El Reino de Tonga se encuentra en una de las zonas geológicamente más activas del planeta, en el Pacífico Sur, donde la interacción de las placas tectónicas genera una intensa actividad sísmica y volcánica. En este territorio insular, buena parte de los volcanes se encuentran bajo el océano, lo que convierte su vigilancia en uno de los grandes desafíos para los científicos.
El interés por mejorar el monitoreo de vulcanismo submarino aumentó de manera considerable después de la gigantesca erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, ocurrida el 15 de enero de 2022. El evento produjo una enorme explosión, generó un tsunami que afectó diferentes zonas del Pacífico y provocó ondas de presión atmosférica detectadas a grandes distancias.
Desde entonces, investigadores de Japón, Tonga, Australia y otras instituciones han trabajado en nuevas formas de observar la actividad que ocurre debajo del mar. Una de las alternativas que ha cobrado especial importancia es utilizar los cables de telecomunicaciones que atraviesan el lecho oceánico como enormes redes capaces de detectar vibraciones y movimientos sísmicos.
Una precisión importante: no se trata simplemente de llenar el fondo marino de sismógrafos
Aunque se ha planteado la instalación de instrumentos sísmicos directamente sobre el lecho marino como una solución para mejorar la vigilancia, la investigación más reciente realizada en Tonga está explorando una tecnología diferente.
En lugar de depender exclusivamente de una extensa red de sismómetros submarinos conectados mediante cables, científicos están probando el Distributed Acoustic Sensing (DAS), una tecnología que aprovecha fibras ópticas de los cables de telecomunicaciones existentes para detectar perturbaciones y vibraciones.
Un estudio presentado en 2026 por investigadores del Earthquake Research Institute de la Universidad de Tokio, la Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Tonga Geological Services y la Universidad de Tasmania señala que realizaron una campaña de observación sísmica entre agosto y diciembre de 2025 utilizando un cable de telecomunicaciones submarino de Tonga.
Por ello, es más preciso hablar de una expansión y modernización del monitoreo sísmico submarino de Tonga, y no afirmar que existe actualmente una extensa red de sismógrafos instalados directamente sobre el fondo marino alrededor de todos sus volcanes.
¿Cómo funciona el sistema de vigilancia?
El principio del DAS consiste en enviar señales de luz a través de una fibra óptica y analizar los cambios que experimentan esas señales cuando la fibra sufre pequeñas perturbaciones.
En términos sencillos, una fibra óptica que normalmente sirve para transmitir información puede convertirse también en una especie de sensor sísmico distribuido.
Cuando una onda sísmica atraviesa el terreno y produce pequeñas deformaciones en el cable, estas alteraciones pueden modificar la señal óptica. Los investigadores pueden analizar esos cambios para identificar movimientos del suelo y determinar características de los eventos sísmicos.
En el caso de Tonga, esta posibilidad resulta especialmente atractiva porque los cables submarinos ya atraviesan sectores próximos a las zonas volcánicas.
La campaña realizada entre agosto y diciembre de 2025 demostró que el sistema podía realizar observaciones de alta sensibilidad a distancias cercanas al volcán Hunga. Los investigadores señalaron que pudieron obtener mediciones hasta aproximadamente 16 kilómetros del volcán, mientras que el sismómetro terrestre más cercano se encontraba alrededor de 70 kilómetros de distancia.
Tonga tiene un enorme desafío bajo el agua
El problema que enfrentan los científicos no es solamente tecnológico. La geografía de Tonga dificulta enormemente la instalación de una red convencional de vigilancia.
El archipiélago está formado por numerosas islas y estructuras volcánicas separadas por grandes extensiones de océano. Muchos de los volcanes se encuentran parcial o completamente sumergidos.
El Hunga Tonga-Hunga Ha’apai es precisamente un ejemplo de esta situación. El Programa Global de Vulcanismo del Smithsonian señala que el volcán forma parte de una estructura submarina mucho mayor y que es uno de los volcanes submarinos confirmados del arco de Tofua.
La estructura volcánica se encuentra aproximadamente 65 kilómetros al norte de Tongatapu, la principal isla del país y donde se ubica Nuku’alofa, la capital.
Esto significa que instalar estaciones sísmicas exclusivamente en tierra puede dejar grandes zonas volcánicas alejadas de los instrumentos.
La erupción de 2022 mostró las limitaciones del sistema
La necesidad de mejorar el monitoreo quedó en evidencia durante la erupción de 2022.
Un estudio publicado en Earth, Planets and Space explica que, en el momento de la erupción del Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, no había estaciones sísmicas operativas en Tonga capaces de proporcionar un monitoreo cercano del volcán.
Los científicos tuvieron que recurrir principalmente a información procedente de estaciones ubicadas a grandes distancias.
Un gráfico del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) muestra que las tres estaciones sísmicas más cercanas utilizadas para estudiar la erupción estaban a más de 760 kilómetros del volcán.
Esta distancia es fundamental.
Un terremoto o una señal volcánica débil puede perder intensidad durante su recorrido. Cuanto más lejos se encuentre el instrumento, más difícil puede resultar distinguir una señal pequeña producida por procesos volcánicos de otras fuentes de ruido sísmico.
