Fumarola

Una fumarola ( / ˈ f juː m ə ˌ r oʊ l / ; también escrita fumerole ) ^{[ 1 ]} es una abertura en la superficie de la Tierra u otro planeta terrestre desde la cual se emiten gases y vapores volcánicos calientes, sin líquidos ni sólidos que los acompañen. Las fumarolas son características de las últimas etapas de la actividad volcánica , pero la actividad fumarólica también puede preceder a una erupción volcánica y se ha utilizado para la predicción de erupciones . La mayoría de las fumarolas se extinguen a los pocos días o semanas del final de una erupción, pero algunas son persistentes, durando décadas o más. Un área que contiene fumarolas se conoce como campo de fumarolas .

El vapor predominante que emiten las fumarolas es vapor de agua , formado por la circulación de agua subterránea a través de roca caliente. Este vapor suele ir acompañado de gases volcánicos liberados por el enfriamiento del magma a gran profundidad. Estos gases volcánicos incluyen compuestos de azufre , como diversos óxidos de azufre y sulfuro de hidrógeno , y a veces cloruro de hidrógeno , fluoruro de hidrógeno y otros gases. Una fumarola que emite cantidades significativas de compuestos de azufre se denomina a veces solfatara .

La actividad de las fumarolas puede erosionar las rocas alrededor de la chimenea, depositando simultáneamente azufre y otros minerales. Bajo las fumarolas pueden formarse valiosos depósitos minerales hidrotermales . Sin embargo, las fumarolas activas pueden ser peligrosas debido a la emisión de gases calientes y tóxicos.

Una fumarola (o fumerola ; del francés fumerolle , una estructura abovedada con aberturas laterales, construida sobre una cocina para permitir la salida del humo ^{[ 2 ]} ) es una abertura en la corteza de un planeta que emite vapor y gases , pero no material líquido o sólido. ^{[ 3 ]} La temperatura de los gases que salen de la chimenea oscila entre aproximadamente 100 y 1000 °C (210 y 1800 °F) . ^{[ 4 ]} El vapor se forma cuando el agua subterránea se sobrecalienta por la roca caliente y luego hierve (debido a la despresurización) al acercarse a la superficie. ^{[ 5 ]}  

Además del vapor, los gases liberados por las fumarolas incluyen dióxido de carbono , óxidos de azufre , sulfuro de hidrógeno , cloruro de hidrógeno y fluoruro de hidrógeno . Estos tienen su origen en el enfriamiento del magma subterráneo. No todos estos gases están presentes en todas las fumarolas; por ejemplo, las fumarolas de Kilauea en Hawái, EE. UU., casi no contienen cloruro de hidrógeno ni fluoruro de hidrógeno. ^{[ 3 ]} Los gases también pueden incluir trazas de sulfuro de carbonilo , disulfuro de carbono , hidrógeno , metano o monóxido de carbono . ^{[ 6 ]} Una fumarola que emite gases sulfurosos puede denominarse solfatara (del italiano antiguo solfo , "azufre" ^{[ 7 ] [ 8 ]} ). Las fumarolas pueden formar manantiales termales ácido-sulfatados cuando parte del vapor se condensa en la superficie. Los vapores ácidos ascendentes del subsuelo, como el CO₂ _y el H₂S _, se disuelven, creando manantiales termales de bajo pH calentados por vapor. ^{[ 9 ]}

Las fumarolas se asocian normalmente con las últimas etapas de la actividad volcánica, ^{[ 10 ]} aunque también pueden precederla ^{[ 4 ]} y se han utilizado para predecir erupciones volcánicas. ^{[ 5 ]} En particular, los cambios en la composición y la temperatura de los gases de las fumarolas pueden indicar una erupción inminente. ^{[ 3 ]} Un aumento en las emisiones de óxido de azufre es un indicador particularmente sólido de que nuevo magma está ascendiendo desde las profundidades, y puede detectarse meses o años antes de la erupción. Las emisiones continuas de óxido de azufre después de una erupción indican que el magma sigue ascendiendo hacia la superficie. ^{[ 6 ]}

Las fumarolas pueden aparecer a lo largo de pequeñas grietas, a lo largo de fisuras largas o en grupos o campos caóticos. También aparecen en la superficie de flujos de lava y flujos piroclásticos . ^{[ 11 ]} Un campo de fumarolas es un área de manantiales termales y respiraderos de gas donde el magma superficial o las rocas ígneas calientes liberan gases o interactúan con el agua subterránea . ^{[ 12 ]} Cuando aparecen en ambientes helados, las fumarolas pueden causar torres de hielo fumarólicas .

