Geofísico de la UDA estudia tecnología que permitiría predecir erupciones volcánicas

Así como los rayos X permiten visualizar el interior del cuerpo humano, la muografía posibilita ver que hay al interior de la corteza de la tierra. La  investigación con partículas subatómicas en volcanes, en la que participa el académico del doctorado del Instituto de Astronomía y Ciencias Planetarias de la Universidad de Atacama, Dr. Giovanni Leone, fue destacada en medios internacionales.

“¿How do you see inside a volcano? Try a storm cosmic particles”, es la pregunta que plantea el título de la crónica que publica el New York Times, así explica que “la muografía, una técnica utilizada para mirar dentro de los reactores nucleares y las pirámides egipcias, podría ayudar a trazar un mapa de las entrañas de los volcanes más peligrosos del mundo”, añade el informativo.

Los antecedentes recopilados nos llevan al año 2019, cuando el académico del doctorado en Astronomía y Ciencias Planetarias (INCT) de la Universidad de Atacama (UDA), representando a Chile asistió a la firma de un convenio científico entre Italia, Hungría, Chile y Japón, para desarrollar una tecnología que permite estudiar el interior de volcanes, a través de muones, que son partículas subatómicas capaces de penetrar la corteza terrestre, gracias a lo cual se puede obtener una lectura sobre la densidad de los materiales que son capaces de atravesar.

La investigación realizada en este convenio abordó el monitoreo de conos como el Sakurajima en Japón y el Etna en Italia, al respecto, Giovanni Leone explicó que ésta “es una colaboración internacional de cuatro países que trabajaron juntos estos dos años en este proyecto de la muografía y su aplicación al monitoreo de los volcanes, que permite ver los ductos de lava al interior de éstos, lo que llamó la atención a los medios internacionales, como el New York Times en particular y es una noticia que nos llena de orgullo, como institución y como científicos”.

El geofísico italiano describió la experiencia científica comparándola con la posibilidad que tienen los médicos de apreciar una radiografía, del mismo modo, los geo especialistas pueden visualizar las entrañas de la corteza terrestre, en particular los conos volcánicos y los canales de magma.

Monitoreo Volcánico

Giovanni Leone destacó las principales aplicaciones que la tecnología que permitió realizar la investigación puede tener en la práctica en lugares con conos activos: “Tiene una importante aplicación en caso de riesgo volcánico, se puede ayudar a la prevención, si podemos apreciar la situación antes de una erupción se podría enviar una advertencia a la población o las autoridades para iniciar una evacuación oportuna y en orden”.

Considerando que Chile es uno de  los cinco países con mayor actividad volcánica en el mundo, Leone señaló que para el monitoreo de los conos activos “hay una necesidad de instrumentos, porque éstos son muy pocos y no se puede cubrir toda la necesidad de los volcanes de Chile y hemos postulado a fondos para construir estos instrumentos, pero no ha fructificado, nosotros seguiremos postulando a fondos, pero si no adjudicamos no podremos ayudar mucho al monitoreo de los volcanes de Chile”.

En cuanto a proyectar un monitoreo de volcanes en Chile, el académico de la Universidad de Atacama puntualizó que “hay varios volcanes que son bastante peligrosos, me llaman la atención el nevado de Chillán y el Volcán Lascar, los cuales podrían ser objetivo de investigación a través de la muografía”.

Radiografía de los volcanes

Giovanni Leone explicó que la muografía -también llamada tomografía muónica- se efectúa a través de los muones, que son partículas de carga negativa y que están conformados por la interacción de los rayos cósmicos con la atmósfera de la Tierra. Los muones vienen desde todas las direcciones en 360º”.

“Los muones pueden atravesar la corteza terrestre hasta alrededor de un kilómetro de profundidad, luego disminuye progresivamente, aunque el límite total de la penetración de los muones depende de la densidad del material”, detalló el experto.

El Dr. Leone explicó que el detector de muones se instala a cierta distancia del volcán y para registrar el flujo de muones, se puede apreciar el flujo de éstos y la diferencia de densidad entre un medio y otro; y con esa diferencia de densidad se puede ver exactamente donde está el conducto, si está lleno de magma, si está vacío.

Aplicación a la industria

Acerca de eventuales aplicaciones a la industria -la tecnología que, por ahora, ha permitido a la comunidad científica visualizar las entrañas de los volcanes- el investigador comentó: “la primera industria que me llama la atención es la minería, porque se puede monitorear todo el terreno que está arriba de un túnel y ver si hay también material de alta ley, si hay cobre o níquel y eso se va a detectar de inmediato; lo que es más productivo y eficaz que el sondeo tradicional, porque se puede mirar una porción de terreno más grande en menos tiempo”.

Consultado por el monto de inversión que requiere esta tecnología para aplicar en Chile, el investigador del Instituto de Astronomía y Ciencias Planetarias de la UDA, comentó que: “Para la construcción del instrumento hemos calculado unos 240 millones de pesos y la UDA se comprometió con casi 40 millones de pesos, por lo que no es tremendamente costoso y además no tiene un elevado gasto de mantención a largo plazo, por lo que una vez que se construya el instrumento, éste se puede utilizar por mucho tiempo”, acotó.