Editorial NexoScience
Durante unas 11 horas, el 15 de enero de 2022, el magma y el agua del mar se enfrentaron dentro del volcán Hunga, en Tonga. Fue una de las erupciones más explosivas del último siglo. La columna superó los 55 kilómetros de altura y lanzó agua de mar vaporizada hasta la estratosfera, y las ondas de presión de la explosión dieron la vuelta al planeta. Después llegó el agua. El tsunami alcanzó unos 40 metros de altura a distancias de hasta 100 kilómetros del volcán, el más alto jamás registrado tras una erupción submarina. Fue mayor que el del Krakatoa en 1883, que mató a más de 30.000 personas, y aun así en Tonga hubo pocas víctimas.
Ahora los investigadores creen saber parte de la razón por la que el tsunami de Tonga fue tan grande. El fondo de la caldera del volcán, la cubeta que se forma cuando el terreno que hay sobre un depósito de magma se desploma, cayó cerca de 1 kilómetro mientras la erupción seguía en marcha. Marta Ribó, de la Universidad Tecnológica de Auckland, Shane Cronin, de la Universidad de Auckland, Sung-Hyun Park, del Instituto Coreano de Investigación Polar, y sus colegas publican el trabajo en la revista Nature Geoscience. Su conclusión: la velocidad y la forma de ese hundimiento probablemente agravaron el tsunami.
Una caldera pequeña con un golpe desproporcionado. La caldera del Hunga mide solo unos 4 kilómetros de diámetro, lo que la sitúa más o menos entre el 12 % más pequeño de las 177 calderas de una base de datos mundial. Lo que la distingue es la profundidad. Se hundió una cuarta parte de lo que mide de ancho, una proporción más acusada que la de casi todas las calderas de menos de 10 kilómetros, y parecida a la de otras muy conocidas, como Newberry en Estados Unidos o el Somma-Vesubio en Italia. Los autores apuntan a que el cuerpo submarino del volcán, hecho sobre todo de cenizas compactadas y sedimentos volcánicos, era lo bastante débil como para dejar caer el suelo tanto.
La foto del «antes» fue pura suerte. La mayoría de las calderas submarinas nunca se han cartografiado con detalle, y muchas solo a baja resolución. El Hunga era la excepción. Durante una erupción en 2014 y 2015 nació allí una isla nueva, y la atención que despertó hizo que se cartografiara el fondo marino en noviembre de 2015 y mayo de 2016. Tras la erupción de 2022, varios barcos y una embarcación sin tripulación volvieron a medir la cumbre en abril, mayo, julio y octubre. El equipo unió todo ello con modelos de elevación por satélite, calibrados con el altímetro láser ICESat-2 de la NASA, en un único modelo 3D del volcán entero, por encima y por debajo del agua. Sin esa referencia, comparar el antes y el después habría sido casi imposible.
La cubeta pasó de poco profunda a abismal. Antes de 2022, la cuenca central estaba bajo 150 a 200 metros de agua. Hoy su punto más hondo queda a unos 850 metros bajo el nivel del mar. Los perfiles sísmicos del buque de investigación coreano Araon, tomados en abril de 2022, muestran que hasta 150 metros de escombros volcánicos recientes tapizan ese fondo, así que el suelo estructural real está cerca de los 1.000 metros. Solo el hundimiento explica 6,85 kilómetros cúbicos de volumen perdido. El resto de lo que se llevó la erupción salió arrancado del borde y de las laderas.
El suelo bajó como un pistón. En lugar de romperse en bloques, el fondo de la caldera parece haberse hundido casi de una pieza, igual que un pistón que baja por su cilindro. En las paredes este y sur, los mapas muestran una escalera de terrazas concéntricas que descienden hacia el centro, separadas por acantilados de 100 a 150 metros. Los investigadores interpretan esos escalones como la huella en superficie de las fallas que dejaron deslizarse el suelo. La pared noroeste, en cambio, es casi vertical. Allí el hundimiento fue más profundo, justo debajo de la boca donde empezó la erupción.
Todo ocurrió con el volcán todavía en erupción. Te lo explico. Al ceder, las paredes de la caldera soltaron deslizamientos hacia la cuenca. Si el suelo se hubiera hundido cuando la erupción ya había terminado, esos depósitos estarían encima de la ceniza y la roca que cayeron dentro de la cubeta. Pero las imágenes sísmicas muestran material de los deslizamientos por debajo, entre y por encima de esas capas eruptivas. Las paredes se desmoronaban mientras el volcán seguía rellenando la caldera. El momento lo cambia todo, porque un fondo marino que cae deprisa arrastra consigo un volumen de agua enorme en muy poco tiempo.
