Resumen de Impact of recent volcanic eruptions in the Canary Islands on the physical-chemical and biological properties of the local marine environment
La interacción de los volcanes con el océano puede manifestarse de diferentes formas, principalmente a través de erupciones submarinas, emisiones hidrotermales submarinas, y llegadas de lava al mar desde volcanes subaéreos. Todos estos procesos han ocurrido en Canarias en la última década.
Canarias es un archipiélago con volcanismo activo intraplaca. En el transcurso de este siglo, se han registrado dos erupciones volcánicas en el archipiélago: una erupción submarina al sur de la isla de El Hierro en 2011 y una erupción subaérea en la isla de La Palma en 2021. En el primer caso, el volcán submarino denominado Tagoro estuvo en erupción durante seis meses, con consecuencias dramáticas para el entorno marino circundante. Sin embargo, tras la finalización de la erupción, el volcán evolucionó hacia un sistema hidrotermal con flujo difuso que aún se mantiene activo, y el ecosistema se recuperó completamente en pocos años. En el caso de La Palma, las coladas de lava emitidas por el volcán alcanzaron el mar, danto lugar a la formación de dos deltas de lava. Estos constituyen nuevas plataformas emergidas creadas por la deposición de nuevos materiales volcánicos sobre el lecho marino preexistente. Esta tesis aborda tres estudios oceanográficos relacionados con estos dos volcanes juveniles, proporcionando una visión multidisciplinar detallada de sus interacciones con el medio marino.
En primer lugar, exploramos una de las consecuencias más dramáticas de la erupción submarina de El Hierro en 2011: la gran disminución del oxígeno disuelto en el área marina circundante. Las emisiones volcánicas contenían compuestos químicos reducidos, que se oxidaban rápidamente al entrar en contacto con el agua del mar, consumiendo oxígeno. Esto generó condiciones subóxicas e incluso anóxicas, con disminuciones de hasta -96% en la concentración de oxígeno en comparación con las condiciones normales. Estas plumas volcánicas de aguas desoxigenadas cubrieron un gran área de hasta 460 km2. Estas plumas interaccionaron con una estructura mesoescalar, remolino anticiclónico, que atrapó y transportó la perturbación volcánica hasta 80 km de distancia de la isla de El Hierro, donde aún se registró una disminución de hasta un -8% en la concentración de oxígeno disuelto.
El segundo estudio detalla el monitoreo durante 7 años de las emisiones de nutrientes inorgánicos disueltos por parte del volcán submarino Tagoro, tanto durante la etapa eruptiva como en la etapa post-eruptiva, que aún sigue activa. Se encontraron altos enriquecimientos en nutrientes inorgánicos, especialmente silicato (Si(OH)4), con un aumento de hasta 325 veces más respecto a las concentraciones normales en la zona. El fosfato (PO4) también presentó un alto enriquecimiento (10 veces más). El nitrógeno se emite principalmente en forma de amonio (NH4+), con un aumento de hasta 100 veces más, pero las formas oxidadas, nitrato y nitrito (NO3- y NO2-) también presentaron enriquecimientos, aunque de menor magnitud. Se calcularon los flujos anuales de estos nutrientes, que se encuentran en un rango entre 0.02 y 3.19 mol m-2 año-1. Estos flujos son comparables en magnitud a algunos de los aportes de nutrientes más importantes en la región, como el afloramiento costero del noroeste de África.
En el tercer estudio, nos adentramos en la erupción subaérea de 2021 en la isla de La Palma. La formación de deltas de lava durante esta erupción generó importantes anomalías físico-químicas y biológicas en toda la columna de agua del entorno marino cercano. Los niveles de turbidez fueron particularmente altos, hasta 30 veces más que en condiciones normales. Asimismo, se observaron disminuciones significativas en los niveles de pH y oxígeno disuelto, incrementos en la temperatura, y comportamientos variables en la salinidad, con aumentos y disminuciones. Las entradas de calor en la columna de agua dieron lugar a la formación de un evento de upwelling o afloramiento: las aguas calentadas por la lava ascendieron a superficie, siendo reemplazadas por aguas más profundas, más frías, y más ricas en nutrientes; sin embargo, este efecto no generó un bloom del fitoplancton. De hecho, los niveles de clorofila-a experimentaron una drástica disminución, llegando a registrar un descenso del -69%, lo que sugiere un impacto negativo sobre las comunidades fitoplanctónicas.
Estos tres estudios no solo representan una valiosa contribución al conocimiento científico del volcanismo oceánico, sino que también tienen implicaciones relevantes de cara a la gestión de emergencias volcánicas. En el último capítulo de la tesis, se presentan recomendaciones concretas para el muestreo oceanográfico durante emergencias volcánicas. Además, se destacan algunas implicaciones de este trabajo en la comprensión de la resiliencia del ecosistema marino tras una erupción volcánica. Por todo ello, esta tesis pretende ayudar al fortalecimiento efectivo de la capacidad de respuesta de Canarias ante futuras erupciones volcánicas en nuestro territorio.
