La columna de gases y ceniza de la erupción de Tonga es la más alta registrada por satélites Copiar al portapapeles
POR: Luis Moctezuma
18 febrero, 2022
En enero de este año el volcán submarino de la isla Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai hizo erupción. Los efectos fueron visibles inmediatamente y los satélites tuvieron un lugar privilegiado para observarlo. Dos satélites climáticos, uno perteneciente a la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica estadounidense (NOAA) y otro a la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA), capturaron imágenes de la columna de gases y cenizas que produjo la explosión. Los cálculos indican que ésta llegó a los 58 kilómetros de altura, altura que pertenece a la mesosfera. De esta forma, la erupción de Tonga ha pasado a la historia por su gran altitud.
Una gran columna de gases y ceniza
Antes de la erupción de Tonga, la columna más alta que se había registrado satelitalmente había cubierto Filipinas. En 1991 la erupción del Monte Pinatubo lanzó cenizas y aerosoles que llegaron hasta los 35 kilómetros de altura. Los registros del volcán de Tonga superan esta cifra 1.5 veces.
Los datos para hacer la medición provienen de un par de satélites. El Satélite Geoestacionario de Operación Ambiental 17 (GOES-17) de la NOAA fue una de las fuentes. La Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio estadounidense (NASA) analizó los datos en su Centro de Investigación Langley. El otro satélite que proporcionó información fue el Himawari-8 de la JAXA. Ambos cuentan con instrumentos similares.
“La intensidad de este evento supera con creces la de cualquier nube de tormenta que haya estudiado”, explica Kristopher Bedka, quien es científico atmosférico en el Centro Langley y se especializa en el estudio de tormentas extremas. “Tenemos la suerte de que fue visto muy bien por nuestra última generación de satélites geoestacionarios y podemos utilizar estos datos de maneras innovadoras para documentar su evolución”, agrega.
En apenas 30 minutos la columna alcanzó su punto máximo. Un pulso secundario alcanzó los 50 kilómetros de altura y tras él la columna se separó en tres. Tanto GOES-17 como Himawari-8 hicieron capturas cada 10 minutos. El evento que ocurrió el 15 de enero de 2022 duró aproximadamente 13 horas.
La forma habitual de medir la altura de las nubes no fue útil en esta ocasión. Los científicos atmosféricos suelen usar instrumentos infrarrojos para medir la temperatura de las nubes, posteriormente lo comparan con modelos de simulación que relacionan la temperatura con la altitud. Suele aceptarse que la temperatura se reduce a mayor altura, lo que es válido en la troposfera, pero no en la mesosfera hasta donde llegó la columna de humo de Tonga. Ahí es necesaria la geometría para calcular la altura.
La observación de la columna de cenizas fue posible gracias a la ubicación de los dos satélites. GOES-17 tiene su órbita a los 137.2° Oeste. Por su parte, Himawari-8 mantiene la suya a 140.7° Este. Casi a la mitad de ambas órbitas, en el Océano Pacífico se encuentra Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai. “Desde los dos ángulos de los satélites, pudimos recrear una imagen tridimensional de las nubes”, explica Konstantin Khlopenkov del equipo del Centro Langley de la NASA.
Bedka y Khlopenkov usaron una técnica diseñada para estudiar tormentas eléctricas en la estratósfera para la columna de gases del Tonga. El algoritmo comparó las observaciones simultáneas de los dos satélites. Posteriormente usó un estereoscopio para construir un perfil tridimensional que permitiera evaluarla. Las mediciones estereoscópicas permitió medir la sombra de las plumas más altas sobre las nubes de ceniza. También fue necesario establecer la altura local de la troposfera y la estratosfera ese día.
Durante la erupción la columna más alta se sublimó casi de inmediato por las condiciones extremadamente secas de la mesosfera. Aun así, una nube de polvo y gas alcanzó la estratosfera a 30 kilómetros de altura. Ahí fue capaz de cubrir un área de 157 mil kilómetros cuadrados, poco menos que el estado de Sonora (que abarca 179 mil kilómetros cuadrados). Durante las dos semanas siguientes materiales como ceniza volcánica, dióxido de azúfre, dióxido de carbón y vapor de agua provenientes de la erupción dieron la vuelta a la Tierra. Así lo registraron el Satélite Explorador de Observación Lidar e Infrarrojo de Aerosoles en Nubes (CALIPSO) y el Satélite Suomi-NPP desde su Suite de Perfilado y Mapeo de Ozono.
Los materiales que lanzó la erupción han permanecido más de un mes en la estratósfera y podrían permanecer hasta un año. Así lo explica Ghassan Taha, quien es científico atmosférico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Las emisiones volcánicas pueden tener efecto en el clima local. En la erupción de Tonga en particular hubo niveles bajos de dióxido de azúfre y altos en vapor de agua, de acuerdo con Taha. Los efectos serán registrados en los próximos meses.
Fuente: NASA