• Rafael Torres Orozco forma parte de un grupo de científicos internacionales enfocados en el estudio de volcanes en 4D 
• El estudio se hizo entre 2017 y 2019, en el sincrotrón Diamond, ubicado en Oxford, Reino Unido 

Rafael Torres Orozco, investigador del CCT-UV

Claudia Peralta Vázquez 

Fotos: César Pisil Ramos 

04/07/2022, Xalapa, Ver.- Resultado de un trabajo de colaboración internacional sobre el estudio de volcanes, Rafael Torres Orozco, investigador del Centro de Ciencias de la Tierra (CCT) de la Universidad Veracruzana (UV), participó en el desarrollo de un artículo publicado el pasado 10 de junio en la revista Nature Communications. 

El texto evidencia la primera etapa del estudio realizado entre 2017 y 2019, a cargo de científicos de las Universidad de Mánchester y el Colegio de Londres, Inglaterra; Universidad de Camerino, Italia; y dos de la zona sur de Alemania, orientado en conocer el proceso ocurrido al interior de un volcán que deriva en una erupción. 

“La cristalización dendrítica en magmas basálticos hidratados controla la movilidad del magma dentro de la corteza terrestre”, es el título del artículo publicado. 

Rafael Torres, egresado de la Licenciatura en Geografía de la UV, colaboró como investigador posdoctoral en las universidades de Manchester y el Colegio de Londres, pero a su regreso a México ingresó al CCT, trayéndose esa vinculación. 

Ahora, como investigador de esta casa de estudios, la UV se ha convertido en la única institución de Latinoamérica que participa en el proyecto. 

El joven, integrante del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), Nivel 1, con posdoctorado en Vulcanología Física y Experimental en el Centro de Geociencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), comentó que la publicación es resultado de un trabajo único a nivel mundial, efectuado en el sincrotrón Diamond Light Source, ubicado en Oxford, Reino Unido, uno de los aceleradores de partículas más potentes del planeta. 

Modelo conceptual, a partir de datos experimentales de procesos que ocurren al interior de un volcán durante una erupción explosiva

Hoy en día, dos grupos (uno de ellos de Japón) realizan este tipo de experimentos, cuya innovación radica en reproducir volcanes en un laboratorio, en tres y cuatro dimensiones. 

Anteriormente se hacían estudios en dos o tres dimensiones sobre el espacio que habita el volcán, en el cual ocurren esos procesos en su interior y devienen en erupciones volcánicas. 

Sin embargo, hasta hace poco, esas mediciones y simulaciones sólo eran interpretadas porque no podía observarse lo ocurrido en el proceso. 

Todo este avance se logró gracias al uso de aceleradores de partículas llamados “sincrotones”. En el mundo existen alrededor de 16, y son instalaciones del tamaño de un estadio de futbol en forma de anillo. 

“Consisten en electrones que giran a velocidades de la luz y la emiten 10 veces más intensa que la del sol.” 

Dicha luz permite atravesar objetos de diferente índole y ver lo que ocurre en su interior sin necesidad de abrirlos. En la actualidad, dijo, muchas disciplinas y áreas de conocimiento emplean estos aceleradores de partículas. 

Cabina experimental I12 del sincrotrón Diamond, de Reino Unido

“Adentro de un sincrotón hay muchos laboratorios, es la fuente de energía que se puede canalizar a diferentes salidas y cada una constituye un laboratorio diferente para varios fines, entre ellos: médicos, de materiales e industriales.” 

Explicó que el experimento consistió en simular condiciones de alta presión y temperatura al interior de la tierra debajo de un volcán, y por medio de rayos X pudieron ver en tiempo real qué ocurría. 

“Crear un volcán en un laboratorio, hacer que haga erupción, y al mismo tiempo ver con los rayos X qué ocurre al interior es lo que nos da la 4D”, expresó 

A partir de lo anterior, ahora ya no se interpretan los resultados, sino que se mide todo: el tiempo, la velocidad, etcétera. 

Por ejemplo, en el magma se forman burbujas y cristales y pueden medirse en su tamaño y forma. “Todo eso va a impactar en cómo se produce una erupción volcánica de diferente intensidad y magnitud”. 

La información contenida en el artículo revela esas mediciones, la velocidad en la que se forman los cristales en el magma, conocidos como piroxenos, un tipo de mineral. 

Formación y crecimiento de burbujas en magma, generado durante los experimentos 4D de sincrotrón (tiempo real + 3D)

También, la velocidad a la que esos cristales crecen, se forman y expanden. “Nos dan nuevas evidencias del por qué hace o no erupción un volcán”. 

Rafael Torres detalló que ese experimento les tomó alrededor de cinco días, en turnos de día y noche, las 24 horas sin parar. Su participación se centró en el diseño de los instrumentos empleados, desarrollo de los experimentos, y en el análisis e interpretación de los datos. 

“Lo que resulta es información en imágenes en dos dimensiones, pero en realidad se pueden reconstruir y ver cómo ocurren los procesos”. Los resultados aportan algo distinto y cambian la ciencia de los volcanes. 

El investigador resaltó el avance científico en este campo de estudio, pues dentro de la vulcanología, geología y ciencias de la tierra era imposible estudiar todos estos procesos porque nadie podía ver el interior de un volcán. 

Ahora, el siguiente paso será generar diferentes tipos de erupciones, dijo. 

Imagen tomada de Internet del sincrotrón Diamond Light Source, en Reino Unido

Reconoció, además, el lugar que ahora ocupa la UV como líder nacional, gracias a esta colaboración con interés en el conocimiento de la actividad volcánica. 

“Para la UV y el CCT es algo positivo porque a nivel nacional sólo dos personas hacemos esto, en México había planes de construir un sincrotón en el estado de Hidalgo, pero sólo quedó en el intento por el alto costo que implica su construcción y mantenimiento.” 

Por ello, instó a los estudiantes UV que cursan una carrera afín a acercarse al CCT para aprender más acerca de estas innovaciones, pues podrían abrirles muchas puertas en un futuro. 

Anunció que en octubre del presente año, el CCT continuará con el desarrollo de experimentos, pero ahora en el sincrotón de Italia, en colaboración con instituciones de ese país. 

La publicación puede consultarse en: https://www.nature.com/articles/s41467-022-30890-8?fbclid=IwAR1c-DZuNKNz8PwA5Kk1YNlknkgPIJxXFmDh4vv33UfhVT5d7TUTyGJFKAo 

De igual forma, en el siguiente enlace se pueden apreciar algunos videos en YouTube sobre esta investigación: https://www.youtube.com/watch?v=q6qeHdY6LYk&t=11s 

La revista Nature Communications publicó artículo en el que colabora Rafael Torres Orozco, del CCT-UV