Tutupaca es un volcán en la región de Tacna en Perú . Es parte del segmento peruano de la Zona Volcánica Central , uno de varios cinturones volcánicos en los Andes . Tutupaca consta de tres volcanes superpuestos formados por flujos de lava y domos de lava hechos de andesita y dacita , que crecieron sobre rocas volcánicas más antiguas. El más alto de estos generalmente tiene 5,815 metros (19,078 pies) de altura y estuvo glaciado en el pasado.
Varios volcanes en Perú han estado activos en tiempos recientes, incluido Tutupaca. Su vulcanismo es causado por la subducción de la placa de Nazca debajo de la placa de América del Sur . Uno de estos volcanes colapsó en tiempo histórico, probablemente en 1802, generando una gran avalancha de escombros con un volumen probablemente superior a 0,6-0,8 kilómetros cúbicos (0,14-0,19 millas cúbicas) y un flujo piroclástico . La erupción asociada fue una de las más grandes en Perú de las que existen registros históricos. El volcán se volvió activo hace unos 700.000 años y la actividad continuó hasta el Holoceno , pero inicialmente no estaba claro si hubo erupciones históricas; algunas erupciones se atribuyeron en cambio al volcán Yucamane , menos erosionado . El gobierno peruano planea monitorear el volcán para detectar actividad futura. Tutupaca presenta manifestaciones geotérmicas con fumarolas y aguas termales .
Los habitantes de Candarave consideraban que Tutupaca era una montaña “mala”, mientras que Yucamane era la “buena”, lo que puede reflejar que Tutupaca había tenido erupciones volcánicas recientes. [2] El geógrafo peruano Mateo Paz Soldán [3] le dedicó una oda a Tutupaca. [4]
Tutupaca se encuentra a 25-30 kilómetros (16-19 mi) al norte de la ciudad de Candarave en la región de Tacna en Perú . [5] [6] El lago Suches se encuentra al norte del volcán, y dos ríos fluyen cerca: el río Callazas, que fluye hacia el este hasta el norte del volcán, y luego hacia el sur pasando el flanco oriental de Tutupaca, y el río Tacalaya, que fluye hacia el sur a lo largo del flanco occidental de Tutupaca. [7] [a] El clima local es frío y el terreno es pedregoso, con poca vegetación. [8] Durante la temporada de lluvias, la montaña está cubierta de nieve, [9] y el agua de deshielo de Tutupaca y otras montañas regionales es una fuente importante de agua para los ríos de la región. [10] En contraste, el volcán en sí no se ve afectado en gran medida por la actividad humana. [11]
Tutupaca consta de dos complejos volcánicos: un complejo más antiguo que está muy erosionado y dos picos al norte que se formaron más recientemente. De estos, el pico oriental ("Tutupaca oriental") consiste en siete domos de lava presumiblemente del Holoceno [12] y tiene 5.790 metros (19.000 pies) de altura, mientras que el occidental ("Tutupaca occidental") consiste en domos de lava, flujos de lava y depósitos de erupción pliniana de edad del Pleistoceno , y alcanza una altura de 5.815 metros (19.078 pies). [b] [5] El Programa Global de Vulcanismo da alturas de 5.753 metros (18.875 pies) para la cumbre oriental y 5.801 metros (19.032 pies) para la occidental. [1] El pico occidental es la cumbre más alta de Tutupaca. [14]
La base sobre la que se levanta Tutupaca se encuentra a elevaciones que van desde los 4.400 metros (14.400 pies) a los 4.600 metros (15.100 pies) [6] y el volcán cubre una superficie de aproximadamente 150-170 kilómetros cuadrados (58-66 millas cuadradas). [15] El complejo más antiguo está formado principalmente por flujos de lava , que durante el Pleistoceno fueron erosionados por glaciares formando morrenas de hasta 100 metros (330 pies) de espesor [6] y valles glaciares en forma de U. [16] También se encuentran circos y morrenas en la cumbre occidental, y las capas de tefra se extienden al oeste del volcán . El complejo más antiguo, que incluye domos de lava en forma de pequeñas colinas en su parte sur, [17] fue la fuente de ignimbrita que cubre las partes occidental y sur del volcán. [6] Se han identificado flujos de lava postglaciales que emanan de un respiradero ubicado entre los dos picos. [1] Los procesos proglaciares, como la fragmentación por heladas, han alterado los productos volcánicos jóvenes. [18]
