En este trabajo de colaboración científica, recientemente publicado por la revista científica internacional Surveys in Geophysics, han participado investigadores del Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER), del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología INGV (Italia), de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y de las Universidades de Tokio y Shizuoka (Japón).
Se trata del primer estudio detallado sobre la emisión de dióxido de carbono (CO2) y sulfuro de hidrógeno (H2S) que emite el volcán Etna a la atmósfera de forma difusa a través del área investigada del edificio volcánico (972 km2). Por otro lado, la cuantificación de estas emanaciones difusas, no visibles al ojo humano, han permitido comparar por primera vez con mayor rigor la cantidad de estos gases que el volcán Etna emite de forma difusa con la emitida en forma visible a través del penacho volcánico.
Para materializar este estudio se realizaron 4.075 medidas de flujo difuso de dióxido de carbono (CO2) y sulfuro de hidrógeno (H2S) en el todo el edificio volcánico del Etna, de las cuales 1.443 fueron realizadas en la zona sumital del volcán (30 km2) y 2.633 en el resto del edificio volcánico (942.4 km2). Con la finalidad de comparar estas emisiones difusas con la emisión visible de estos gases a través del penacho volcánico, se realizaron medidas con sensores ópticos remotos tipo miniDOAS en posición móvil terrestre que se combinaron con medidas de la composición química del penacho en el borde del cráter del volcán Etna mediante el uso de un equipo multisensor de gases portátil desde el borde del cráter.
Los resultados de este trabajo de colaboración científica han permitido redefinir de forma más precisa la emisión global de dióxido de carbono (CO2) y sulfuro de hidrógeno (H2S) por el volcán Etna, uno de los volcanes del planeta que más gases emite a la atmósfera. La emisión difusa de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera por el volcán Etna se estimó en 20.000 toneladas diarias.
Respecto a la emisión difusa de sulfuro de hidrógeno (H2S), estimada por primera vez para este volcán, fue de 400 kilogramos diarios, siendo estas emanaciones difusas detectadas únicamente en la zona sumital del Etna. Combinando las medidas de emisión de dióxido de azufre (SO2) a través del penacho del Etna mediante el uso de sensores ópticos remotos tipo miniDOAS con las medidas de la composición química del penacho con el multisensor de gases portátil, se estimó la emisión de vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2) y sulfuro de hidrógeno (H2S) en 220.000, 35.000 y 510 toneladas diarias, respectivamente.
En el marco de este estudio, los resultados reflejan que la cantidad de dióxido de carbono (CO2) emitida por el volcán Etna de forma visible, a través de su penacho volcánico, es mayor que la emitida en forma no visible o difusa a través de los 972 km2 investigados.
Un estudio previo publicado en la revista Nature sobre esta comparativa estimaba que ambas emisiones visibles y difusas de dióxido de carbono (CO2) por el Etna eran prácticamente iguales. Este nuevo trabajo de investigación, mucho más completo que el anterior, se demuestra que la relación entre la emisión visible y la difusa no es de 1:1 como reflejaba el estudio publicado en Nature sino de 1,75:1; casi el doble. En el caso del sulfuro de hidrógeno (H2S), la relación entre la emisión visible y la difusa en el Etna ha sido evaluada por primera vez y esta es de 1.275:1; una relación esperable.
Este trabajo tiene unas implicaciones científicas muy importantes ya que presenta nuevos datos muy útiles para la evaluación de la emisión global de gases volcánicos a la atmósfera por la actividad volcánica subaérea. Los resultados ponen en relieve el papel clave del seguimiento de las emisiones totales de gases volcánicos (emisiones difusas y visibles) por volcanes activos como una herramienta para entender los mecanismos de liberación de gases magmáticos a la superficie, tanto en términos de interacción entre la tectónica y el magmatismo como en relación a los cambios en la dinámica de emisión de gases volcánicos relacionada con los diferentes niveles de actividad volcánica
Este trabajo de investigación ha sido co-financiado por el proyecto de investigación CGL2005-07509/CLI del Plan Nacional de I+D+i 2003-2007 y el Cabildo Insular de Tenerife.
El volcán Etna, con unos 3.322 metros de altura, se encuentra situado en la costa este de Sicilia. Es el volcán activo con mayor altura de la placa Euroasiática y el segundo en referencia a la Europa política después del Teide en Tenerife. El Etna cubre un área de 1.190 km2, con una circunferencia basal de 140 kilómetros. Es uno de los volcanes más activos del mundo y está casi en constante erupción. La actividad volcánica sub-aérea empezó hace unos 300.000 años hacia el suroeste del edificio actual, antes de que la actividad se moviera hacia el centro hace unos 170.000 años. A partir de ese momento, las erupciones comenzaron a construir el edificio volcánico principal, formando un estratovolcán con erupciones efusivas y explosivas alternadas.
Referencia
Pedro A. Hernández, Gladys Melián, Salvatore Giammanco, Francesco Sortino, José Barrancos, Nemesio M. Pérez, Eleazar Padrón, Manuela López, Amy Donovan, Toshiya Mori, Kenji Notsu (2015). Contribution of CO2 and H2S emitted to the atmosphere by plume and diffuse degassing from volcanoes: the Etna volcano case study. Surveys in Geophysics. DOI 10.1007/s10712-015-9321-7
http://link.springer.com/article/10.1007/s10712-015-9321-7