Volcanes

La Naturaleza de los Volcanes

Un volcán es el resultado visible en la superficie terrestre de un largo proceso geológico, por el cual aflora material rocoso fundido (magma) y gases del interior de la Tierra de una manera más o menos violenta. La sucesiva acumulación de este material en los alrededores de la zona de emisión forma un relieve, que generalmente adopta una forma cónica que se denomina edificio volcánico y que puede llegar a tener considerable altura. El orificio por el que sale este material se denomina boca eruptiva.

Un volcán puede arrojar material fluido y caliente al exterior de forma no explosiva, denominándose entonces lava, la cual se desliza por la acción de la gravedad por las pendientes del edificio volcánico pudiendo cubrir grandes extensiones en las cercanías del volcán.

Un volcán puede arrojar también de manera violenta fragmentos de lava al aire de muy diversos tamaños y diferente grado de consolidación con trayectorias de gran alcance, así como formar una gruesa columna de material ascendente (principalmente de gases y del material más fino) encima de la boca emisora, cuya altura depende del grado explosivo de la erupción y que al dispersarse o colapsar entrañan un grave peligro. Estos materiales se denominan genéricamente piroclastos (bombas volcánicas, lipilli, ceniza, etc) y se diferencian por su tamaño, composición y por su dinámica de deposición.

Peligros Volcánicos

El proceso de salida del magma al exterior se denomina erupción volcánica. Durante una erupción pueden tener lugar procesos muy distintos, dependiendo de las características del magma y las del propio proceso de salida a la superficie.

En general se distinguen siete peligros volcánicos principales: coladas de lava, caída de cenizas, flujos piroclásticos, emanaciones de gases, lahares, deslizamientos de ladera y tsunamis.

Coladas de lava.

Si el magma es emitido a la superficie como un líquido, la erupción se denomina efusiva y su principal peligro volcánico asociado son las coladas de lava. El camino que seguirá una colada de lava y su velocidad dependen fundamentalmente de la topografía, de las propiedades físicas de la lava (especialmente de la viscosidad) y del ritmo de emisión. En general, las lavas muy fluidas tienden a ocupar grandes extensiones con poco espesor, mientras que las lavas más viscosas son de mayor altura y recorren distancias menores. Al irse enfriando la colada, su viscosidad aumenta rápidamente y su velocidad disminuye. Lejos del centro de emisión, la velocidad típica de las lavas es de pocos metros por hora.

Si el magma es muy viscoso y es emitido lentamente, no es capaz de formar coladas de lava y se acumula alrededor del centro de emisión formando un domo.

Caída de cenizas.

Durante una erupción explosiva se emiten a la atmósfera una mezcla de gases y piroclastos de muy diversos tamaños. Los fragmentos más grandes siguen trayectorias balísticas desde el centro de emisión, denominándose bombas volcánicas. Generalmente, su alcance se limita a unos pocos kilómetros del centro de emisión. El resto de las partículas son arrastradas hacia arriba por los gases volcánicos generando una pluma volcánica. Si esta columna posee suficiente capacidad ascensional, se genera una columna convectiva, que puede alcanzar alturas de varias decenas de kilómetros. Cuando la densidad de la mezcla de gases y partículas es igual a la de la atmósfera circundante, la columna detiene su ascenso y las cenizas empiezan a caer hacia la superficie terrestre. Durante su caída son transportadas por los vientos y dispersadas por la turbulencia atmosférica. Las cenizas de caída pueden cubrir áreas enormes, de miles de kilómetros cuadrados, generando depósitos de espesores desde centímetros hasta metros, dependiendo de la distancia al centro de emisión.

Flujos piroclásticos.

Si la pluma generada por una erupción explosiva no tiene la energía suficiente o la densidad adecuada (menor que la de la atmósfera circundante), para poder desarrollarse o mantenerse como una columna convectiva, se produce un colapso. El resultado de este colapso son flujos densos de una mezcla de gases y partículas sólidas a muy alta temperatura (hasta unos 700ºC) que se desplazan a grandes velocidades (hasta unos 550 km/h), denominados coladas piroclásticas. Cuando estos flujos son más diluidos (por ejemplo los originados por un derrumbe de domo), presentan un movimiento más turbulento y se denominan oleadas piroclásticas. El conjunto de flujos que incluye coladas y oleadas piroclásticas, junto con casos intermedios se denomina flujo piroclástico.

Emanaciones gaseosas.

Los gases que inicialmente se encuentran disueltos en el magma, se separan de éste al originar una erupción explosiva, siendo inyectados en la atmósfera a altas temperaturas y velocidades. Además de ser emitidos de forma violenta durante una erupción, los gases pueden escaparse por pequeñas fracturas o fisuras del edificio volcánico y alrededores, de forma más o menos continua, dando lugar a lo que se denomina como fumarolas. Algunos gases como el dióxido de carbono pueden escapar por difusión a través del suelo en extensas áreas alrededor del edificio y generar una nube que se mueve sobre el suelo, de acuerdo con la topografía, hasta que se diluyen en la atmósfera.

Lahares.

Los lahares o flujos de lodos son avalanchas de material volcánico no consolidado, especialmente cenizas, movilizadas por agua. Su comportamiento es similar a las riadas, canalizándose por los barrancos e incorporando rocas, troncos, etc., lo que aumenta su poder destructivo. El agua necesaria para producir esta movilización puede provenir de intensas lluvias, de la fusión de glaciares o nieve de la cima del volcán debida a una erupción, o de desbordamiento de lagos cratéricos. Los lahares pueden producirse sin erupción.

Deslizamientos de ladera.

