Por primera vez, los científicos han demostrado que las barreras de tierra simples pueden desviar efectivamente y retrasar los flujos de lava destructivos de los volcanes activos, potencialmente salvando casas e infraestructura crítica de la destrucción.
Un experimento de campo realizado durante la erupción FAGRADALSFJALL de FAGRADALS DE ISLAND ha transformado cómo las comunidades se defienden contra los peligros volcánicos, con estas técnicas que ya protegen la ciudad de Grindavík durante las erupciones posteriores. Esta innovación, encabezada por el profesor Fjóla Guðrún Sigtryggsdóttir y su equipo, marca un avance significativo en la mitigación de riesgos volcánicos que podría beneficiar a las comunidades vulnerables en todo el mundo.
Fight Fire With Earth: el sorprendente éxito de los materiales simples
Cuando el volcán Fagadalsfjall rugió a la vida en marzo de 2021 después de 800 años de latencia, presentó una oportunidad única. Mientras que los turistas acudieron en masa para presenciar los fuegos artificiales de la naturaleza, los ingenieros y los científicos vieron algo más: la oportunidad de probar si las barreras de tierra podrían controlar efectivamente los flujos de lava.
“Movimos un cubo y una esfera alrededor del laboratorio y usamos la cámara de alta velocidad para grabar los flashes láser reflejados desde diferentes puntos en estos objetos en diferentes momentos”, explicó Victoria Helm y Dominik Hornof, los estudiantes que realizaron el experimento. “Si obtiene el tiempo correcto, puede crear una situación que produce los mismos resultados que si la velocidad de la luz no fuera más de 2 metros por segundo”.
Usando excavadoras y excavadoras, el equipo construyó tres presas y dos barreras de desvío a partir de materiales disponibles localmente como el suelo y la grava volcánica. Su esfuerzo valió la pena drásticamente: la presa más grande retrasó el avance de la lava hasta en 16 días, mientras que las barreras de desvío redirigieron con éxito fluyen lejos de las áreas vulnerables.
Cómo el tipo de lava determina el diseño de barrera
La investigación reveló diferencias cruciales en cómo varios tipos de lava interactúan con las barreras. Dos tipos principales requerían diferentes enfoques:
- ʻAʻā lava (lava gruesa, bloquea): se espesa considerablemente detrás de las barreras, con lava fresca que fluye debajo de una corteza exterior fría, creando una presión sustancial.
- Pāhoehoe lava (lava suave y fluida): se acumula en sábanas, eventualmente sobrepasando o paseando las barreras, pero causa menos daño al moverse lentamente
- Tipos híbridos: diseños de barrera flexibles requeridos que podrían adaptarse a las características de flujo cambiantes
- Montones de emergencia: las pilas de tierra rápida proporcionaron una valiosa protección temporal durante la construcción de barreras más grandes
“Esto nos hace ver como si el cubo hubiera sido rotado”, dijo Peter Schattschneider de Tu Wien, describiendo cómo las barreras afectan los patrones de flujo de lava. La investigación demostró que las pendientes más pronunciadas y la colocación estratégica de la barrera mejoraron significativamente la efectividad, aunque la lava Pāhoehoe que fluye rápidamente podría causar erosión aguas abajo en barreras con tops débiles y libremente construidos.
Del experimento a la protección del mundo real
¿Podrían estos hallazgos realmente proteger a las ciudades e infraestructura de la destrucción volcánica? Islandia hizo esta pregunta a la prueba solo dos años después, cuando los disturbios volcánicos amenazaron la ciudad pesquera de Grindavík y una planta de energía geotérmica cercana vital para la seguridad energética de la región.
En noviembre de 2023, después de los enjambres de terremotos que indican una erupción inminente, las autoridades islandesas implementaron rápidamente las técnicas de construcción de barrera desarrolladas durante el experimento FAGRADALSFJALL. Trabajando las 24 horas, los equipos de construcción construyeron barreras de tierra masivas que alcanzan hasta 10 metros de altura y 40 metros de ancho en su base.
Cuando comenzaron las erupciones en diciembre de 2023 y posteriormente en enero de 2024, estas barreras resultaron notablemente efectivas. A pesar de una abertura de fisura que cruzó una sección de la barrera, la ciudad sufrió un daño mínimo en comparación con lo que podría haber sido la destrucción completa.
Corriendo contra la roca fundida
Construir defensas cerca de los volcanes activos presenta desafíos extraordinarios. Los equipos de construcción a menudo deben trabajar en condiciones peligrosas con gases tóxicos, calor extremo y la amenaza constante de erupciones repentinas. La experiencia adquirida durante el experimento 2021 preparó equipos para estas condiciones exigentes.
Lo que hace que este enfoque sea particularmente valioso es su accesibilidad. A diferencia de las soluciones de alta tecnología, las barreras de tierra se pueden construir rápidamente utilizando materiales disponibles localmente y equipos de construcción estándar; una ventaja crítica cuando el tiempo es limitado y los recursos están limitados.
¿Esto significa que las comunidades cerca de los volcanes ahora pueden sentirse completamente seguras? Si bien las barreras han demostrado ser efectivas, los investigadores advierten que ninguna defensa es absoluta. Las barreras funcionan mejor como parte de una estrategia integral de gestión de riesgos que incluye monitoreo temprano, planes de evacuación e investigación en curso.
Mirando hacia un futuro de mayor actividad volcánica
La península de Reykjanes de Islandia entró en un nuevo período de actividad volcánica en 2021 después de siglos de latencia. Los científicos proyectan que esta actividad podría continuar hasta por 300 años, amenazando a los 30,000 residentes que llaman a la Península Hogar, aproximadamente el 8% de la población total de Islandia.
Los sistemas volcánicos en la península habían estado callados durante casi 800 años antes del despertar, creando una nueva realidad que exige medidas de protección innovadoras. Desde diciembre de 2023, la región ha experimentado múltiples erupciones, y algunas continúan durante meses, creando una amenaza persistente para las comunidades e infraestructura.
A medida que la actividad volcánica continúa remodelando el paisaje de Islandia, las lecciones aprendidas de estas barreras de tierra proporcionan un plan para las comunidades de todo el mundo que enfrentan riesgos similares. Desde Hawai hasta Italia, las técnicas refinadas en Islandia podrían ayudar a proteger vidas, hogares e infraestructura crítica de las fuerzas más poderosas de la naturaleza.
En un mundo cada vez más formado por la inestabilidad climática y los peligros naturales, estas barreras simples pero efectivas nos recuerdan que a veces las soluciones más poderosas también son las más elementales, como usar tierra para detener el fuego. Como concluyó un investigador: “Mucho es impredecible, pero la sociedad civil y la infraestructura pueden protegerse, y cuando podamos, debemos aprovechar la oportunidad y creer que funcionará”.
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