Un techo delgado cedió con facilidad. La parte alta del depósito de magma del Hunga estaba a unos 2 kilómetros bajo el volcán, y el depósito medía de 4 a 5 kilómetros de ancho. Imagina una capa de hielo ancha y fina sobre un estanque al que le están quitando el agua. Aguanta un rato y luego se rompe de golpe. Con modelos de fricción de estudios anteriores, el equipo calculó que bastaba una caída de presión de unos 30 megapascales, unas 300 veces la presión del aire a nivel del mar, para que el techo se viniera abajo. En la práctica, eso suponía vaciar apenas una cuarta parte del magma del depósito superior. Al combinar la forma del agujero con esas estimaciones de presión, los autores calculan que la erupción expulsó no menos de 8 kilómetros cúbicos de magma.
El agua del mar pudo colarse por las grietas. Las fallas que se abrieron al hundirse el suelo pudieron dejar que el agua del mar llegara de repente hasta el fondo del depósito poco profundo, escriben los investigadores. Eso cambiaría lo explosiva que se volvió la erupción y ayudaría a alimentar potentes corrientes de densidad, flujos rápidos de escombros volcánicos y agua que bajan por las laderas. Esas corrientes excavaron surcos de más de 100 metros de hondo en los flancos del volcán y dañaron más de 190 kilómetros de cables de telecomunicaciones del fondo marino.
Meses después, el volcán seguía respirando. En mayo de 2022, el sonar detectó penachos de fluidos que salían de chimeneas en el suelo de la caldera, el mayor de unos 450 a 500 metros de alto, cerca del borde noroeste. En octubre, esas chimeneas profundas se habían apagado, bien porque el magma se había retirado, bien porque los minerales las habían sellado. Los penachos someros junto a la isla Hunga Ha’apai siguieron activos, señal de que el fluido magmático aún sube por las fallas del borde. El agua dentro de la caldera también se separó en dos capas, cálida y menos salada arriba, más fría y densa abajo, como en un lago de cráter en tierra firme.
La relación con el tsunami es probable, no está demostrada. Los autores dicen que el colapso «probablemente» amplificó el tsunami. El artículo no modela las olas ni demuestra de forma directa que el hundimiento las produjera, así que el colapso rápido es un amplificador plausible entre otros. Su cifra de magma es un mínimo, porque no tiene en cuenta el magma nuevo que pudo entrar en el depósito durante la erupción. Nadie sabe cuántos escombros sueltos cubrían el fondo de la caldera antes de 2022. La señal sísmica tampoco pudo ver muy hondo a través de la roca volcánica densa y gruesa. Y se trata de un solo volcán y una sola erupción.
El Hunga tiene muchos vecinos. El arco de Tonga-Kermadec, la cadena de volcanes que va de Tonga hacia Nueva Zelanda, alberga al menos 74 volcanes submarinos, y 20 de ellos son complejos de caldera. Cerca, el volcán insular Tofua y el volcán submarino Fonuafo’ou se parecen mucho al Hunga en forma, composición y tamaño de caldera. El propio Hunga está a unos 65 kilómetros al norte de Tongatapu, donde vive la mayor parte de la población de Tonga, y no es la primera vez que lo hace: los depósitos apuntan a otra erupción que formó una caldera hacia el año 1100. La verdad, de la mayoría de sus vecinos no existen mapas lo bastante finos para saber qué podría hacer su fondo.
Los mapas son la primera línea de defensa. Los investigadores piden una «cartografía del fondo marino repetida y de alta resolución» de las calderas submarinas, para captar los cambios antes y después de cada erupción en vez de reconstruirlos años más tarde. Datos así, escriben, reforzarían los sistemas de alerta temprana de tsunamis y ayudarían a proteger los cables y demás infraestructuras del lecho marino, sobre todo en aguas poco estudiadas como las del suroeste del Pacífico. El Hunga regaló a la ciencia una rara instantánea del antes y el después. El próximo volcán quizá no lo haga.
Fuente: Ribó, M., Cronin, S. J., Park, S.-H., Garvin, J., Yeo, I. A., Clare, M. A., et al. «Rapid submarine caldera collapse during the 2022 climactic eruption of Hunga volcano (Tonga)». Nature Geoscience (2026). DOI: 10.1038/s41561-026-02099-7
