Amenazas Geológicas por Volcanes
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Un Volcán es un punto de la superficie terrestre donde tiene lugar la salida al exterior de material rocoso fundido (magma) generado en el interior de la Tierra y, ocasionalmente, de material no magmático. La acumulación de estos productos en torno al centro emisor puede dar lugar a relieves positivos con morfologías diversas.
Edificio volcánico. 1. Conducto volcánico, 2. Cono volcánico, 3. Cráter, 4. Flanco y 5. Cono adventicio. Fuente: Parc Natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa (PNZVG)
Sistema volcánico. Un volcán es la culminación de un proceso geológico que implica: 1) génesis, 2) ascenso y 3) erupción. Fuente: PNZVG
Emisión de lava. Dinamismo Hawaiano
Actividad explosiva. Dinamismo estromboliano
Los procesos relacionados con la formación de magmas se explican en el marco de la teoría de la tectónica de placas, que propone un modelo dinámico del funcionamiento de la Tierra basado en el hecho de que la litosfera se encuentra dividida en un número reducido de placas que flotan sobre la astenosfera. La actividad volcánica de la Tierra se concentra mayoritariamente a lo largo de los bordes de las placas tectónicas, aunque también encontramos volcanes en los continentes y los océanos.
La actividad eruptiva es el conjunto de fenómenos relacionados con la salida de materiales sólidos, líquidos y gaseosos a la superficie terrestre. Hay diferentes tipos de actividad eruptiva:
- Actividad efusiva: emisión tranquila y constante de lava.
- Actividad explosiva: fragmentación y expulsión violenta del magma.
- Actividad explosiva hidromagmática: durante la erupción volcánica, la entrada de agua en el sistema puede provocar un fuerte aumento del grado de violencia del fenómeno (se denomina freatomagmática cuando el agua es subterránea).
- Actividad gaseosa: los gases pueden suponer una amenaza importante y provocar graves problemas respiratorios inmediatos y, a escala global, contribuir al efecto invernadero.
Tipo de Erupciones Volcánicas.
En función de la temperatura de los magmas, de la cantidad de productos volátiles que acompañan a las lavas, de su fluidez y de su viscosidad, se han definido las siguientes tipologías de volcanes: hawaianos (lavas muy fluidas), estrombolianos (lavas fluidas, emisión abundante y violenta de gases, con proyección de escorias, bombas y lapili), vulcanianos (erupciones que desprenden grandes cantidades de gases y un magma poco fluido; las explosiones son muy violentas y pulverizan la lava, lo que produce mucha ceniza en el aire acompañada de materiales fragmentarios), plinianos (erupciones en que la presión de los gases es muy fuerte; provoca explosiones muy violentas y se forman nubes candentes que, al enfriarse, generan lluvias de ceniza) y Maars (erupciones que tienen lugar en aguas superficiales o cuando en el interior del cráter del volcán hay un lago, en que las explosiones son muy violentas por el incremento de gases procedentes del calentamiento del agua convertida en vapor y que no suelen presentar emisiones de lava ni extrusiones de roca).
Sección interna del globo terrestre. Fuente: PNZVG
Ambientes geodinámicos del vulcanismo. Tipos de contacto entre placas tectónicas. Fuente: PNZVG
Los ambientes geodinámicos donde se produce el vulcanismo de la Tierra son:
- Zonas de límites de placas:
- Zonas de subducción (franjas de convergencia de dos placas). La subducción de las placas oceánicas se da en la mayor parte del perímetro del océano Pacífico, donde definen lo que se conoce como Cinturón de Fuego a causa de las frecuentes erupciones volcánicas que se producen. Este es el caso de la cordillera volcánica centroamericana.
- Zonas de arco isla (hilera de islas que rodean una fosa oceánica). Es el caso de las islas Kuriles, que enlazan las Aleutianas, Japón y las Filipinas. El 80% de los volcanes de la Tierra se localizan cerca de los límites de subducción o fosas de arco isla.
- Dorsales oceánicas (franjas de separación de dos placas). Es el caso de la Dorsal Medioatlántica, con Islandia como manifestación más evidente. Un 15% de los volcanes se ubican en zonas de divergencia de placas.