El complejo más antiguo y el oeste de Tutupaca han producido andesita y dacita , mientras que el este de Tutupaca solo ha producido dacita. [19] También se encuentran traquiandesita y traquita . [20] Las rocas volcánicas que estallaron durante el Holoceno definen una suite calcoalcalina rica en potasio . [21] Las dacitas del este de Tutupaca contienen anfíbol , apatita , biotita , clinopiroxeno , óxidos de hierro y titanio , ortopiroxeno , plagioclasa , cuarzo y esfena . [ 22] Los fragmentos de roca máfica [c] rara vez se encuentran incrustados en las rocas de Tutupaca. [12] Las rocas volcánicas basales han sufrido alteración hidrotermal , formando arcillas . [24] Se han identificado depósitos de azufre elemental en Tutupaca [25] y un mapa de 1996 del volcán muestra una mina de azufre en su flanco sureste. [26]
Un anfiteatro de 1 kilómetro (0,62 millas) de ancho en el este de Tutupaca, abierto al noreste, se formó por un colapso importante del volcán. Los domos de lava del Tutupaca más joven, así como las lavas altamente alteradas del complejo más antiguo, están expuestas dentro de la cicatriz del colapso, que es el origen de un depósito de avalancha de escombros de 6 a 8 kilómetros (3,7 a 5,0 millas) de largo. El depósito se encuentra principalmente dentro de valles glaciares y está intercalado por el flujo piroclástico de Paipatja que divide los escombros en dos unidades. [27] El flujo piroclástico llega tanto al lago Suches al norte del volcán como al río Callazas al este de este. [28]
Las dos unidades de la avalancha de escombros se distinguen por su apariencia. Una presenta colinas de 100 a 200 metros (330 a 660 pies) de largo en forma de montículos, como es típico de las avalanchas de escombros volcánicos, y la otra tiene crestas que varían en longitud de 100 a 150 metros (330 a 490 pies). Las crestas varían de solo unos pocos metros a más de 0,5 metros (1 pie 8 pulgadas) de altura, y de 10 a 30 metros (33 a 98 pies) de altura. [29] Tales crestas se han observado en otros depósitos de colapso como en el volcán Shiveluch en Rusia , y se han explicado por procesos de clasificación que tienen lugar dentro de flujos granulares. [30] Las diferencias entre las dos unidades parecen deberse a que la primera unidad se formó a partir de la parte basal de Tutupaca, mientras que la segunda unidad se formó por los domos de lava más recientes del volcán oriental y formó un flujo granular. [31] [32]
El colapso posiblemente comenzó en el sistema hidrotermal del volcán y progresó hasta afectar un domo de lava en crecimiento, [33] con un volumen total que probablemente exceda los 0,6-0,8 kilómetros cúbicos (0,14-0,19 millas cúbicas). [34] La superficie total cubierta por el colapso es de aproximadamente 12-13 kilómetros cuadrados (4,6-5,0 millas cuadradas). [13] Este colapso no fue el primero en la historia de Tutupaca: los derrumbes en los flancos sureste-este del volcán [13] ocurrieron hace 6.000-7.500 años [35] y arrojaron escombros a través de valles glaciares en el lado este y sureste del volcán, [12] y en el lado occidental del volcán [36] tuvo lugar un colapso antes de hace 17.000-25.000 años. [35] En tiempos históricos se produjeron derrumbes de volcanes de gran magnitud como el del monte Bandai en 1888 y el del monte St. Helens en 1980, que pueden producir grandes avalanchas de escombros. [37]
