situada a unos 2 kilómetros de profundidad. Allí se concentraría una salmuera caliente, muy concentrada en sales y capaz de transportar metales. Se trata de un depósito mineral en pleno proceso de formación, antes de que los materiales se solidifiquen y terminen convirtiéndose en yacimientos similares a los explotados actualmente en antiguos sistemas volcánicos.
La mayoría de los grandes yacimientos de cobre, zinc, plomo y otros metales industriales provienen de sistemas volcánicos antiguos o extintos. Pero el nuevo estudio demostró que los procesos generadores de estos minerales siguen activos en volcanes modernos.
"Los volcanes no solo son fuentes de energía geotérmica, sino que también contienen metales necesarios para las tecnologías modernas y la transición hacia unas emisiones netas de carbono cero", explicaron os investigadores. El estudio también precisa que estos elementos pueden viajar disueltos en fluidos magmáticos calientes y salinos situados a pocos kilómetros de la superficie. Su detección resulta complicada porque permanecen ocultos bajo grandes espesores de roca y en entornos volcánicos extremadamente hostiles.
¿Qué más encontraron?
El mapa sísmico permitió localizar un núcleo volcánico sólido, una región donde circulan fluidos geotérmicos calentados por el sistema y una capa de arcilla más próxima a la superficie modificada por estas corrientes. Estos hallazgos "mejoran" la comprensión sobre cómo "migran los fluidos bajo los sistemas volcánicos" y destacan su potencial como "fuentes tanto de energía geotérmica como de metales críticos", indicaron los autores del estudio.
Los científicos aún deben determinar qué metales contiene exactamente la salmuera y en qué concentraciones, por lo que el hallazgo no equivale a un yacimiento listo para ser explotado. El método consiste en identificar objetivos potenciales sin perforaciones previas, lo que resulta relevante cerca de volcanes activos.
"Nuestro trabajo muestra que los métodos de imagen pasiva pueden proporcionar imágenes con una resolución adecuada para localizar este tipo de objetivos, reduciendo así el riesgo de las campañas de perforación", concluyeron.