- Zonas de intraplaca:
- Puntos calientes (focos volcánicos alejados de los bordes de las placas). Es el caso de Hawai o del parque de Yellowstone (América del Norte).
- Zonas de rift (franjas distensivas en el interior de las placas). Es el caso del rift del este de África o del vulcanismo catalán, con la zona de Olot como referencia.
Se calcula que en la Tierra hay unos 1.500 volcanes potencialmente activos, de los cuales cada año entran en erupción de 35 a 45. Los más activos y peligrosos, por su índice de explosividad volcánica, se concentran en la zona del Cinturón de Fuego del Pacífico, en la América occidental y en Asia oriental. Desde el punto de vista geográfico, se puede afirmar que en la Tierra hay cinco regiones de máxima actividad volcánica y sísmica:
- Circumpacífica (Cinturón de Fuego): se extiende circularmente alrededor de todo el océano Pacífico y las costas de América, Asia y Oceanía.
- Mediterraneoasiática: se extiende desde el océano Atlántico hasta el océano Pacífico de oeste a este. Actualmente solo hay volcanes activos en Italia y Grecia.
- Índica: rodea al océano Índico y, por Sumatra y Java, enlaza con la región Circumpacífica. El vulcanismo se manifiesta activo a lo largo de la Dorsal Índica.
- Atlántica: se extiende de norte a sur a lo largo del océano Atlántico por su zona central, con un rosario de manifestaciones volcánicas submarinas.
- Africana: la región oriental está relacionada con el rift continental que se extiende desde Mozambique a Turquía. En África occidental se halla el volcán Monte Camerún.
Peligro Volcánico
Una erupción volcánica por sí sola no es una amenaza sino un fenómeno natural; es en el momento en que este puede afectar de alguna manera a la sociedad cuando se convierte en una amenaza. El peligro volcánico relaciona el hecho de que se pueda producir una erupción volcánica en un momento dado, en una zona determinada (probabilidad), y que esta pueda provocar daños a las personas o sus bienes. El tipo de actividad eruptiva y la presencia de población determinarán los efectos de la actividad volcánica.
La escala del IEV va de 1 a 5. Aunque de hecho continúa hasta 8, ninguna erupción en los últimos 10.000 años ha alcanzado esa cifra. La mayor erupción registrada (IEV de 7) fue la del Tambora (Indonesia), en 1815, que expulsó 147 km3 de material (el monte Saint Helens expulsó unos 6 km3). Esta explosión liberó la misma energía que unas 10.000 bombas atómicas de la misma potencia que las utilizadas durante la Segunda Guerra Mundial. Esta erupción comportó cambios en el clima del planeta.
Escala de Medición de la Peligrosidad Volcánica
La peligrosidad de un volcán se mide por medio del Índice de Explosividad Volcánica (IEV): este índice se basa en la medición del volumen de material expulsado, la altitud de la columna de la nube eruptiva y otras observaciones.
Relación entre el IEV y el tipo de actividad volcánica IEV % piroclastos o coladas piroclásticas Denominación Materiales emitidos Tipo de edificio 0-1 0-3 Hawaiana Coladas de lava Fisura o escudo 1-2 40 Estromboliana Piroclastos y coladas de lava Cono de escorias 2-4 60 Vulcaniana Coladas y piroclastos Volcán compuesto 4-8 99 Pliniana Coladas y ondas piroclásticas Estratovolcán 5-8 99 Ultrapliniana Coladas y ondas piroclásticas Caldera
Amenazas que Pueden ir Asociadas a una Erupción Volcánica
- Coladas fangosas o lahars, masas de lodo originadas en las vertientes de los volcanes cuando capas inestables de cenizas y derrubios se saturan de agua y se deslizan pendiente abajo siguiendo el curso de los ríos. Los lahars también se pueden producir como consecuencia de la interacción de los materiales incandescentes con los glaciares. Pueden recorrer distancias kilométricas a grandes velocidades (más de 50 km/h), triturando y arrastrando todo lo que encuentran a su paso.
