El ojo térmico que avisa sobre grandes riesgos geológicos antes de que sean visibles

Los volcanes suelen avisar antes de una erupción. A veces sismos y fumarolas u otros invisibles al ojo humano que solo pueden detectarse mediante la tecnología.

En el ámbito de la geología, la termografía infrarroja se ha consolidado como una herramienta esencial para la vigilancia volcánica, ya que permite “ver” el calor y, con ello, detectar cambios térmicos que pueden estar asociados al inicio de procesos eruptivos, mejorando la capacidad de anticiparse a posibles erupciones.

¿Qué es la termografía infrarroja y cómo funciona?

Todos los objetos en el universo que estén a una temperatura superior al cero absoluto (-273.15 ºC) emiten calor en forma de radiación térmica (infrarroja). No es visible al ojo humano, pero sí a través de la termografía, que utiliza sensores especializados para captar esta radiación y transformarla en una imagen visible.

En vigilancia volcánica, esto se traduce en cámaras instaladas en estaciones terrestres fijas, mediciones a pie o desde el aire mediante drones, satélites, aviones y helicópteros, que apuntan al volcán buscando detectar alguna fuente de emisión de calor.

La termografía infrarroja permite colectar datos que se convierten en mapas de calor. Con ello, los especialistas pueden identificar anomalías térmicas que podrían ser indicios de detectar fisuras, conductos subterráneos y flujos de magma ocultos. También detectar fumarolas de noche o saltos de lava en el día, cuando son menos visibles.

Un pilar fundamental para la vigilancia volcánica

La capacidad de monitorear puntos calientes a distancia no es solo una ventaja técnica, es una cuestión de seguridad pública. A través de termografía infrarroja se monitorean volcanes en todo el mundo.

En Chile, el Servicio Nacional de Geología y Minería (Sernageomin) anunció el año pasado la renovación de su red de vigilancia volcánica, instalando 15 cámaras que permiten realizar un monitoreo tanto óptico como térmico en volcanes de la Región de Los Ríos y zonas aledañas, como el Villarrica, Puyehue-Cordón Caulle, Mocho-Choshuenco, Carrán y Quetrupillán.

Además del aumento de la actividad sísmica, el incremento anómalo de la temperatura está entre los primeros signos de que un proceso eruptivo se ha iniciado en las profundidades. Por lo tanto, tener detalles sobre la temperatura superficial y la actividad térmica son precursores clave para elevar un nivel de alerta.

Incorporar este tipo de cámaras es fundamental para captar lo más temprano posible cualquier cambio en estos sistemas volcánicos, para poder emitir alertas tempranas y coordinar de manera oportuna a las autoridades y a la población ante una posible erupción.

La tecnología en acción: lecciones de La Palma y Copahue

Durante la erupción del volcán Tajogaite en La Palma, España (2021), la termografía infrarroja fue fundamental para el monitoreo del evento, que duró 85 días.

Asimismo, fue posible seguir el recorrido de las coladas de lava durante el día, momento en el que la incandescencia no se aprecia a simple vista, y estimar la tasa de emisión de lava diaria (mediante termografía satelital).

En la frontera chileno-argentina, el volcán Copahue es un ejemplo de vigilancia constante. En este volcán se ha implementado la termografía para la detección automática de anomalías térmicas usando imágenes satelitales ópticas del sensor ASTER (a bordo del satélite Terra).

Los desafíos: el falso positivo

A pesar de su potencia, la tecnología enfrenta obstáculos ambientales. El viento fuerte, por ejemplo, dispersa el calor y la lluvia enfría la superficie, atenuando la señal térmica, lo que puede provocar que, aunque el volcán esté liberando calor, la cámara no lo detecte. Por otro lado, durante el día, las rocas absorben calor del sol, lo que puede generar “ruido” y dificultar la distinción entre este tipo de calor y el volcánico. Ambos casos pueden confundir a los algoritmos de detección automática.

Con todo, la termografía infrarroja ha pasado de ser una herramienta principalmente experimental a convertirse en un componente habitual y cada vez más importante de los sistemas de vigilancia y gestión del riesgo volcánico, siempre en conjunto con otras técnicas de monitoreo.

Referencias de la noticia

D’Auria, L. (2023). La vigilancia volcánica: una herramienta fundamental para la reducción del riesgo volcánico en Canarias. En Afonso-Carrillo, J. (Ed.), Tajogaite. Enseñanzas de una erupción volcánica (La Palma, otoño 2021), pp. 153-190. XVIII Semana Científica Telesforo Bravo. Instituto de Estudios Hispánicos de Canarias.

Carballo et al. (2020) Detección automática de anomalías térmicas: Caso Volcán Copahue.

Así se vigila el volcán de La Palma: arrays sísmicos, termografía, medidores de azufre y "noches largas". Diario El Español.

El Involcan realiza imágenes térmicas aéreas de La Palma para la vigilancia de la actividad sísmica. Eldiario.es

Domínguez Cerdeña, Itahiza. Qué nos ha enseñado la erupción de La Palma un año después. Science Media Centre.