DINÁMICA DE LA GEOSFERA Y
RIESGOS GEOLÓGICOS
3ª parte:
Riesgos volcánicos
RIESGOS GEOLÓGICOS
Riesgos volcánicos
Factores de riesgo de un volcán
Exposición
Peligrosidad
Vulnerabilidad

Exposición:
Las zonas volcánica...
Zonas con mayor exposición al riesgo volcánico

Eduardo Gómez
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Peligrosidad:
Depende del propio evento, por tanto, en este caso dependerá del tipo
de erupción, del área afectada, del ti...
Tipos de erupciones volcánicas

Eduardo Gómez
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Vulnerabilidad:
Susceptibilidad frente a los daños, es decir el porcentaje esperado de
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Identificación del riesgo volcánico
Para evaluar el riesgo potencial de un volcán:

1º

Historial eruptivo
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Peligros de un volcán
Directos

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Gases

Lahares

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Tsunamis

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Coladas de lava
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Lluvia de cenizas
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Explosiones laterales
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Volcán Merapi (Indonesia, 2010)

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RIESGOS GEOLÓGICOS
ANTES
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RIESGOS VOLCÁNICOS

Mount St. Helens
Estados Unidos
18 de mayo de 1980

DESPUÉS
Formación de calderas y domos
Después de grandes emisiones de
magmas, la cámara queda vacía e
inestable. Si se hunde puede...
Caldera volcánica

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Formación de domos volcánicos
La viscosidad de la lava no permite que esta fluya demasiado lejos antes de
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Wyoming

Capilla de Saint
Michel d'Aiguilhe

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Las cenizas volcánicas depositadas y no consolidadas, por
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Volcán Nevado del Ruiz
(Colombia)
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22 horas

LAHARES

Ciudad de Armero

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Peligros indirectos
Deslizamientos o Avalanchas
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Gestión del riesgo volcánico
En todas las áreas volcánicas existen unos factores de riesgo, propias de cada
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ANÁLISIS DEL RIESGO VOLCÁNICO
Forma parte de los procesos de previsión y predicción del riesgo volcánico.
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ANÁLISIS DE LA PELIGROSIDAD.
De qué tenemos que defendernos. Hay que analizar cada volcán concreto, no
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Áreas de riesgo volcánico
ANÁLISIS DE LA EXPOSICIÓN Y VULNERABILIDAD
• Exposición es el valor de los bienes sujetos a posibles pérdidas.
• Vulnerabi...
Predicción del Peligro Volcánico
Los trabajos de predicción volcánica se basan en:
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El estudio de la historia eruptiva...
Estudio de la historia eruptiva
A partir del estudio de los registros históricos se puede definir una cadencia
típica de l...
Estudio de los precursores volcánicos
Observatorios que analizan los gases emitidos y
los precursores volcánicos
Sismógraf...
Los precursores volcánicos son el conjunto de anomalías geofísicas o
geoquímicas generadas por la génesis, ascenso y erupc...
•

Emisión de gases: los gases más comunes son el vapor de agua, el
hidrógeno, el ácido clorhídrico, el dióxido de azufre ...
Previsión
La previsión parece ser el método más adecuado frente a las erupciones
volcánicas, dado el poco tiempo que hay e...
Eduardo Gómez
Previsión general:
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Probables desarrollos eruptivos

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Probable distribución de las emisiones (vientos, pendientes…)

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Mapa de peligrosidad de coladas de
lavas basálticas para Tenerife

Eduardo Gómez
Mapa de peligrosidad de caída de cenizas
para Tenerife

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

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Prevención y corrección
Se trata de evitar las situaciones de riesgo. Depende en cada caso del
tipo de actividad volcánica...
MODIFICACIÓN DE LA PELIGROSIDAD
• Coladas de lava
(1) Bombardeo de la lava
(a) Ampliación de la extensión lateral
(b) Limi...
MODIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD
•

