El sistema hidrotermal del volcán Copahue y sus aplicaciones para la vigilancia y monitoreo volcánico

En un reciente trabajo publicado en la Active Volcanoes of the World Book Series se presenta un interesante capítulo realizado por un investigador de nuestro instituto en colaboración con el Department of Earth and Environmental Sciences, de la Wesleyan University de Connecticut de los Estados Unidos.

En este trabajo se analiza la actividad del volcán Copahue que después de doce años de reposo, reanudó su actividad magmática en diciembre de 2012. El volcán Copahue presenta la particularidad de alojar en su cráter activo una laguna termal hiperácida (T°>60° y pH<1). Sin embargo, durante las últimas dos décadas esta situación ha sido oscilante y dependiente de las diferentes manifestaciones freatomagmáticas acaecidas en el volcán. Los datos geoquímicos obtenidos a partir de las aguas termales ácidas del Copahue proporcionan nuevas perspectivas sobre el comportamiento del sistema volcánico-hidrotermal.

Sitios de muestreo de las manifestaciones volcánicas-hidrotermales del volcán Copahue.


En este estudio se presentan las variaciones temporales en la composición química (aniones y cationes mayoritarios) e isotópica (isótopos estables del Pb, 129I, d37Cl, d7Li, d34S, dD y d18O) de las aguas del volcán Copahue en los últimos 20 años.

La laguna cratérica termal ácida y el flanco este del volcán Copahue con las Vertientes (V1 y V2), el Río Agrio superior y el Lago Caviahue.


Durante los períodos eruptivos 2000 y 2012, las aguas de la laguna cratérica, los surgentes termales y los arroyos asociados mostraron aumentos en el contenido de SO4, Cl y F como consecuencia del ascenso y aporte defluidos de origen magmático. Durante estos períodos, los cambios en las composiciones químicas mostraron evidencias de incremento en la interacción agua/roca, con marcados aumentos especialmente en las concentraciones de K, Al y Mg.

Variaciones temporales en la composición química de las aguas ácidas del sistema volcánico-hidrotermal.


Los datos de isótopos estables (dD yd18O) indican que el sistema hidrotermal consiste en aguas meteóricas y magmáticas afectados por procesos de evaporación e interacción agua/roca. Los valores isotópicos de d7Li y las relaciones de isótopos estables indican que las surgentes termales del flanco externo del cráter no son una simple filtración desde la laguna del cráter, sino que son alimentados por diferentes secciones del sistema hidrotermal subyacente al cráter. Temperaturas cercanas a los 260°C en la parte más profunda del reservorio del sistema volcánico-hidrotermal fueron calculadas a partir de valores isotópicos de d34S. La presencia de129I permitió identificar que parte de estos fluidos provienen de los componentes volátiles derivados de la desgasificación de los sedimentos subducidos. Así mismo, los datos de isótopos estables del Pb mostraron que los fluidos hidrotermales acidificados por los componentes magmáticos están disolviendo la roca de caja que conforma la estructura del edificio del volcán Copahue. Esta situación implica un riesgo extra ante la posibilidad de un colapso de flanco por inestabilidad de las paredes del edificio volcánico.

Modelo conceptual de circulación de fluidos del cráter.


Otra particularidad significativa del Copahue es la emisión de azufre líquido durante los últimos eventos eruptivos, junto con otras fases de alteración hidrotermal (sílice hidrotermal, jarosita, alunita, anhidrita/yeso). Estas fases reducen la permeabilidad de los conductos del sistema y probablemente actúan en el control de las explosiones freáticas y la anomalía térmica negativa registrada en la laguna cratérica durante el año 2004 (único periodo de congelamiento del lago cratérico conocido hasta el momento).

Variaciones temporales en las aguas ácidas del Río Agrio superior.


La composición química de las aguas del Río Agrio es controlada desde sus nacientes por las surgentes termales ácidas del flanco del volcán. Por este motivo, se considera que un monitoreo de alta frecuencia de las relaciones SO4/Cl y Mg/Cl puede ser de gran utilidad como un potencial indicador de la actividad volcánica actual y futura. Este estudio contribuye a una mejor comprensión de los mecanismos eruptivos magmáticos y freáticos, y complementa el seguimiento multidisciplinario del volcán Copahue que realiza el GESVA.
Para mayores detalles se remite al lector al trabajo publicado.
Agusto, M. y Varekamp, J. 2016. The Copahue Volcanic-Hydrothermal System and Applications for Volcanic Surveillance, Copahue Volcano. En Tassi, F. et al. (eds.) Active Volcanoes of the World Book Series, Springer-Verlag,  Chapter 9: 199-238, Berlin-Heidelberg.

Book webpage: http://www.springer.com/us/book/9783662480045#