Por primera vez, el interior del Popocatépetl se ha cartografiado en tres dimensiones con un nivel de detalle inédito. Un equipo de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ha logrado construir una imagen 3D del subsuelo del volcán, mostrando cómo se distribuye el magma bajo uno de los colosos más activos y vigilados del planeta.
Este avance llega después de cinco años de expediciones en alta montaña, mediciones sísmicas continuas y un procesamiento de datos apoyado en técnicas de inteligencia artificial. El resultado no es solo una imagen espectacular, sino una herramienta clave para mejorar la gestión del riesgo en una región donde viven cerca de 25 millones de personas en un radio de 100 kilómetros, con infraestructuras estratégicas como aeropuertos, hospitales y centros educativos.
Cómo se ha visto el interior del Popocatépetl en 3D
El proyecto, dirigido por Marco Calò, vulcanólogo del Instituto de Geofísica de la UNAM, parte de una idea sencilla pero difícil de llevar a la práctica: aprovechar las vibraciones del suelo para «tomar una radiografía» del volcán. Cada pequeña sacudida, cada temblor y cada explosión generan señales sísmicas que se propagan por el interior y cambian según el tipo de material que encuentran.
Hasta ahora, el Popocatépetl era una excepción dentro de los grandes volcanes activos del mundo: no contaba con un mapa interno de alta resolución, pese a su intensa actividad desde 1994 y a su proximidad a zonas densamente pobladas. Los primeros intentos, hace unos 15 años, ofrecieron imágenes parciales y, en ocasiones, resultados contradictorios sobre la estructura interna y la ubicación de las reservas de magma.
Para superar esas limitaciones, el equipo decidió reformular la estrategia de vigilancia. Se amplió la red de instrumentación y se apostó por técnicas modernas de análisis de datos, con la mirada puesta en obtener un modelo tridimensional robusto del subsuelo capaz de responder a preguntas clave: dónde se concentra el magma, cómo se conecta con el cráter y qué zonas son más propensas a generar sismicidad.
El desafío no era solo científico. Cada medición implicaba subir por las laderas del Popocatépetl con mochilas cargadas de equipos en un entorno cambiante, con ceniza, gases y el riesgo permanente de explosiones menores. Esa combinación de trabajo de campo y análisis avanzado de datos ha sido la clave para llegar a la imagen final.
Una red de sismógrafos y una inteligencia artificial al servicio del volcán
Uno de los pilares del proyecto fue la expansión de la red sísmica que rodea el volcán. El Popocatépetl contaba con una docena de estaciones operadas por el Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED). Para esta investigación, el grupo de la UNAM elevó el número de equipos hasta 22 sismógrafos distribuidos alrededor del cráter, cubriendo el perímetro con mucha mayor densidad.
Estos dispositivos registran las vibraciones del terreno hasta cien veces por segundo. Ese nivel de detalle genera un volumen de datos enorme, imposible de analizar manualmente en un plazo razonable. Ahí entra en juego la inteligencia artificial: la doctora en formación Karina Bernal adaptó algoritmos diseñados para otros volcanes y enseñó a la máquina a reconocer los diferentes tipos de temblores característicos del Popocatépetl.
Mediante este entrenamiento, se construyeron catálogos de señales sísmicas que agrupan desde pequeños microsismos hasta eventos asociados al movimiento de fluidos, explosiones o fractura de rocas. Cada tipo de señal aporta pistas distintas sobre lo que ocurre en profundidad, permitiendo ir más allá del simple registro de «si tiembla o no».
Combinando la información de las 22 estaciones y los patrones identificados por los algoritmos, los investigadores pudieron inferir qué materiales hay en cada zona del interior del volcán, en qué estado se encuentran (sólido, parcialmente fundido o fundido), a qué temperatura aproximada y a qué profundidad. Con todo ello, se generó la tomografía sísmica tridimensional del Popocatépetl.
Este tipo de modelización recuerda a una tomografía médica, solo que aquí, en lugar de rayos X, se utilizan las ondas sísmicas que atraviesan el volcán. Donde las ondas se ralentizan, es más probable que haya material caliente o magma; donde se aceleran, dominan las rocas más frías y compactas.
