Actividad Nº 1: Simulador de volcanes del Museo de Alaska

Para la realización de la actividad se utilizará el simulador de volcanes que se encuentra en la página web del Alaska Museum.

Este simulador permite de forma progresiva modificar el contenido en sílice. Al mismo tiempo permite observa los volcanes que se van creando, cómo va cambiando la pendiente y el tipo de erupción. En la parte inferior de la pantalla se pueden observar cuáles son las principales variables que intervienen en la formación de volcanes, como son la presión, la temperatura y la viscosidad del magma, y de qué manera el contenido en sílice va modificando dichas variables. También se puede visualizar el nombre que recibe el volcán creado, el tipo de erupción, el tipo de roca volcánica, y un sismograma que registra las ondas sísmicas procedentes de microterremotos.

La finalidad de esta actividad es que el alumno al modificar el contenido de sílice observe los distintos volcanes que se pueden crear a la vez que relacione todas las variables que se ponen en juego para que extraiga sus propias conclusiones. Para ello se pedirá que complete la siguiente tabla:

Comentario

Esta actividad puede ser utilizada para explicar que los volcanes son fenómenos ligados a los movimientos de las placas además de para hacer comprender a los alumnos que la viscosidad del magma es uno de los factores que más incide en la peligrosidad volcánica, determinando si la erupción es explosiva o no.

También se puede plantear la diferencia que existe entre magma y lava pues a menudo tiende a confundirse, explicando que se llama magma a las rocas fundidas que se encuentran en el interior de la Tierra. Debido a la presión a la que se halla el magma tiene disueltos gases y lleva minerales o fragmentos de roca incluidos.. Cuando el magma es expulsado a la superficie terrestre (por ejemplo durante una erupción volcánica) pasa a llamarse lava, por ello la lava corresponde a las rocas fundidas situadas una vez que se hallan en el exterior (tanto en condiciones subaéreas como subacuáticas). En este momento la lava se ha desprendido, a menudo de manera violenta de los gases que el magma llevaba disueltos.

La viscosidad de una roca fundida es el resultado de tres factores: la composición química de la roca, la temperatura y el contenido de gases. Se les puede explicar la relación que tiene con cada uno de ellos:

• En cuanto a la composición, cuanto más acido es el magma, mayor es la viscosidad. La composición química de las lavas es el factor más importante en el control de su viscosidad. La mayoría de las lavas están compuestas por minerales del grupo de los silicatos. En general, cuanto mayor es la proporción de sílice comparada con la de elementos como el hierro o el magnesio, mayor es la viscosidad. Las lavas de baja viscosidad tienden a fluir por varios kilómetros y generalmente generan volcanes de perfil suave (Fig. 1). Las lavas de alta viscosidad en general producen conos de laderas empinadas (Fig. 2), proclives a producir explosiones catastróficas, generando cenizas volcánicas que pueden cubrir extensos territorios ayudadas por los vientos.

• La viscosidad de la lava aumenta por la proporción de material sólido que arrastra en el momento de la erupción.

A menudo los alumnos tienden a confundir el término viscosidad con el de densidad y para que comprendan los fenómenos volcánicos es totalmente necesario hacerles ver la diferencia. Se les explicará que la viscosidad de un fluido mide su resistencia al flujo y se les hará observable cuando derramen dos fluidos con diferente viscosidad como el agua y el aceite. Cuando se vierte el agua (muy poco viscosa) encima de una superficie inclinada (cual si fuera el edificio volcánico) el líquido se mueve rápidamente ladera abajo, sin embargo cuando se derrama el aceite (mucho más viscosa) se moverá más lentamente alcanzando la base bastante más tarde. Por otro lado hemos de recordarles qué pasa cuando se mezclan el agua y el aceite y cuál de los dos fluidos queda flotando, con ello les mostraremos que un fluido viscoso como el aceite (semejante a un magma rico en sílice ó granítico) es menos denso que uno más fluido como el agua (asimilable a un magma pobre en sílice ó basáltico)

Esta actividad también sirve para recordar a los alumnos la clasificación de los rocas ígneas estudiadas en cursos anteriores, más concretamente las volcánicas, (de más ácida a más básica) tenemos la riolita, la andesita y el basalto. También se puede hacer referencia a la obsidiana y la piedra pómez también conocida como pumita, ejemplos de rocas volcánicas  más conocidas por su textura que por su composición. La primera es un vidrio volcánico negro y la segunda es un vidrio volcánico espumoso en la que las abundantes oquedades son producidas por los gases que quedaron atrapados tras la solidificación de un magma que contenía una proporción muy elevada de éstos.

Es la primera vez que el alumnado clasifica los tipos de edificios o estructura volcánicas y las relaciona con el tipo de magma emitido por lo que es conveniente explicar que frecuentemente los volcanes presentan variedades de erupciones a lo largo de su historia, e incluso dentro de un mismo episodio eruptivo. Además de la mayor acidez o basicidad del magma, entran en juego otros factores, como la temperatura de la lava, la geometría de la chimenea, la entrada de agua en el magma, etc.

Al final el alumno ha de ser capaz de entender en qué sentido la viscosidad condiciona la explosividad de una determinada erupción así como las variables que hacen de un magma más o menos viscoso (temperatura, contenido en gases, composición). También habrá de saber qué tipo de roca se formará dependiendo de dichas variables.