Por eso, disponer de instrumentos más próximos a los volcanes podría ofrecer información mucho más detallada sobre lo que ocurre antes, durante y después de una erupción.
Después de 2022 se ampliaron las capacidades de vigilancia
La situación no permaneció igual después de la gran erupción.
Investigadores señalan que algunas estaciones sísmicas que estaban inactivas fueron puestas nuevamente en funcionamiento y que también se desplegaron nuevas estaciones en el archipiélago de Tonga. Sin embargo, esas estaciones terrestres todavía se encuentran a decenas de kilómetros de muchos volcanes submarinos.
El problema es que Tonga tiene pocas islas adecuadas para instalar estaciones permanentes y mantenerlas resulta costoso.
Esto explica el interés por desarrollar sistemas capaces de obtener información directamente desde el océano sin tener que construir una infraestructura completamente nueva.
Los cables submarinos pueden convertirse en sensores gigantes
La tecnología DAS plantea una alternativa particularmente interesante.
Los cables de fibra óptica utilizados para las telecomunicaciones se extienden durante grandes distancias por el fondo del océano. Si los investigadores pueden utilizar una de esas fibras para detectar deformaciones, un solo cable podría proporcionar información de numerosos puntos a lo largo de su recorrido.
En el experimento realizado en Tonga, los investigadores utilizaron una técnica denominada Wavelength Division Multiplexing (WDM), que permitió que la señal empleada para la detección sísmica coexistiera con el tráfico comercial de telecomunicaciones dentro de una misma fibra.
Esto es importante porque plantea la posibilidad de aprovechar infraestructura existente en lugar de instalar desde cero una red completa de cables científicos.
El estudio de 2026 encontró niveles de ruido de fondo en la banda de 1 a 20 Hz comparables con observaciones anteriores realizadas en fibras ópticas sin tráfico comercial, lo que respaldó la viabilidad de la tecnología para realizar mediciones sísmicas de alta sensibilidad.
¿Qué movimientos pueden detectar los científicos?
El objetivo no consiste únicamente en detectar grandes terremotos.
Una de las mayores ventajas de una red de vigilancia cercana es que puede registrar eventos mucho más pequeños.
Los volcanes producen diferentes tipos de señales antes y durante una erupción. El movimiento del magma, la fracturación de las rocas, la presión dentro de los conductos volcánicos y otros procesos pueden generar actividad sísmica.
Los investigadores buscan identificar patrones que permitan diferenciar los terremotos tectónicos normales de aquellos relacionados con procesos volcánicos.
Durante una prueba anterior con DAS en Tonga, los investigadores detectaron numerosos terremotos locales y regionales y pudieron determinar los hipocentros de 17 eventos utilizando las llegadas de ondas P y S registradas mediante el sistema DAS y estaciones terrestres.
La mayoría de esos eventos estaban relacionados con la actividad tectónica de la zona de subducción, pero algunos fueron localizados cerca de la cadena volcánica del archipiélago.
Uno de los eventos detectados se ubicó debajo del cráter del Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, un resultado que los investigadores consideraron compatible con la existencia de actividad posterior a la gran erupción de 2022.
¿Significa esto que Tonga está a punto de sufrir otra gran erupción?
No.
La detección de actividad sísmica cerca de un volcán submarino no significa automáticamente que se esté preparando una erupción de grandes proporciones.
Tonga se encuentra en una región tectónicamente extremadamente activa, por lo que los terremotos son frecuentes.
Precisamente uno de los objetivos del monitoreo consiste en distinguir entre la actividad sísmica normal de la zona de subducción y las señales que puedan estar directamente relacionadas con procesos volcánicos.
Por ahora, la existencia de estos sistemas de observación debe entenderse como una mejora de la capacidad científica para detectar y estudiar la actividad volcánica, no como una advertencia de que una nueva erupción catastrófica sea inminente.
Hunga Tonga: un volcán que cambió la percepción sobre los volcanes submarinos
El Hunga Tonga-Hunga Ha’apai tiene una historia eruptiva mucho más extensa que el episodio de 2022.
Según el Smithsonian, existen registros de actividad en 1912, 1937, 1988, 2009 y 2014-2015, antes de las grandes erupciones de diciembre de 2021 y enero de 2022.
La actividad de 2014-2015 incluso provocó la formación de nueva tierra entre las islas Hunga Tonga y Hunga Ha’apai.
En diciembre de 2021 comenzó una nueva fase eruptiva que posteriormente culminaría en el gigantesco episodio del 15 de enero de 2022. La erupción produjo una columna que alcanzó al menos 20 kilómetros de altura, generó un tsunami en el Pacífico y dejó únicamente pequeños restos de las islas que anteriormente sobresalían sobre el océano.
El episodio convirtió al Hunga Tonga en uno de los volcanes submarinos más estudiados del mundo.
La importancia de detectar señales antes de una erupción
Una de las grandes preguntas científicas es cuánto tiempo antes de una erupción pueden aparecer señales detectables.