Lo que revela la tomografía sísmica 3D del Popocatépetl
Lejos del esquema simplificado que aparece en los libros escolares —un volcán con una sola chimenea vertical y una cámara magmática bien definida—, el modelo obtenido muestra un sistema interno mucho más complejo. La imagen tridimensional se extiende hasta 18 kilómetros por debajo del cráter y dibuja un entramado de zonas con propiedades físicas distintas.
Según el equipo de la UNAM, la tomografía señala lo que parecen ser varias «bolsas» o reservorios de magma a distintas profundidades, separadas por material más sólido que actúa como barrera parcial entre ellas. No se trata, por tanto, de una única cámara uniforme, sino de un sistema segmentado con diferentes cuerpos magmáticos conectados de forma más o menos eficiente.
Uno de los hallazgos más llamativos es la mayor concentración de magma hacia el sector sureste del volcán. Esa zona coincide con una sismicidad más abundante, lo que sugiere que allí se están produciendo procesos internos especialmente activos: movimiento de fluidos, cambios de presión y posibles rutas preferentes de ascenso del magma.
Esta distribución interna ayuda a reinterpretar algunos patrones de actividad observados en superficie, como la frecuencia de exhalaciones de gas y ceniza, las deformaciones sutiles del edificio volcánico o determinados enjambres sísmicos. Aunque todavía no permite anticipar con exactitud cuándo ocurrirá una erupción, sí ofrece un contexto físico mucho más sólido para evaluar la evolución del sistema.
Además, la tomografía refuerza la idea de que el Popocatépetl es un volcán dinámico y en continua reorganización interna, donde el magma puede redistribuirse entre reservorios y modificar los patrones de actividad con el tiempo. Repetir el mismo tipo de estudios en el futuro permitirá comparar imágenes y detectar cambios relevantes antes de episodios eruptivos más importantes.
Un gigante activo con historia y riesgo para millones de personas
El Popocatépetl, conocido coloquialmente como «El Popo», se alza hasta los 5.452 metros de altitud y domina el paisaje del centro de México. Su forma actual se consolidó hace más de 20.000 años, cuando emergió en el cráter de antiguos volcanes, y desde 1994 se mantiene en un estado de actividad casi continua, con columnas de gas, cenizas y pequeñas explosiones registradas con frecuencia.
Esta actividad no es solo una cuestión científica: el volcán tiene un radio de influencia de alrededor de 100 kilómetros en el que viven millones de personas y operan cinco aeropuertos, además de escuelas, hospitales y otras infraestructuras críticas. Cambios en el nivel de alerta pueden afectar directamente a vuelos, evacuaciones preventivas o restricciones de acceso a ciertas zonas rurales y turísticas.
La historia del Popocatépetl está salpicada de episodios que ilustran su poder destructivo. En el siglo I, la localidad de Tetimpa quedó sepultada bajo ceniza volcánica, en lo que los investigadores han descrito como una especie de «pequeña Pompeya» mesoamericana. Ya en el siglo XX, la intervención humana, con el uso de dinamita para extraer azufre del cráter, llegó a disparar una erupción, recordando que la actividad industrial en zonas volcánicas no está exenta de consecuencias.
A pesar de ser uno de los volcanes que más gases contaminantes emite en la región, sus emisiones representan solo una fracción de lo que genera la vecina Ciudad de México. Este contraste pone en perspectiva el peso relativo de los volcanes frente a las actividades humanas en el balance global de gases de efecto invernadero, un tema de creciente interés también en Europa.
La última erupción relevante se registró en 2023, dentro de ese patrón de actividad intermitente que obliga a mantener una vigilancia constante. El nuevo modelo 3D se integra ahora en esa labor diaria de seguimiento, aportando información adicional para interpretar las señales que llegan de la red de monitoreo y complementar el balance de actividad y alerta.