Construcción de barreras artificiales: Canalización y desviación de coladas
de lava y...
MODIFICACIÓN DE LA EXPOSICIÓN
• Elaboración del mapa de riesgo volcánico
• Correcta Ordenación y Planificación de usos del...
MAPA DE RIESGO VOLCÁNICO
Es la representación espacial de las pérdidas económicas esperadas por la
actividad volcánica. Se...
Métodos de prevención y corrección de riesgos volcánicos
Protección civil, evitar
asentamientos, y
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  1. 1. DINÁMICA DE LA GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS 3ª parte: Riesgos volcánicos
  2. 2. RIESGOS GEOLÓGICOS
  3. 3. Riesgos volcánicos Factores de riesgo de un volcán Exposición Peligrosidad Vulnerabilidad 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 Eduardo Gómez
  4. 4. Zonas con mayor exposición al riesgo volcánico Eduardo Gómez
  5. 5. Eduardo Gómez
  6. 6. 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 Eduardo Gómez
  7. 7. Tipos de erupciones volcánicas Eduardo Gómez
  8. 8. Eduardo Gómez
  9. 9. 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 Eduardo Gómez
  10. 10. Identificación del riesgo volcánico Para evaluar el riesgo potencial de un volcán: 1º 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 Análisis de los productos volcánicos que se puedan emitir 2º Peligros directos Peligros indirectos Eduardo Gómez
  11. 11. Peligros de un volcán Directos Indirectos Gases Lahares Colada de lava Tsunamis Lluvia de piroclastos Movimientos de laderas Explosiones Coladas de detritos Nubes ardientes Formación de domos volcánicos Formación de calderas Eduardo Gómez
  12. 12. Peligros de un volcán Directos Gases Colada de lava Lluvia de piroclastos Explosiones Nubes ardientes Formación de domos volcánicos Formación de calderas Eduardo Gómez
  13. 13. Gases Pueden ocasionar lluvias ácidas (caso de solfataras) y cenizas tóxicas. Sus efectos dependen de la dirección del viento. Eduardo Gómez
  14. 14. Emisiones de gases y solfataras volcánicas Eduardo Gómez
  15. 15. 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) Eduardo Gómez
  16. 16. 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… Eduardo Gómez
  17. 17. Eduardo Gómez
  18. 18. Eduardo Gómez
  19. 19. 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. Eduardo Gómez
  20. 20. Destrozos provocados por un flujo piroclástico Eduardo Gómez
  21. 21. 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. Eduardo Gómez
  22. 22. Volcán Merapi (Indonesia, 2010) Eduardo Gómez
  23. 23. RIESGOS GEOLÓGICOS ANTES • RIESGOS VOLCÁNICOS Mount St. Helens Estados Unidos 18 de mayo de 1980 DESPUÉS
  24. 24. Formación de calderas y domos 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) Eduardo Gómez
  25. 25. Caldera volcánica Eduardo Gómez
  26. 26. Formación de domos volcánicos La viscosidad de la lava no permite que esta fluya demasiado lejos antes de solidificarse. Los lados de estas estructuras están formados de trozos inestables de roca y debido a la posibilidad de presión de gas, el domo puede sufrir erupciones explosivas. En ocasiones puede producir flujos piroclásticos, que es una de las formas más letales de incidentes volcánicos. Eduardo Gómez
  27. 27. Eduardo Gómez
  28. 28. Torre del Diablo, Wyoming Capilla de Saint Michel d'Aiguilhe Eduardo Gómez
  29. 29. Peligros de un volcán Indirectos Lahares Tsunamis Movimientos de laderas Coladas de detritos Eduardo Gómez
  30. 30. 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 Eduardo Gómez
  31. 31. Eduardo Gómez
  32. 32. Volcán Nevado del Ruiz (Colombia) 13 - 11 - 1985 22 horas LAHARES Ciudad de Armero Armero después de la erupción
  33. 33. 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. Eduardo Gómez
  34. 34. 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) Eduardo Gómez
  35. 35. Eduardo Gómez
  36. 36. Eduardo Gómez
  37. 37. Gestión del riesgo volcánico En todas las áreas volcánicas existen unos factores de riesgo, propias de cada territorio, ligados a los peligros volcánicos que pueden tener lugar y, a la exposición de la sociedad. La cuestión es llevar a cabo una gestión y un análisis adecuado para evitar el riesgo o al menos mitigar sus efectos cuando este riesgo se manifiesta. De esta manera se ha de hablar de los conceptos de: Predicción / Previsión / Prevención. • • • Prediccion: Se pretende conocer y anunciar antes de que suceda el fenómeno. Previsión: con ella se profundiza mas en el estudio del riesgo, ya que permite definir con anticipación la probabilidad de que ocurra y su intensidad. Prevencion: engloba todas aquellas medidas y actividades, basadas en la predicción y la previsión poniéndolas en practica. La combinación de estos conceptos, junto con la intensidad del impacto, nos dará una idea de la vulnerabilidad de una determinada zona. Eduardo Gómez