Las fumarolas pueden persistir durante décadas o siglos si se encuentran sobre una fuente de calor persistente; o pueden desaparecer en cuestión de semanas o meses si se forman sobre un depósito volcánico reciente que se enfría rápidamente. ^{[ 11 ]} El Valle de los Diez Mil Humos , por ejemplo, se formó durante la erupción de Novarupta en Alaska en 1912. Inicialmente, miles de fumarolas aparecieron en la ceniza enfriada de la erupción, pero con el tiempo la mayoría de ellas se han extinguido. ^{[ 13 ]} Se encuentran fumarolas persistentes en Sulfur Bank, en el borde norte de la caldera de Kilauea , pero la mayoría de las fumarolas en Hawái no duran más de unos pocos meses. ^{[ 3 ]} Todavía hay numerosas fumarolas activas en el Parque Nacional de Yellowstone , EE. UU., ^{[ 14 ]} unos 70 000 años después de la erupción más reciente. ^{[ 15 ]}

Los humos ácidos de las fumarolas pueden descomponer la roca alrededor de las chimeneas, produciendo halos de alteración de colores brillantes . ^{[ 5 ]} En Sulphur Banks, cerca de Kilauea en Hawái, una alteración leve reduce la roca a ópalo y caolinita de color gris a blanco, con la textura original de la roca aún discernible. La alteración comienza a lo largo de las juntas de la roca y avanza hacia el interior hasta que todo el bloque de juntas se altera. Una alteración más extrema (a un pH más bajo ) reduce el material a minerales arcillosos y óxidos de hierro para producir arcilla de color rojo a marrón rojizo . ^{[ 16 ]} El mismo proceso puede producir valiosos depósitos de mena hidrotermal en profundidad. ^{[ 5 ]}

Las fumarolas que emiten vapores sulfurosos forman depósitos superficiales de minerales ricos en azufre y de minerales fumarólicos . Los cristales de azufre en Sulfur Banks, cerca de Kilauea, pueden alcanzar los 2 centímetros (0,8 pulgadas) de longitud, y se ha depositado una cantidad considerable de azufre en Sulfur Cone, dentro de la caldera de Mauna Loa . ^{[ 3 ]} Entre los lugares donde se han explotado estos depósitos se incluyen: 

• Kawah Ijen ^{[ 17 ] [ 18 ]} y Arjuno-Welirang , ^{[ 19 ]} Indonesia
• Complejo Purico ^{[ 20 ]} cerca de San Pedro de Atacama en Chile
• Monte Tongariro en el centro de la Isla Norte , Nueva Zelanda (minado por maoríes hasta 1950) ^{[ 21 ]}
• Whakaari / Isla Blanca en la Bahía de Plenty , Nueva Zelanda (explotada desde la década de 1880 hasta la de 1930) ^{[ 22 ] [ 23 ]}
• Sicilia , que tenía un casi monopolio del azufre antes del desarrollo del proceso Frasch para extraer azufre de domos de sal. ^{[ 24 ]}

La extracción de azufre en Indonesia a veces se realiza por un salario bajo, a mano, sin respiradores ni otros equipos de protección. ^{[ 17 ]}

En abril de 2006, las emisiones de fumarolas mataron a tres trabajadores de la patrulla de esquí al este del telesilla 3 en la estación de esquí Mammoth Mountain en California. Los trabajadores fueron asfixiados por una acumulación de gases tóxicos (un mazuku ) en una grieta en la que habían caído. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Las fumarolas se encuentran en todo el mundo en zonas de actividad volcánica. Algunos ejemplos notables incluyen:

• Los Campos Flégreos , Italia, conocidos desde la antigüedad y considerados la entrada al Infierno , ^{[ 27 ]} que ahora se vigilan de cerca debido al peligro que representan para la urbanización cercana. ^{[ 28 ]}
• Zona Volcánica Central , Sudamérica ^{[ 29 ]}
• Caldera de Corbetti , Etiopía, donde se está construyendo una central geotérmica ^{[ 30 ].}
• Zona volcánica de Taupō , Nueva Zelanda, donde las fumarolas sustentan un ecosistema único y en peligro crítico de extinción ^{[ 31 ].}
• Monte Usu , Japón ^{[ 32 ]}
• Valle de la Desolación en el Parque Nacional Morne Trois Pitons en Dominica ^{[ 33 ]}
• Furnas , Isla de São Miguel, Azores (Portugal)
• El Parque Nacional de Yellowstone tiene miles de fumarolas, incluyendo Black Growler en Norris Geyser Basin y numerosas fumarolas salpicando Roaring Mountain . ^{[ 34 ]}

• Lago Hirviente
• Filtración fría
• Chimenea hidrotermal
• Mofetta
• Pozo de barro
• Volcán de lodo

• Minería de azufre en el volcán Gunung Welirang
• Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Fumarole"  . Encyclopædia Britannica . Vol.  11 (11.ª  ed.). Cambridge University Press. pp. 300–301 .