El doctor Donald Bruce Dingwell, honoris causa por nuestra Universidad en reconocimiento a sus valiosas aportaciones a la geociencia y fundador y director del Departamento de Ciencias de la Tierra y el Ambiente de la Universidad de Múnich, visitó la Facultad de Ingeniería para dictar la conferencia Volcanology: From Geoscience to Geoengineering, el pasado 27 de septiembre en el Auditorio Javier Barros Sierra.
Canadiense de origen, es egresado con honores de la Universidad Memorial y doctor en Geología por la de Alberta. Hizo su investigación postdoctoral en el Instituto Carnegie y fue profesor asistente en la Universidad de Toronto. Desde el año 2000 ocupa el puesto de director del Instituto de Mineralogía y Petrología de la LMU. El doctor Dingwell, con más de 30 años de experiencia docente y 450 artículos científicos, ha influido profundamente en la comprensión de los silicatos, vidrios y magmas, ya que su enfoque para la manipulación de magma y lava a alta temperatura y presión permite cuantificar los mecanismos físico-químicos que dan lugar al vulcanismo explosivo. Es además un incansable promotor del intercambio académico internacional, como lo demuestra su generosidad para la investigación colaborativa y numerosos trabajos sobre volcanes mexicanos realizados con estudiantes e investigadores de nuestro país.
El conferencista inició con el planteamiento de que en los años por venir la ingeniería será necesaria para el estudio de los volcanes, a lo que agregó su deseo de inspirar a los presentes a desarrollarse en esta área. La vulcanología es parte esencial de las geociencias, por lo que su estudio se vale principalmente del trabajo de campo. Si bien esto puede ser una experiencia emocionante, los requerimientos que se vislumbran a futuro apuntan en otra dirección.
Aunque parezca una obviedad, el fenómeno vulcanológico es parte central del funcionamiento no sólo de la Tierra, sino también de otros planetas; hay rastros de su actividad que datan de 4 billones de años y, aunque es imperceptible en la vida diaria, la humanidad está asentada en suelo volcánico. En una rápida síntesis del problema, explicó que las erupciones resquebrajan la litósfera y ésta termina en la atmósfera, los océanos e, incluso, en nuestros pulmones, y que pueden ser tan grandes para acabar con una civilización o una especie, como sabemos por evidencias del pasado. Pese a que pueda parecer un factor irrelevante para el territorio europeo, la población ya se ha visto afectada por las cenizas expulsadas por un pequeño volcán islandés, hecho que impactó en la consciencia colectiva. A esto se suma el crecimiento de las rutas de aviación, muchas de las cuales pasan directamente por encima de líneas volcánicas.
Los tres pilares actuales para estudiar estas estructuras geológicas son observaciones en campo, modelos teóricos y numéricos, y pruebas de laboratorio; mientras que para monitorearlas se combinan diferentes técnicas para interpretar una variedad de señales complejas: percepción remota, deformación del suelo, información sísmica y acústica, y mediciones geofísicas, del gas y el agua. El doctor Dingwell aseguró que la interpretación de estos datos demanda de una aproximación más ingenieril para analizar los riesgos, de ahí su llamado a un trabajo multidisciplinario.
Con este panorama en mente, el siguiente paso es fragmentar el problema para simplificar los experimentos y llegar a una respuesta significativa. Sin embargo, las fases a estudiar, similares a los procesos industriales en ingeniería, representan una enorme dificultad, dado que ocurren dentro del volcán. Se ha detectado gran cantidad de agua al interior de los volcanes, pero la mayor parte sale durante la erupción, lo que altera drásticamente la viscosidad. Si a esto sumamos las condiciones particulares de la Tierra, es una combinación perfecta para el desastre.
Se han hecho esfuerzos por conocer los efectos de la variación de temperatura y composición en la viscosidad. En pruebas, realizadas con elementos que fácilmente se pueden encontrar en laboratorios de materiales y utilizando viscosímetros de alta temperatura, se han ensayado distintas combinaciones de elementos que han resultado en importantes revelaciones del proceso de descompresión (umbral, velocidad y permeabilidad de fragmentación de acuerdo a la porosidad de la roca), así como en nuevas observaciones que abren las puertas a líneas de investigación y le permiten a los científicos recalibrar sus prioridades. Es el caso de las descargas eléctricas que se avistaron en un sencillo experimento de descompresión.
En este punto el ponente reiteró lo crucial de la intervención de los ingenieros y señaló que una de las áreas de oportunidad es el estudio de los efectos por la acumulación de ceniza en turbinas. Al tener una temperatura superior, el ambiente de la turbina regresa la ceniza a su estado líquido, lo que provoca que se pegue a las aspas y se filtre a otras partes de la aeronave, un problema que requiere de nuevos materiales y de consideraciones desde distintas perspectivas de la ingeniería.
Subrayó que queda mucho por descubrir sobre los volcanes, aunque la gran cantidad de modelos existentes podría hacernos pensar que se conoce enteramente su estructura interior. Una de las expectativas es el desarrollo de mejores sensores, capaces incluso de funcionar en lava activa: "Esto nos cambiará de una disciplina de observación geocientífica a una de trabajo directo, intervención y cambio. Si fuera un libro de ciencia ficción sólo imaginen cuál sería el siguiente paso", invitó el doctor Dingwell para inspirar a los presentes. Uno de los sueños es abrir instalaciones especializadas con un pozo para aquellos interesados en experimentar directamente en magma y que tocará principalmente a las generaciones futuras, concluyendo que en la próxima década se dará el desarrollo de una ingeniería volcánica que cambiará por completo esta ciencia.
El doctor Hugo Delgado, director del Instituto de Geofísica UNAM, agradeció a la Facultad de Ingeniería por su hospitalidad y a su comunidad por el genuino interés mostrado en esta nueva área de oportunidad. Destacó que el propósito es acercar investigadores distinguidos como el doctor Dingwell con los futuros ingenieros para crear más y mejores desarrollos.
