3.000 metros de cable LAPP para monitorizar el volcán islandés Hekla

Una red de sismómetros monitoriza a uno de los volcanes más activos de Islandia, Hekla. Conectar esta red requiere un cable robusto, ya que el ambiente en las montañas de Islandia es todo menos amigable y ha sido la compañía LAPP la responsable de aportar esa solución. El equipamento, incluyendo 3.000 m de cable de LAPP, se transportó a través de hielo y nieve hasta la ladera del volcán Hekla.

Los volcanes son parte de Islandia como lo son los géisers, glaciares y otros accidentes geográficos. Hekla, ubicado en el sur de la isla, es uno de los más activos y peligrosos. Hace erupción aproximadamente cada 10 años lanzando fuentes cenizas de hasta 30 kms en el cielo, las últimas fueron en los años 1970, 1980, 1991 y 2000, pero desde la última erupción en el año 2000 el volcán ha dado un respiro.

Esta es una buena noticia para los turistas que vienen para caminar hasta el borde del cráter a 1.491 metros sobre el nivel del mar. Pero esto pone a los geofísicos nerviosos “Hekla podría hacer erupción en cualquier momento”, advierte Martin Möllhoff, geofísico alemán que trabaja en el School of Cosmic Physics of the Institute for Advanced Studies en Dublin (Irlanda). “Y cuanto más largo sea el periodo de inactividad, más violenta será la erupción”, subraya.

Möllhoff lidera la división técnica que usa sismómetros para monitorear numerosos volcanes alrededor del mundo, incluyendo el Hekla. Si estas sondas detectan temblores menores en el suelo, se activa la alerta roja. Esto se debe a que las últimas erupciones sólo se detectaron en curvas de medición sísmica con una antelación de 30 a 80 minutos. Como resultado, todos los visitantes de Hekla deben descargar una aplicación en su dispositivo móvil para recibir mensajes de alerta vía SMS

Detectando signos de alerta

El equipo de Möllhoff está en el proceso de instalar seis sismómetros en la cima de Hekla. Cada uno de estos cilindros metálicos contiene una masa de una aleación metálica térmicamente estable. La masa se mantiene prácticamente inmóvil por medio de un bucle de retroalimentación electrónica. Los temblores en el suelo generan vibración en la carcasa, mientras que la masa se mantiene estable debido a su inercia. La posición de la masa en relación con la carcasa se mide y el bucle de realimentación ejecuta una contrafuerza magnética o electrostática, según el modelo. El voltaje requerido para generar esta fuerza es el valor de medición que se registra digitalmente. Esto hace que sea posible detectar movimientos en tan solo algunos nanómetros (1 nanómetro = 1 millón de milímetros).

Ya que Hekla ofrece tan poco tiempo de advertencia, no es posible guardar los valores de medición en el sismómetro y realizar lecturas cada pocos meses, como se hace usualmente. Al contrario, estos deben comunicarse inmediatamente. Esto habitualmente se realiza a través de módems móviles 3G, pero no es posible para los 6 sismómetros debido que los módems requieren hasta 5 vatios de potencia eléctrica. En el sombrío paisaje islandés, en el que en invierno el sol sale pocas horas al día, los paneles solares no pueden proporcionar suficiente energía.

El cable se suministró por Johan Rönning, compañía islandesa especializada en de equipos eléctricos que importa y vende productos LAPP en Islandia y es proveedor de componentes eléctricos de la mayoría de instalaciones geofísicas. La compañía trabaja con LAPP desde 1985. “Estamos muy contentos con la colaboración”, dice Óskar Gústavsson, key account manager en Johan Rönning.

A través de la afilada roca volcánica

Las distancias entre las turbinas de aire, los centros de transferencia de datos y los sismómetros son relativamente cortas. En muchos sectores LAPP es conocido por no tener cantidad mínima de pedido. Esto permitió a los científicos pedir los 3 kilómetros de cable que necesitaban para toda la instalación. Pero el principal argumento a favor de los cables de LAPP fue su robustez. La dura piedra volcánica hace imposible instalar un cable bajo tierra, lo que significa que debe extenderse sobre las rocas afiladas. Aquí tiene que soportar abrasión mecánica y en el invierno temperaturas bajo cero. Las nevadas también pueden ocurrir durante todo el año.

Otro factor importante es el calor. Aquí sobre la delgada corteza de la Cordillera del Atlántico Medio, la roca puede ser muy caliente. Los geólogos han medido hasta 50 grados centígrados a tan solo un metro de profundidad. Además, gases altamente corrosivos salen fuera del suelo en algunos lugares. Observando el lado positivo, este paisaje inhóspito no alberga a ningún animal salvaje que pueda roer el cable.

El trabajo de escoger el cable adecuado recayó sobre Bergur Bergsson, ingeniero de la oficina meteorológica de Islandia, que buscaba un cable Ethernet relleno de gel con 4 conductores, apantallado y con un recubrimiento robusto. Los colegas de Bergsson habían usado estos cables en redes medidas sísmicas durante 15 años, al igual que en un proyecto similar en Vatnajökull, el glaciar más grande de Islandia.

Impermeable en todas las direcciones

En la página web de LAPP, Bergsson encontró un cable de exteriores para conexiones en telecomunicaciones. El cable cuenta con cuatro pares trenzados, rodeados por una banda de plástico recubierta de aluminio que actúa como pantalla. El recubrimiento exterior de PE es resistente a los rayos UV y es transversalmente impermeable, lo que significa que no permite que la humedad penetre a través de la cubierta. Si el agua penetra en los extremos del cable, es decir en las conexiones del sismómetro y en el modem del centro de datos, o a través de un desgarro causando por un objeto afilado, se evita que el agua se propague a través del cable porque está relleno de un tipo de gel.

Möllhoff afirma que la elección del cable es muy buena. La fuente de alimentación de corriente continua de 60 voltios para los sismómetros es estable, al igual que la transmisión de datos en ambas direcciones a través de los pares de conductores separados. Esto permite a los volcanólogos ajustar la configuración del sismómetro desde lejos. El sistema de medición del primer sismómetro instalado funciona a la perfección, recolectando 1.5 gigabytes de datos al mes y transmitiéndolo en vivo a Reikiavik y Dublín.

Campaña de medición hasta la erupción

Hasta ahora, no hay nada que sugiera que Hekla pudiera estar a punto de hacer erupción. Se planea que la campaña de medición continúe hasta que ocurra la próxima erupción. El objetivo es descubrir cómo se reflejan las erupciones inminentes en los datos de medición y proporcionar información sobre cómo desarrollar un sistema de alerta temprana permanente. Dicho sistema también podría instalarse en otros volcanes. En cualquier caso, la investigación continúa. "Todavía hay muchos volcanes que aún no hemos explorado, y muchas preguntas sin responder”, recuerda Martin Möllhoff.