Vivir y trabajar en un «laboratorio natural» a 4.000 metros
Más allá de los datos, el proyecto ha supuesto una experiencia intensa para el equipo científico. El propio Calò, que durante años se dedicó a estudiar volcanes únicamente desde el ordenador, reconoce que trabajar directamente sobre las laderas del Popocatépetl ha cambiado su percepción de la investigación. Pasar de los gráficos en pantalla al sonido real de las explosiones y al olor a azufre abre otra forma de entender el sistema que se está analizando.
Las expediciones comienzan de madrugada, con varias horas de ascenso hasta encontrar un lugar adecuado para instalar el campamento, normalmente en una zona de bosque de pinos alrededor de los 3.800 metros. La presencia de vegetación alta es una señal de que las explosiones raramente llegan hasta allí y que el área es razonablemente segura para pernoctar y aclimatarse.
A partir de ese punto, el paisaje cambia. Los árboles van dejando paso a matorrales dispersos entre ceniza volcánica y, más arriba, a un terreno dominado casi por completo por sedimentos sueltos. En el camino hay que cruzar un lahar, una lengua de piedras y ceniza que, en temporada de lluvias, se transforma en un río de lodo capaz de arrastrar todo a su paso. Fuera de esas fechas, el cauce seco ofrece un mirador privilegiado a otros volcanes emblemáticos, como el Pico de Orizaba, La Malinche o el Iztaccíhuatl.
Para quienes participan en las campañas, como la estudiante de máster Karina Rodríguez, el trabajo combina el análisis de ondas sísmicas con la experiencia física de «sentir» el volcán: escuchar la ceniza caer como si fuera lluvia, notar la vibración del suelo durante un pequeño sismo o ver cómo un resplandor naranja ilumina el cráter en las noches más oscuras.
La altitud añade una dificultad adicional. A partir de los 4.200 metros, las mochilas cargadas con ordenadores, equipos de análisis de gases, baterías y bidones de agua parecen pesar mucho más, y el ritmo del equipo se ralentiza. Aun así, en muchas ocasiones es necesario trasladar hasta 50 kilos de material cuando se instala una estación sismográfica nueva, lo que convierte cada campaña en un ejercicio de resistencia física además de intelectual.
Estaciones enterradas, bombas volcánicas y tradiciones en la ladera
Una parte importante del trabajo de campo consiste en revisar periódicamente las estaciones sísmicas. Cada vez que el equipo llega a una, debe localizarla y desenterrarla —se ocultan bajo el suelo precisamente para evitar robos o daños directos—, comprobar que la electrónica sigue operativa, verificar el estado del panel solar, descargar los datos y volver a cubrirla.
No siempre hay buenas noticias. En más de una ocasión, los investigadores han descubierto que la batería de una estación había fallado hacía meses o que pequeños animales habían roído los cables. En situaciones más extremas, alguna instalación ha sido alcanzada por fragmentos expulsados durante explosiones, quedando seriamente dañada o destruida.
En el paisaje llaman la atención las llamadas «bombas volcánicas», grandes rocas de hasta metro y medio de diámetro y varias toneladas de peso que el volcán ha lanzado en episodios anteriores. Una de estas rocas marca incluso el camino hacia la parte alta y sirve como recordatorio de lo que puede implicar el inicio de una erupción más enérgica.
Por motivos de seguridad, la zona próxima al cráter está oficialmente restringida, aunque no siempre se respeta del todo. En 2022, una persona falleció tras ser alcanzada por una roca a unos 300 metros del borde, un incidente que subraya la necesidad de respetar las limitaciones de acceso alrededor de un volcán activo.
Junto a este contexto de riesgo, el Popocatépetl también mantiene vivas tradiciones locales y elementos culturales. Cerca de una hondonada conocida como el «Ombligo del Popo» es habitual encontrar restos de ofrendas, como una botella de tequila, vinculadas a peregrinaciones anuales a un punto que muchos consideran una conexión simbólica con el inframundo. Ese cruce entre ciencia, mito y vida cotidiana forma parte del paisaje habitual en las laderas del volcán.
