Más de 25 millones de personas habitan a menos de cien kilómetros del cráter del Popocatépetl, lo que lo convierte en uno de los volcanes de más alto riesgo. Por esta razón, desde el 21 de diciembre de 1994 –día en que Puebla se cubrió de cenizas–, un equipo multidisciplinario de la UNAM se abocó a investigar estos fenómenos para fortalecer y desarrollar el conocimiento en el país sobre el tema.
Hay estudios al respecto previos a los años 90 del siglo XX, pero desde su “nuevo despertar” los vulcanólogos del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM intensificaron los trabajos relacionados con los depósitos volcánicos para conocer su historia eruptiva y entender qué podía suceder a futuro.
Uno de ellos es Hugo Delgado Granados, investigador del IGf, quien recuerda que, desde inicios de 1994, Don Goyo –como le dicen al Popo quienes viven en las periferias– llamó la atención del mundo entero por sus espectaculares emisiones de gas. Muchos científicos no comprendían cómo un volcán que aún no estaba en erupción emitía cantidades de dióxido de azufre similares a las de un coloso que sí lo está.
“Con el tiempo entendimos que esto era señal de su eficiencia para ventilar gases que, de otra manera, se habrían acumulado y provocado una erupción de grandes proporciones”, menciona.
A decir del vulcanólogo, estudiar el pasado ha sido clave para comprender el presente y futuro del Popocatépetl. “Una vía para descifrar la geología del volcán consistió en recorrer todos los lugares donde pudiesen verse depósitos y rocas producidas por las erupciones que ha tenido en los últimos 800 milenios. Dicha tarea nos llevó varios años”.
Depósitos
A 9 kilómetros del cráter del volcán –entre los límites del Parque Nacional Iztaccíhuatl- Popocatépetl y la población de San Nicolás de los Ranchos– hay un sitio donde pueden verse los depósitos de ceniza y piedra pómez de distintas erupciones. Para llegar a dicho enclave se precisan camionetas. En ese lugar, Delgado Granados muestra una secuencia de depósitos en una pared en la que se aprecian fragmentos de vegetación y árboles atrapados en ella.
Eso se da porque las altas temperaturas de los materiales volcánicos afectan la vegetación de los bosques circundantes, la queman y, por el ciclo biológico normal, la convierten en carbón, para después comenzar con la producción del carbono 14, isótopo que permite calcular en laboratorio la edad en que murió un ser vivo. De esa manera, es posible estimar indirectamente cuándo se dieron las distintas erupciones.
De arriba a abajo, en la superficie, se visualiza un material oscuro: se trata de cenizas producidas por una erupción del siglo XVII, lo cual se sabe por el análisis del carbono 14 y escritos de quienes atestiguaron el hecho en Cholula y Puebla. Debajo de estos depósitos hay otros de apariencia clara: es piedra pómez generada por un evento aún más fuerte ocurrido hace mil 300 años, así como vestigios de una serie de flujos piroclásticos (avalanchas letales de gases y material a alta temperatura).
“Tales evidencias nos hacen pensar que el Popo ha tenido erupciones de carácter explosivo en el pasado. Lo importante es saber cuándo se dieron y con qué frecuencia ocurre la actividad explosiva de mayor magnitud. En esto consiste parte de nuestro trabajo de campo, en colectar muestras y reconstruir la historia geológica. Así establecimos que Don Goyo es, en realidad, un complejo que consta de cinco volcanes, y que cada uno de ellos ha tenido una actividad eruptiva importante”.
Cuando un volcán es destruido de manera repetida se forman nuevos en el mismo lugar. En este caso son cinco: Tlamacas, Nexpayantla y Ventorrillo; el antecesor del Popocatépetl fue El Fraile, que hizo erupción hace 14 mil años, y después viene Don Goyo tal y como lo conocemos.
“En el corto y mediano plazo podemos aventurar que el volcán seguirá con su actividad, la cual en algún momento disminuirá hasta regresar a su estado de reposo. Es posible que en siete décadas se reactive, luego duerma y, quizá, en uno o dos siglos tenga una erupción de grandes magnitudes como la de hace mil 300 años. La probabilidad de que suceda una erupción fuerte en estos momentos es muy baja”, indica.
Gases
Tras subir una colina, Robin Campion, investigador del IGf, instala su equipo. De pronto la temperatura desciende y las nubes cubren por completo el volcán. Aun así, el geólogo realiza su trabajo de campo.
El universitario explica que a la gente de la zona le preocupa una posible reactivación del coloso, aunque se estima que el 95 % de las erupciones no afectarían a las poblaciones aledañas. Para entender por qué Don Goyo aumentó su actividad en 1994 y si esto implica algún peligro, los científicos realizan un esfuerzo continuo.
Los volcanes se reactivan al recibir en su sistema de plomería una nueva inyección de magma, generada a unos 120 o 150 kilómetros de profundidad. Esta masa de roca fundida sube a través de la corteza hasta llegar al sistema de alimentación (cámara magmática), dependiendo de qué tanto material haya, la erupción es intensa o tranquila.
