DINÁMICA DE LA GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS Parte III

Riesgos volcánicos Exposición Peligrosidad Vulnerabilidad Factores de riesgo de un volcán Exposición: Las zonas volcánicas suelen estar superpobladas debido a que un volcán proporciona tierras fértiles, recursos minerales, aguas termales…. A causa de las aglomeraciones, el desastre puede ser mayor de lo esperado. Hoy en día se considera que hay unos 700 volcanes potencialmente peligrosos, la mayoría de ellos (el 80%) situados en el cinturón de fuego del pacífico y que afectan a un 10% de la población mundial

Zonas con mayor exposición al riesgo volcánico

Peligrosidad: Depende del propio evento, por tanto, en este caso dependerá del tipo de erupción, del área afectada, del tiempo de retorno…. Se utiliza el Índice de Explosividad volcánica para saber la peligrosidad de un volcán. • Erupciones Explosivas: mayor peligrosidad y mayor número de víctimas (Flujos piroclásticos + tsunamis). Energía liberada: 1015 – 1018 julios (bomba atómica: 1 megatón – 4.1012 julios) • Erupciones efusivas: cenizas y coladas de lava; mayor daño a la propiedad. Sta. María (Guatemala), 1902: 2000 víctimas por colapso de tejados

Vulnerabilidad: Susceptibilidad frente a los daños, es decir el porcentaje esperado de daños que van a sufrir los bienes expuestos al riesgo volcánico. Depende de la disponibilidad de medios para afrontarlos (los países más pobres son más vulnerables que los ricos) Los riesgos volcánicos se intensifican por la relación existente entre productos emitidos, infraestructuras y población. Como se ha comentado anteriormente, la zona de mayor riesgo es el llamado Cinturón de Fuego del Pacífico

Identificación del riesgo volcánico Para evaluar el riesgo potencial de un volcán: Historial eruptivo Tipo de actividad (puede cambiar) Presencia de agua en contacto con el magma Viscosidad del magma En general, todos los datos que se puedan saber del volcán 1º Análisis de los productos volcánicos que se puedan emitir Peligros directos Peligros indirectos 2º

Peligros directos Coladas de lava: Su velocidad depende de la fluidez de la lava. Son más peligrosas las lavas viscosas (explosivas). Ocasionan destrozos en los cultivos, vías de comunicación incendios, arrasan pueblos, taponan valles (puede provocar inundaciones)

Distintas fotos de erupciones volcánicas: http://www.youtube.com/watch?v=s2i4XS0Esks

Peligros directos Lluvia de cenizas: Son fragmentos sólidos pequeños que salen con las explosiones. Los efectos son destrozos de cultivos, hundimiento de edificios por sobrepeso, enfriamiento del clima (disminuye el paso de rad. solar), aumento local de la temperatura, contaminación de aire y agua, peligros para la salud…

Peligros directos Explosiones laterales El tapón del cráter y la presión provoca que el volcán ceda por un lateral. Las cenizas y gases bajan a gran velocidad por la ladera y pueden arrasar grandes áreas.

Peligros directos Flujos piroclásticos: Similares a los efectos de las explosiones laterales. Se mueven muy rápido y debido a las altas temperaturas incendian todo a su paso. Pueden llegar a mas de 100 km de distancia y salvar pequeños accidentes geográficos. Provoca muerte por asfixia al inhalar partículas al rojo vivo, y una destrucción total de bienes materiales.

Peligros directos Gases Pueden ocasionar lluvias ácidas y cenizas tóxicas. Sus efectos dependen de la dirección del viento. Formación de calderas Después de grandes emisiones de magmas, la cámara queda vacía e inestable. Si se hunde puede dar lugar a terremotos o tsunamis (en el caso de volcanes submarinos)

Caldera volcánica

Peligros indirectos Coladas de detritos: Las cenizas volcánicas depositadas y no consolidadas, por efecto de las lluvias pueden precipitarse ladera abajo. Lahares: La erupción derrite el hielo o la nieve de las cumbres de los volcanes y se produce una avalancha de barro, agua y cenizas, que arrasa pueblos, cultivos… y los entierra, y cuando se seca forma una costra dura. Puede afectar a zonas muy amplias de terreno y avanzan con gran velocidad. Son los fenómenos más peligrosos después de las nubes ardientes

Peligros indirectos Tsunamis: Son olas gigantes provocadas o bien por la explosión del volcán o por terremotos submarinos. También pueden originarse por el hundimiento de una caldera o por un deslizamiento de laderas. En la explosión del volcán Krakatoa, el tsunami que se originó causó la muerte de más de 36000 personas en Java. Las olas alcanzaron 42 m de altura.