El análisis de los datos sísmicos de 2022 encontró varios eventos de magnitud alrededor de 4,5 inmediatamente antes de la erupción, mientras que la actividad sísmica intensa continuó durante aproximadamente una semana después y siguió registrándose durante meses.
Esto no significa que cada secuencia de terremotos pueda utilizarse para predecir exactamente una erupción.
La vulcanología todavía enfrenta importantes dificultades para establecer cuándo una actividad sísmica terminará en una erupción y cuándo simplemente disminuirá.
Sin embargo, contar con instrumentos más próximos permite obtener un registro mucho más detallado de los cambios que ocurren dentro del sistema volcánico.
Del sismómetro tradicional a una red submarina inteligente
El desarrollo de Tonga representa también un cambio en la manera de pensar el monitoreo geológico.
Tradicionalmente, los investigadores han instalado sismómetros en tierra o han desplegado instrumentos especiales sobre el fondo marino. Los llamados Ocean Bottom Seismometers (OBS) pueden proporcionar datos directamente desde el lecho oceánico, pero su instalación, mantenimiento y transmisión de información pueden ser costosos y técnicamente complejos.
El estudio de los investigadores japoneses señala precisamente que las observaciones con OBS en el fondo marino presentan desafíos relacionados con el costo y la transmisión de datos en tiempo real.
El DAS busca solucionar parte de ese problema aprovechando una infraestructura que ya existe.
En lugar de colocar cientos de instrumentos independientes, una fibra óptica puede funcionar como una extensa matriz de detección.
Una tecnología que podría tener aplicaciones más allá de Tonga
El interés por esta tecnología no se limita al archipiélago del Pacífico.
Los volcanes submarinos son particularmente difíciles de observar porque gran parte de su actividad ocurre lejos de las costas y a profundidades donde las observaciones directas son complejas.
Por esa razón, convertir cables submarinos en herramientas científicas podría abrir nuevas posibilidades para estudiar regiones volcánicas que actualmente cuentan con una cobertura instrumental limitada.
En Tonga, además, existe una razón particularmente fuerte para hacerlo: la erupción de Hunga Tonga demostró que un volcán submarino puede producir efectos que trascienden ampliamente el área inmediata de la estructura volcánica.
Un sistema que también puede aportar información para la prevención
El valor de estos sistemas no está únicamente en la investigación académica.
Una mejor vigilancia sísmica puede contribuir a comprender con mayor rapidez cuándo cambia el comportamiento de un volcán.
Los datos pueden ayudar a las autoridades a estudiar la evolución de una crisis volcánica y mejorar los modelos utilizados para evaluar posibles amenazas, incluidas las relacionadas con tsunamis.
La UNESCO señala que los volcanes pueden generar tsunamis mediante diferentes mecanismos, entre ellos explosiones submarinas, colapsos y otros procesos asociados a la actividad volcánica.
No obstante, una red de sensores no garantiza por sí sola una predicción exacta. Su principal ventaja consiste en proporcionar más información, más cerca de la fuente y con mayor resolución temporal.
Tonga como laboratorio natural para la ciencia volcánica
La ubicación de Tonga convierte al archipiélago en un escenario excepcional para estudiar simultáneamente terremotos, subducción y volcanismo submarino.
La placa del Pacífico se introduce bajo la placa Indoaustraliana en esta región, formando una de las zonas de subducción más activas del planeta. Sobre este sistema tectónico se desarrolla el arco Tonga-Kermadec, que alberga numerosas estructuras volcánicas.
El Hunga Tonga-Hunga Ha’apai es solamente uno de los volcanes de esta región.
La combinación de estaciones terrestres, observaciones satelitales, información acústica y tecnologías como DAS puede permitir que los científicos construyan una imagen cada vez más completa de lo que ocurre bajo la superficie del océano.
El siguiente paso: observar el volcán desde cerca
El principal desafío continúa siendo conseguir observaciones cercanas, constantes y, en lo posible, en tiempo real.
Los investigadores que trabajan con el sistema DAS en Tonga consideran que las pruebas realizadas durante 2025 demostraron la viabilidad de utilizar cables de telecomunicaciones activos para realizar observaciones sísmicas de alta sensibilidad.
El desarrollo de esta tecnología podría convertirse en una pieza importante de la vigilancia volcánica de Tonga, especialmente en un territorio donde instalar y mantener redes tradicionales resulta complicado.
Más que anunciar una nueva erupción, estos avances representan una respuesta científica a una de las principales lecciones dejadas por Hunga Tonga: los volcanes submarinos pueden experimentar cambios importantes lejos de los instrumentos que normalmente vigilan la actividad terrestre.
Con sensores terrestres, observaciones submarinas y fibras ópticas capaces de funcionar como extensas redes sísmicas, los científicos buscan reducir ese vacío de información.
La meta final es comprender mejor cómo se comportan los volcanes ocultos bajo el océano y, con el tiempo, mejorar la capacidad de detectar señales que puedan preceder a futuras erupciones.
En ese sentido, el monitoreo de vulcanismo submarino en Tonga no solo es una cuestión de investigación científica: también representa un esfuerzo por transformar una de las regiones volcánicas más difíciles de observar del planeta en un sistema cada vez más vigilado y comprendido.