Lo que cambia para la gestión del riesgo volcánico
La obtención de la primera imagen 3D detallada del interior del Popocatépetl no es únicamente un logro académico. Tiene implicaciones prácticas para la gestión del riesgo y la preparación ante emergencias, tanto en México como para otros países con volcanes activos, incluidos varios en Europa.
Disponer de un modelo interno bien definido permite relacionar con más precisión las señales observadas en superficie —como cambios en la sismicidad, deformación del terreno o variaciones en el tipo de erupciones— con procesos específicos que ocurren en profundidad. Por ejemplo, si se detecta un aumento de temblores en la zona sureste del cráter, donde la tomografía revela una mayor acumulación de magma, las autoridades pueden valorar ese cambio con más contexto físico.
El proyecto también muestra el potencial de combinar redes densas de sismógrafos con inteligencia artificial, un enfoque que ya está en el radar de centros de vigilancia volcánica de todo el mundo. Para Europa, donde volcanes como el Etna, el Vesubio, los Campos Flégreos o los sistemas volcánicos de Islandia son objeto de atención constante, este tipo de metodología ofrece una referencia concreta de cómo mejorar la resolución de los modelos internos.
Además, repetir el mismo tipo de tomografía en el futuro, con los sismógrafos ya instalados y los algoritmos afinados, abrirá la puerta a comparar la estructura interna del volcán en diferentes momentos. Cualquier cambio significativo en la distribución de las zonas parcialmente fundidas o en la conectividad entre reservorios puede ser una señal temprana de que el sistema se está reorganizando antes de un nuevo ciclo eruptivo.
Los investigadores insisten, no obstante, en que ningún modelo permite predecir erupciones con total exactitud. Lo que sí aportan estas herramientas es una base mucho más sólida para interpretar los datos diarios y tomar decisiones informadas sobre cambios en los niveles de alerta, restricciones aéreas o eventuales evacuaciones, reduciendo la incertidumbre que rodea a cada episodio de actividad anómala.
Un proyecto que abre nuevas preguntas científicas
Como suele ocurrir en ciencia, el trabajo no termina con la publicación de la primera imagen. Aunque la tomografía 3D del Popocatépetl ha aportado certezas importantes —como la identificación de múltiples reservorios y la concentración de magma hacia el sureste—, también ha generado nuevas incógnitas que el equipo quiere abordar en los próximos años.
Entre las cuestiones abiertas, destacan la necesidad de entender por qué la sismicidad es más intensa en determinadas zonas del interior y qué implicaciones tiene eso para la evolución futura del volcán. También se plantean dudas sobre cómo podrían cambiar estos patrones si el sistema experimenta una inyección adicional de magma desde mayor profundidad o si se modifica la conectividad entre bolsas magmáticas.
Para responder a estas preguntas, los investigadores contemplan la posibilidad de repetir campañas de medición y actualizar periódicamente el modelo tridimensional, algo que permitiría convertir el Popocatépetl en un auténtico «laboratorio natural» a largo plazo. La combinación de datos sísmicos con otras técnicas, como la deformación medida por satélite o el análisis detallado de gases, podría afinar aún más la lectura de lo que ocurre bajo la superficie.
El equipo también subraya el valor formativo de este tipo de proyectos. Jóvenes investigadoras como Karina Rodríguez han encontrado en el Popocatépetl un campo de pruebas donde se mezclan el trabajo duro en alta montaña, el análisis de datos complejos y la implicación directa en un problema de seguridad pública. Esa experiencia, según cuentan, es uno de los motores que les anima a iniciar nuevos proyectos y seguir subiendo al volcán.
Después de años de ascensos, noches al pie del cráter y miles de horas procesando señales en el ordenador, la imagen del interior del Popocatépetl moviéndose en 3D en la pantalla se ha convertido en la mejor recompensa para el equipo. Una representación visual que resume el esfuerzo colectivo y que, al mismo tiempo, marca el punto de partida de una nueva etapa en el estudio de uno de los volcanes más vigilados del mundo, con enseñanzas que ya empiezan a mirarse con atención desde otros observatorios volcánicos de México, América y Europa.