Peligros indirectos Deslizamientos o Avalanchas Grandes masas de rocas y tierra suelta que se deslizan o fluyen ladera abajo rápidamente por acción de la gravedad. Pueden o no contener agua, cuando este contenido es elevado, y además las partículas finas superan el 3-5% de total se puede transformar en un lahar, alcanzar distancias >100 km. Los deslizamientos de origen volcánico varían entre < 1km3 a >100km3. Su elevada velocidad (>100 km/hr) hace que puedan remontar relieves de hasta varios centenares de metro de altura. Ejemplo: deslizamiento asociado a la erupción del Mount St. Helen el 18 de Mayo de 1980, Volumen 2.5 km3, Velocidad: 50-80 m/s (180-288 km/hr)

Áreas de riesgo volcánico

ANÁLISIS DEL RIESGO VOLCÁNICO ANÁLISIS DE LA PELIGROSIDAD. De qué tenemos que defendernos. Hay que analizar cada volcán concreto, no se puede extrapolar de un caso a otro: • CARTOGRAFÍA VOLCANOLÓGICA DEL ÁREA • HISTORIA ERUPTIVA DE LA REGIÓN (1) Determinación en volcanes activos (episodios, fases, ciclos volcánicos) (2) Comportamiento dinámico del edificio (tendencia explosiva, superficies afectadas) (3) Estudio petrológico y geoquímico (naturaleza del magma; contenido en agua; temperatura) Con estos datos se hace la modelización de los tipos de erupción y prevención de futuras erupciones.

ANÁLISIS DE LA EXPOSICIÓN Y VULNERABILIDAD • Exposición es el valor de los bienes sujetos a posibles pérdidas. • Vulnerabilidad es el porcentaje esperado de daños que van a sufrir los bienes expuestos. • Análisis de exposición + vulnerabilidad: (1) Distribución de núcleos urbanos (2) Vías de comunicación (3) Distribución de edad de la población (4) Establecimiento y mantenimiento de redes de alerta (5) Etc…

Predicción del Peligro Volcánico Los trabajos de predicción volcánica se basan en: El estudio de la historia eruptiva de un edificio volcánico El análisis de los precursores geoquímicos y geofísicos, detectados mediante instrumentación específica. Cabe decir que el tiempo de retorno de muchos volcanes es muy grande y que hay muchos que, una vez concluida la erupción, permanecen apagados por largos períodos de calma (miles de años) o incluso “para siempre”.

Métodos predictivos de riesgo volcánico

Relación entre el IEV y el tipo de actividad volcánica A partir del estudio de los registros históricos se puede definir una cadencia típica de la actividad de cada aparato volcánico. Relación entre el IEV y el tipo de actividad volcánica IEV Período de reposo volcánico 0-1 De unos 10 años 2-5 De 100 a 1.000 años >5 Superiores a 1.000 años

Los precursores volcánicos son el conjunto de anomalías geofísicas o geoquímicas generadas por la génesis, ascenso y erupción de los magmas. Los más destacados son: Movimientos sísmicos: aumento de la magnitud y frecuencia de la serie de terremotos. Originados por la presión del magma o la formación de fallas. Distorsiones morfológicas: se producen elevaciones del terreno como resultado de las presiones del magma durante su ascenso. Cambios en la inclinación de las laderas. Variaciones del potencial eléctrico y alteraciones del campo magnético local producidas por la desmagnetización de las rocas por calentamiento y concentraciones anómalas de materiales férricos. Alteraciones en el campo gravimétrico: debidas a los cambios de densidad provocados por los balances de masa diferenciales.