- Corrimientos, masas de roca y tierra que forman parte del cono volcánico pueden desprenderse pendiente abajo, erosionando todo lo que encuentran a su paso y sepultándolo allí donde se detienen.
- Coladas piroclásticas, que implican la expulsión de fragmentos de roca formados durante la erupción (piroclastos), gases y agua. Generan nubes que pueden viajar pendiente abajo a grandes velocidades (más de 300 km/h), cubriendo grandes áreas. Pueden ir acompañadas de grandes cantidades de polvo muy agresivo. Asimismo, pueden producir violentas tormentas eléctricas y fuegos asociados.
- Depósitos de tefra, que hacen referencia a los fragmentos de piroclastos, que salen volando durante la erupción. Los de menor medida son las cenizas, que pueden viajar por la atmósfera y afectar a zonas muy lejanas del centro emisor.
- Coladas de lava, corrientes de magma que fluyen como un río sobre la superficie terrestre siguiendo la topografía. Son muy previsibles y permiten la evacuación de las poblaciones. En algunos casos se ha conseguido incluso desviar su curso con el fin de evitar desastres.
- Emisiones de gases, dióxido de carbono, monóxido de carbono, cloruro de hidrógeno y óxidos sulfurosos, que en concentraciones muy elevadas pueden ser muy tóxicos o mortales.
Depósitos lahars del volcán Pinatubo después de haber sido erosionados por torrentes y colonizados por la vegetación.
Corrimientos de roca en la parte alta del volcán de San Miguel. El Salvador.
Actividad fumarólica en el cráter del volcán de San Miguel. El Salvador.
Predicción del Peligro Volcánico
Los trabajos de predicción volcánica se basan en el estudio de la historia eruptiva de un edificio volcánico, por un lado, y por otro en el análisis de los precursores geoquímicos y geofísicos, detectados mediante instrumentación específica. Cabe decir que el tiempo de recurrencia 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".
- 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 a raíz del proceso de génesis, ascenso y erupción de los magmas. Los más destacados son:
- Movimientos sísmicos: aumento de la magnitud y frecuencia de la serie de terremotos. Estos pueden ser consecuencia de movimientos tectónicos (fallas que se mueven por la presión del magma), movimientos de convección del magma dentro de la cámara magmática o de la separación de los gases, explosiones en el cráter o movimientos de fricción del magma con la roca, que van encajando entre sí durante la etapa de ascenso.
- Distorsiones morfológicas: se producen cambios topográficos mediante elevaciones del terreno como resultado de las presiones que el magma ejerce durante su recorrido de ascenso hacia la superficie.
- Aumento del potencial eléctrico: la fricción del magma con la roca y el avance del gas procedente del magma crean una diferencia de potencial mesurable.
- 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.
Medidas Preventivas
Las medidas preventivas para hacer frente al riesgo volcánico son pocas y están siempre relacionadas con la evacuación de la población.
- Medidas estructurales:
- Construcción de barreras para desviar y frenar los flujos y los lahars.
- Modificación del relieve y la topografía (bombardeos).
- Drenaje de los cráteres de explosión.
- Enfriamiento con agua.
- Medidas no estructurales:
- Estudio de la historia de la actividad volcánica a través del análisis de los registros geológicos e históricos.
- Estudio del período de retorno a partir de métodos estadísticos.
- Estudio del Índice de Explosividad Volcánica.
- Reubicación de los núcleos de población que se puedan ver afectados por una crisis volcánica.
- Sistemas de sensores de alerta en las cabeceras de los valles asociados a los volcanes donde se originan las coladas fangosas. A partir de estos avisos las autoridades pueden conocer de manera anticipada los movimientos de la zona y alertar a las poblaciones que viven en las partes más bajas de los valles.
- Educar para que las personas que viven en zonas bajo la presión del riesgo volcánico conozcan sus causas y efectos.
En ningún caso el peligro por vulcanismo puede ser inducido, es decir, no hay ninguna acción del hombre que pueda desencadenar una crisis volcánica.
Los desastres producidos por el riesgo volcánico serán más devastadores en los países densamente poblados o con graves desequilibrios demográficos.