Muchos edificios volcánicos están formados por la acumulación de los materiales de sucesivas erupciones sin cohesión entre ellos. La superposición de materiales duros y blandos da lugar a una estructura que, en algunos casos, puede resultar inestable y producir el colapso de una parte del edifico. Las capas de materiales blandos y el agua pueden facilitar el movimiento del conjunto. Asimismo, la intrusión de un gran volumen de magma en el edificio volcánico puede desestabilizarlo y producir el deslizamiento de una de sus laderas. El deslizamiento de una ladera volcánica puede disparar una erupción u ocurrir como consecuencia de ella.

Tsunamis.

Los tsunamis (del japonés TSU: puerto o bahía, NAMI: ola) pueden ser un peligro secundario generado por otro peligro volcánico, bien por un deslizamiento de ladera de un gran edificio volcánico, por grandes flujos piroclásticos masivos que entran en contacto con una masa de agua, generalmente el mar, o por una erupción submarina. Pueden alcanzar alturas de varios metros y penetrar distancias de decenas de metros desde la orilla del mar o del lago.

Áreas Volcánicas en España

En España existen varias áreas volcánicas, como son las Islas Canarias, la comarca de La Garroxta (Girona), Cabo de Gata (Almería), Cofrentes (Valencia), las Islas Columbretes (Castellón) y Campos de Calatrava (Ciudad Real). Entre ellas, solamente en La Garrotxa y en Canarias han tenido lugar erupciones durante los últimos 10000 años, y únicamente en el archipiélago canario ha habido erupciones en épocas históricas.

Sistemas de Vigilancia Volcánica

Para poderse anticipar o prever la evolución de una erupción volcánica, debemos de conocer el estado del volcán en todo momento y así poder detectar cualquier mínimo cambio en su actividad.

Estos cambios, que pueden ser detectados con una instrumentación apropiada, incluyen las deformaciones del suelo, la sismicidad, las variaciones de temperatura, la emisión o el cambio de composición de gases, los cambios en los campos gravitatorios y magnéticos, etc, y pueden correlacionarse con los posibles movimientos del magma y de los fluidos asociados. La correcta y conjunta detección e interpretación de estos cambios, en términos de precursores de una reactivación volcánica, son el objetivo de los sistemas de vigilancia volcánica y lo que, hoy en día, permite reducir el riesgo potencial que los volcanes representan.

La vigilancia volcánica incluye las técnicas geofísicas, geodésicas y geoquímicas, usando las observaciones tanto terrestres como remotas para detectar cambios en el volcán y sus alrededores.

El Sistema de Vigilancia Volcánica del IGN

Desde Junio de 2004 (Real Decreto 1476/2004, de 18 de junio) el IGN tiene como nueva competencia la "Observación, vigilancia y comunicación de la actividad volcánica y determinación de riesgos asociados". Desde esta fecha, se inicia una nueva área de trabajo, la Vigilancia y Alerta Volcánica, ampliando las labores de los diferentes Servicios de Red Sísmica, Geodesia, Geomagnetismo y Gravimetría, así como del Centro Geofísico de Canarias.

Desde entonces, el IGN ha trabajado en el diseño e implementación de un Sistema de Vigilancia y Alerta Volcánica cuyo proyecto se está poniendo en marcha, primero en la isla de Tenerife para luego extenderse en el resto de islas volcánicamente activas.

Este proyecto incluye el diseño de estaciones sísmicas, geodésicas y geofísicas, del sistema de comunicaciones, y de procesamiento y análisis de datos que permita realizar un seguimiento continuado de los cambios de los parámetros físicos asociados a la actividad volcánica, y constituya un sistema operativo de alerta (en sus fases de tranquilidad o actividad).

En estos momentos, en la isla de Tenerife existen 2 estaciones sísmicas de banda ancha (CRAJ y EBAJ) y tres de corto periodo (CCAN, ICOD y CHIO) diseñadas y distribuidas para el control de la sismicidad de la isla, que resultan insuficientes para las labores encomendadas de vigilancia volcánica. Por este motivo, alguna de ella se ha reforzado con un nuevo y mejorado diseño de su infraestructura (CCAN) y se han planeado la instalación de 5 nuevas estaciones geofísicas y geodésicas.

Además, se ha ampliado la Red de Nivelación de Alta Precisión hasta alcanzar los 307 Km, se ha diseñado una densa Red Gravimétrica para la medida absoluta de la gravedad y se ha ampliado la Red de Mareógrafos.

Estas estaciones geofísicas y geodésicas contribuirán con datos en tiempo real, e irán dotadas con la siguiente infraestructura:

• CCAN

  estación sísmica de 3 componentes de banda ancha, estación sísmica de corto periodo, gravímetro, magnetómetro, estación GPS permanente y dilatómetro.

• Galería de Río de Guía

  inclinómetro, array sísmico lineal, estación GPS permanente.

• Fortaleza

  array sísmico de 4 estaciones con configuración en estrella, cámara de control visual, estación GPS permanente.

• Pico del Teide

  cámara térmica en el infrarrojo, estación GPS permanente.

• Morro de la Arena

  estación sísmica de banda ancha.

Además de estas labores de diseño de la red de vigilancia, el IGN ha ampliado su personal técnico con la dotación de 18 nuevas plazas de personal laboral, de las cuales 10 plazas corresponden a titulado superior y que ya han sido cubiertas. Este personal contribuirá a la instalación, mantenimiento y análisis de los datos.

Como apoyo a sus labores, el Instituto Geográfico Nacional colabora con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (dentro del marco del convenio suscrito entre ambas instituciones) en el diseño, implementación e interpretación de datos de la red de vigilancia.