  38. 38. ANÁLISIS DEL RIESGO VOLCÁNICO Forma parte de los procesos de previsión y predicción del riesgo volcánico. Un buen análisis permitirá gestionar mucho mejor el riesgo si se toman las medidas adecuadas. El análisis de riesgo es la determinación cuantitativa (numérica) o cualitativa del riesgo. Para el análisis de riesgo es necesario conocer la peligrosidad, la vulnerabilidad y la exposición de los elementos vulnerables. Si se conocen los escenarios accidentales posibles y sus consecuencias, según la probabilidad, se puede calcular el riesgo. Eduardo Gómez
  39. 39. 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. Eduardo Gómez
  40. 40. Eduardo Gómez Áreas de riesgo volcánico
  41. 41. 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) (2) (3) (4) (5) Distribución de núcleos urbanos Vías de comunicación Distribución de edad de la población Establecimiento y mantenimiento de redes de alerta Etc… Eduardo Gómez
  42. 42. 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”. Eduardo Gómez
  43. 43. Estudio de la historia eruptiva 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 0-1 De unos 10 años 2-5 De 100 a 1.000 años >5 Eduardo Gómez Período de reposo volcánico Superiores a 1.000 años
  44. 44. Estudio de los precursores volcánicos Observatorios que analizan los gases emitidos y los precursores volcánicos Sismógrafos: temblores y ruidos Teodolitos e inclinómetros: cambios en la topografía Magnetómetros: variaciones del potencial eléctrico de las rocas Gravímetros: anomalías de gravedad GPS e interferometría de radar: imágenes de satélite Elaboración de mapas de peligrosidad y mapas de riesgo Eduardo Gómez
  45. 45. 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 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. Eduardo Gómez
  46. 46. • 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 Eduardo Gómez
  47. 47. 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: a) Previsión a corto plazo b) Previsión general Previsión a corto plazo: 1. Plan de vigilancia del volcán 2. Determinación del esquema eruptivo probable 3. Seguir el desarrollo de la erupción Eduardo Gómez
  48. 48. Eduardo Gómez
  49. 49. 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: 1. Mapas de información vulcanológica. 2. Mapas administrativos. Sirven para tomar las medidas adecuadas para las evacuaciones, contramedidas…. 3. Mapas educativos para la población en general Eduardo Gómez
  50. 50. Mapa de peligrosidad de coladas de lavas basálticas para Tenerife Eduardo Gómez
  51. 51. Mapa de peligrosidad de caída de cenizas para Tenerife Eduardo Gómez
  52. 52. Guatemala Eduardo Gómez
  53. 53. Mapa de riesgos volcánicos en la región de los Lagos (Chile) Eduardo Gómez
  54. 54. 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 Eduardo Gómez
  55. 55. 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 (1) Evacuación del agua del cráter para evitar almacenamiento (2) 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 Eduardo Gómez
  56. 56. 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 o Diseño de edificios resistentes o Colapso de edificios. Densidad : Ceniza seca: 0,5-0,7 t/m3, Ceniza húmeda: 1t/m3 o Tejados semiesféricos e inclinados o Materiales ignífugos o Construcción de refugios • Diseño y planificación de sistemas de alarma Eduardo Gómez
  57. 57. MODIFICACIÓN DE LA EXPOSICIÓN • Elaboración del mapa de riesgo volcánico • Correcta Ordenación y Planificación de usos del terreno • Evitar situaciones de alto riesgo Eduardo Gómez
  58. 58. 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: o descripción o estimación de alcance o velocidad de propagación o tiempos de llegada o estimación de daños a personas o bienes • Riesgos volcánicos secundarios • Superficies afectadas por los daños esperados • Información base del mapa o fecha de realización o periodo de aplicación o hipótesis eruptivas Eduardo Gómez
  59. 59. Métodos de prevención y corrección de riesgos volcánicos Protección civil, evitar asentamientos, y ordenación territorial en función de los mapas de riesgo Desviar corrientes de lava hacia lugares deshabitados Reducir el nivel de los embalses próximos a una zona volcánica Túneles de descarga del agua de los lagos situados en el cráter para evitar los lahares Preventivas y correctoras Edificios con cúpulas semiesféricas o tejados muy inclinados, frente a cenizas y piroclastos Eduardo Gómez Refugios incombustibles frente a nubes ardientes Diques, fosos, enfriamiento de la lava con agua Sólo útiles para erupciones no explosivas

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