Frente a las costas de Perú, la placa de Nazca se subduce a un ritmo de 5 a 6 centímetros por año (2,0 a 2,4 pulgadas/año) debajo de la placa de América del Sur , [38] [14] causando vulcanismo en tres de los cuatro cinturones volcánicos de los Andes, incluida la Zona Volcánica Central donde se encuentra Tutupaca. [38] [d] Otros volcanes peruanos incluyen Sara Sara , Solimana , Coropuna , el campo volcánico de Andagua , Ampato – Sabancaya – Hualca Hualca , Chachani , El Misti , Ubinas , Huaynaputina , Ticsani , Yucamane, Purupuruni y Casiri . [40] Durante tiempos históricos, se produjeron erupciones importantes en Perú en El Misti hace 2000 años y en Huaynaputina en 1600, [38] la última de las cuales se cobró 1500 muertes y alteró el clima de la Tierra. [41]
El basamento de la región consiste en sedimentos mesozoicos plegados y una cubierta volcánica y sedimentaria cenozoica que recubre las rocas mesozoicas. [42] Hay muchos lineamientos y fallas tectónicas que estuvieron activas en el Terciario ; [43] una de estas cruza Tutupaca de norte a sur, [7] y otras influyen en las posiciones de las características geotérmicas. [20] El complejo de ignimbrita Huaylillas [e] subyace a algunos de los centros volcánicos, [43] que incluyen un primer conjunto de volcanes erosionados que estuvieron activos entre 8,4-5 y 4-2 millones de años atrás, principalmente con erupciones de flujos de lava. A estos les siguió un segundo conjunto de volcanes que también estuvieron principalmente activos con flujos de lava, como Casiri, Tutupaca y Yucamane. Una tercera fase formó domos de lava dacíticos como Purupuruni hace unos 100.000 años. [45] Otros estratovolcanes más antiguos se encuentran en Tutupaca y están fuertemente erosionados por los glaciares . [46]
La mayoría de los volcanes de la Zona Volcánica Central se encuentran a más de 4.000 metros (13.000 pies) de altitud, donde el clima es frío con heladas frecuentes. La mayor parte de las precipitaciones caen entre enero y marzo, en Tutupaca asciende a 200-560 milímetros por año (7,9-22,0 pulgadas/año). [47] En la Cordillera Occidental , las altitudes entre 3.500 y 3.900 metros (11.500-12.800 pies) están dominadas por vegetación como cactus , hierbas , pasto pluma peruano y yareta , pero también líquenes y musgos . Los humedales , llamados bofedales , muestran una vida vegetal diversa. Por encima de los 4.000 metros (13.000 pies) de elevación, la vida vegetal disminuye y en 2003-2012 a 5.800 metros (19.000 pies) hubo nieve perpetua . [48] El volcán es parte del Área de Conservación Regional Vilacota Maure . 49]
Las rocas volcánicas más antiguas de Tutupaca tienen 1.135.000 ± 17.000 años de antigüedad. [24] El complejo más antiguo estuvo activo al principio con flujos de lava y luego con una importante erupción explosiva; [6] un flujo de piedra pómez y ceniza forma el depósito "Callazas" y puede haber sido producido ya sea por el complejo más antiguo [50] o por el oeste de Tutupaca. [51] Una larga pausa separó la actividad del complejo más antiguo de la del oeste y este de Tutupaca. [52] Los pequeños domos de lava en el complejo más antiguo han sido datados en 260.000 ± 200.000 [17] mientras que los domos más recientes tienen 33.000 ± 5.000 años de antigüedad. [53] La actividad volcánica continuó hasta el Holoceno, [1] y se considera que el volcán está potencialmente activo. [5] En la actualidad se producen fumarolas en la cumbre de Tutupaca [54] y se ha registrado actividad sísmica . [55]
Existen reportes de erupciones en 1780, 1787, 1802, 1862 y 1902, [6] respaldados por fechas obtenidas a través de datación por radiocarbono que muestran que hubo erupciones durante este período. [37] Algunos autores creyeron que el volcán Yucumane era una fuente más probable para estas erupciones, [6] pero Samaniego 2015 et al. demostraron que Yucumane entró en erupción por última vez hace 3.000 años, [56] lo que implica que las erupciones reportadas, especialmente los eventos de 1802 y 1787, probablemente ocurrieron en Tutupaca. [1]