“El Popocatépetl ha tenido erupciones muy violentas en el pasado, si las comparamos con aquéllas el ciclo actual ha sido débil, aunque en ocasiones haya lanzado rocas del tamaño de un automóvil a distancias de entre 3 y 4 kilómetros. Esta relativa tranquilidad no debe hacernos olvidar su potencial de generar eventos desastrosos. Lo que lo hace único son sus altas y sostenidas emisiones de gases”, destaca.
Desde hace 30 años el Popo se ubica entre los cinco colosos que más gases emiten en el mundo, y es el único de este “club” con un magma muy viscoso o pastoso, el cual —en los volcanes “ordinarios”— impide que el gas pase a través de él, dando pie a explosiones catastróficas. Los demás integrantes de dicho grupo tienen una lava fluida y actividad efusiva.
Las emisiones gaseosas en el cráter del Popocatépetl, el 99 % del tiempo, se dan de manera pasiva, pero de vez en cuando la parte superior del conducto por donde escapan las emanaciones se compacta (no se enfría, como se creía). Cuando esto ocurre se pierde permeabilidad, hay acumulación de gas debajo de este tapón temporal y, al llegar la presión a cierto punto, se produce una explosión.
“El equipo del IGf permite medir con alta resolución temporal la cantidad de gas emitido. Hemos visto que, minutos o incluso horas antes de las explosiones, las emisiones constantes se reducen. En el largo plazo se han observado periodos de varios años con mayores emisiones de gases y actividad volcánica, que interpretamos como episodios repetidos de inyección de magma que luego alimentan la actividad por bastantes años más. Desde mayo de 2023 estamos en un periodo de actividad alta”.
Hoy es posible hacer mediciones con una resolución temporal de segundo por segundo y calcular, con satélites en el espacio, la cantidad de gases de dióxido de azufre. Mientras más diversos sean los métodos de medición, mejor. Por ello, Campion trabaja con otros especialistas, pues en su opinión el estudio multidisciplinario enriquece el conocimiento.
Sismología
Para estudiar la sismología de este volcán, cuya antigüedad oscila entre los 538 mil y 800 mil años, Alejandra Arciniega Ceballos, investigadora del Departamento de Vulcanología del IGf, debe subir a la estación Cruz Blanca, uno de los sitios donde se realiza monitoreo mediante equipos que registran datos sísmicos e infrasónicos en tiempo real.
“Estudiamos los procesos físicos relacionados con el tipo de erupciones, la composición de las rocas y el ambiente en el entorno. La conjunción de todo esto permite interpretar la sismicidad (comprende información sobre la distribución de esfuerzos y movimientos de masa en el interior del edificio volcánico)”, detalla.
Generalmente, la sismicidad se mide con sensores enterrados y conectados a sistemas de registro que pueden configurarse de modo autónomo o remoto. Lo último se logra con la transmisión de datos de la estación vía satélite o mediante algún otro método de comunicación a los centros de monitoreo, como el Servicio Sismológico Nacional. En el Popo hay una red que mide distintos parámetros, los cuales se correlacionan para esclarecer cómo funciona, en general, el sistema del coloso.
“Tras reactivarse, el volcán ha presentado un tipo de señales muy similares que, desde su identificación, se han mantenido. Esto sugiere que hay un mecanismo de fuente sísmica con características comparables entre eventos. Tal observación es relevante para entender qué sucede en el conducto volcánico al correlacionarlo con las observaciones en la superficie. Además, la sismicidad permite mapear la estructura mediante técnicas de inversión y tomografía”.
Por su cercanía con Ciudad de México y su capacidad para generar señales similares en el tiempo, los expertos también han podido evaluar la firma sísmica derivada de los procesos volcánicos. La tecnología ha avanzado y permitido el desarrollo de nuevas técnicas para descifrar el lenguaje sismológico, lo cual hace posible la observación de otros aspectos al monitorear y registrar la sismicidad en dichos ambientes.
La persistente actividad eruptiva de Don Goyo es importante para la sismología volcánica y la vulcanología en general, agrega Arciniega Ceballos. Si bien no es sencillo estudiar montañas tan grandes con alta actividad como el Popo, el análisis interdisciplinario de sus emisiones constantes de gases y cenizas han contribuido al entendimiento de los fenómenos eruptivos y al diseño de estrategias para la vigilancia volcánica en otros lugares del mundo.
Impacto social
A decir de Robin Campion, quienes moran alrededor del volcán lo ven como un gigante gentil porque en los últimos 30 años no ha representado una amenaza. Y no olvidemos que la probabilidad de que suceda una erupción fuerte por ahora es muy baja. “No se trata de vivir con miedo ni de caer en exceso de confianza, sino de mantenerse informados de su estado y saber qué hacer durante una emergencia”.
Mientras más entendamos los volcanes mejor será la prevención de desastres. “Por tanto, ahora que Don Goyo está activo tenemos una gran oportunidad para estudiarlo, ya que cuando despierte alguno de los otros 16 activos que hay en México, sabremos cómo actuar y salvaguardar la vida de muchas personas. Esto ha posibilitado el desarrollo de conocimiento de frontera. Hoy tenemos a miembros del Departamento de Vulcanología del IGf involucrados en proyectos internacionales”, finaliza Hugo Delgado.