Emisión de gases: los gases más comunes son el vapor de agua, el hidrógeno, el ácido clorhídrico, el dióxido de azufre y el dióxido de carbono, además de otros gases como el radón. Emisión de fluidos: creación de zonas de fluidos y aguas calientes, o sistemas geotermales, donde se producen cambios en la composición y la temperatura del agua. Comportamiento anormal de animales

Previsión La previsión parece ser el método más adecuado frente a las erupciones volcánicas, dado el poco tiempo que hay entre las medidas predictivas y la erupción, lo que las hace poco eficaces. Se distingue: Previsión a corto plazo Previsión general Previsión a corto plazo: Plan de vigilancia del volcán Determinación del esquema eruptivo probable Seguir el desarrollo de la erupción

Previsión general: Probables desarrollos eruptivos Probable distribución de las emisiones (vientos, pendientes…) Prever los efectos sobre el medio Con todos estos datos se elaboran los mapas de riesgo volcánico, que pueden ser de tres tipos: Mapas de información vulcanológica. Mapas administrativos. Sirven para tomar las medidas adecuadas para las evacuaciones, contramedidas…. Mapas educativos para la población en general

Mapa de peligrosidad de coladas de lavas basálticas para Tenerife

Mapa de peligrosidad de caída de cenizas para Tenerife

Guatemala

Mapa de riesgos volcánicos en la región de los Lagos (Chile)

Prevención y corrección Se trata de evitar las situaciones de riesgo. Depende en cada caso del tipo de actividad volcánica, pero siempre juegan un papel importante los sistemas de alarma, control, protección civil y ordenación del territorio

MODIFICACIÓN DE LA PELIGROSIDAD • Coladas de lava (1) Bombardeo de la lava (a) Ampliación de la extensión lateral (b) Limitar el alcance (c) Parte alta del volcán (d) Lavas densas: ruptura de diques naturales (e) Paredes del edificio volcánico, cerca de la chimenea (2) Irrigación con agua (a) Enfriamiento de la colada de lava: 1m3 de agua enfría 0,7 m3 de lava de 1000ºC a 100ºC • Lahares Evacuación del agua del cráter para evitar almacenamiento Reducción del nivel de los embalses en la zona • Acumulación de Gases (1) En lagos: Aireación y removilización de las aguas más profundas • Nubes ardientes; Emisión de piroclastos; Tsunamis...: Hoy por hoy imposible

MODIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD Construcción de barreras artificiales: Canalización y desviación de coladas de lava y lahares. Construcción de montañas artificiales: Evacuación de la población Lluvia de cenizas Diseño de edificios resistentes Colapso de edificios. Densidad : Ceniza seca: 0,5-0,7 t/m3, Ceniza húmeda: 1t/m3 Tejados semiesféricos e inclinados Materiales ignífugos Construcción de refugios Diseño y planificación de sistemas de alarma

MODIFICACIÓN DE LA EXPOSICIÓN • Elaboración del mapa de riesgo volcánico • Correcta Ordenación y Planificación de usos del terreno • Evitar situaciones de alto riesgo

MAPA DE RIESGO VOLCÁNICO Es la representación espacial de las pérdidas económicas esperadas por la actividad volcánica. Se elabora a partir del mapa de peligrosidad incorporando información económica y las vulnerabilidades asociadas a cada peligro. • Base topográfica a escalas diversas • Riesgos volcánicos primarios: descripción estimación de alcance velocidad de propagación tiempos de llegada estimación de daños a personas o bienes • Riesgos volcánicos secundarios • Superficies afectadas por los daños esperados • Información base del mapa fecha de realización periodo de aplicación hipótesis eruptivas

Métodos de prevención y corrección de riesgos volcánicos Preventivas y correctoras Protección civil, evitar asentamientos, y ordenación territorial en función de los mapas de riesgo Túneles de descarga del agua de los lagos situados en el cráter para evitar los lahares Refugios incombustibles frente a nubes ardientes Diques, fosos, enfriamiento de la lava con agua Sólo útiles para erupciones no explosivas Edificios con cúpulas semiesféricas o tejados muy inclinados, frente a cenizas y piroclastos Reducir el nivel de los embalses próximos a una zona volcánica Desviar corrientes de lava hacia lugares deshabitados