El colapso del sector oriental de Tutupaca estuvo acompañado por una erupción que estuvo entre las más grandes en la historia peruana, alcanzando un índice de explosividad volcánica de 3 o 4. Las crónicas contemporáneas documentan la caída de ceniza hasta 165 kilómetros (103 mi) al sur en Arica . [57] El colapso ha sido datado entre 1731 y 1802 con alta probabilidad [f] y se piensa que está asociado con la erupción de 1802. [2] La erupción probablemente fue provocada por la entrada de magma fresco y caliente en una cámara de magma dacítica . [58] Poco antes del colapso, [g] un flujo piroclástico estalló desde el volcán [2] probablemente como consecuencia del colapso de un domo de lava. Formó un depósito en el flanco este de Tutupaca, [59] que alcanza un espesor de 6 metros (20 pies). [17] La erupción anterior pudo haber desestabilizado el volcán y desencadenado el colapso principal, que también generó el flujo piroclástico de Paipatja. La zona estaba escasamente habitada en ese momento, por lo que el impacto de la erupción fue pequeño. [60]
Con base en la historia de Tutupaca, se puede prever una futura erupción donde la actividad renovada cause otro colapso del volcán. En este caso, alrededor de 8.000 a 10.000 personas, así como la energía geotérmica vecina y la infraestructura minera , estarían en peligro. [60] Varias pequeñas ciudades, represas de derivación , canales de irrigación y las dos carreteras Ilo - Desaguadero y Tacna - Tarata -Candarave también serían vulnerables. [5] Otros peligros son rocas balísticas, flujos piroclásticos , avalanchas de escoria , lluvias de ceniza y piedra pómez , gas volcánico y lahares . [61] Tutupaca junto con Ubinas y Huaynaputina es uno de los tres volcanes en Perú que han producido grandes erupciones explosivas. [62]
El Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico peruano (INGEMMET ) ha publicado un mapa de riesgo volcánico para Tutupaca. [65] En 2017, Tutupaca fue identificado como uno de los volcanes que serían monitoreados por el futuro Observatorio Vulcanológico del Sur del Perú. Esto implicaría la vigilancia de la actividad sísmica, los cambios en la composición de los gases fumarólicos y la deformación de los volcanes, y el video en tiempo real. Este proyecto, presupuestado con un costo de 18.500.000 soles peruanos (4768041 dólares estadounidenses ) e implica la construcción de treinta estaciones de monitoreo y el observatorio principal en el distrito de Sachaca , [66] entró en actividad en 2019. [67] La publicación de informes periódicos de actividad comenzó en mayo de 2019. [55] El volcán está clasificado como "moderadamente peligroso". [68]
Tutupaca es también el nombre de un campo geotérmico en las cercanías del volcán, que incluye las áreas de Azufre Chico, Azufre Grande, río Callazas, Pampa Turun Turun y río Tacalaya; [8] son parte del mismo sistema geotérmico cuya temperatura en profundidad es superior a los 200 °C (392 °F). [69] [70] Los campos presentan fumarolas, géiseres , [45] ollas de lodo y ocurrencias de azufre , tanto sólido como en forma de gas de sulfuro de hidrógeno , [8] así como depósitos de sinter silíceo y travertino . [71] Las aguas termales al pie del volcán Tutupaca [72] descargan agua a los ríos. [8]
Se ha mencionado a Tutupaca como un sitio potencial para la generación de energía geotérmica. [73] En 2013, Alterra Power de Canadá y la Philippine Energy Development Corporation desarrollaron una empresa conjunta para trabajar en un prospecto geotérmico en Tutupaca, [74] aunque el trabajo en Tutupaca no había comenzado en octubre de 2014. [75]