Un peligro volcánico es la probabilidad de que ocurra una erupción volcánica o un evento geofísico relacionado en un área geográfica determinada y dentro de un período de tiempo específico. El riesgo que puede asociarse con un peligro volcánico depende de la proximidad y vulnerabilidad de un activo o de una población de personas cerca de donde podría ocurrir un evento volcánico.
Diferentes formas de lava efusiva pueden presentar diferentes peligros . La lava Pahoehoe es suave y viscosa, mientras que la lava Aa es dura y en bloques. Los flujos de lava normalmente siguen la topografía, hundiéndose en depresiones y valles y fluyendo hacia abajo del volcán. Los flujos de lava enterrarán carreteras, tierras de cultivo y otras formas de propiedad personal. [1] Esta lava podría destruir casas, automóviles y vidas que se interpongan en su camino. [2] Los flujos de lava son peligrosos, sin embargo, se mueven lentamente y esto da tiempo a las personas para responder y evacuar fuera de las áreas inmediatas. Las personas pueden mitigar este peligro no desplazándose a valles o zonas deprimidas alrededor de un volcán. [3]
Tefra es una palabra generalizada para los diversos fragmentos de escombros expulsados de un volcán durante una erupción, independientemente de su tamaño. [4] Los materiales piroclásticos generalmente se clasifican según su tamaño: el polvo mide <1/8 mm, la ceniza mide entre 1/8 y 2 mm, las cenizas miden entre 2 y 64 mm y las bombas y los bloques miden >64 mm. [5] Hay diferentes peligros asociados con los diferentes tipos de materiales piroclásticos. El polvo y las cenizas podrían cubrir los automóviles y las casas, haciendo que un automóvil no pueda conducir debido a la acumulación de polvo en el motor. También podrían superponerse a las casas y agregar peso a los techos, provocando el colapso de una casa. Además, la ceniza y el polvo inhalados podrían causar problemas respiratorios a largo plazo en las personas que inhalan las partículas. [6] Las cenizas son trozos llameantes de material volcánico expulsado que podrían incendiar casas y zonas boscosas. Las bombas y los bloques corren el riesgo de impactar en varios objetos y personas dentro del alcance del volcán. Los proyectiles pueden lanzarse a miles de pies de altura y pueden encontrarse a varios kilómetros de distancia del punto de erupción inicial. [7]
Un flujo piroclástico es una masa de aire y tefra extremadamente caliente (~1000 °C) que se mueve rápidamente (hasta 700 km/h) y que carga las laderas de un volcán durante una erupción explosiva .
Las cenizas arrojadas al aire por las erupciones pueden presentar un peligro para las aeronaves, especialmente los aviones a reacción, donde las partículas pueden derretirse debido a la alta temperatura de funcionamiento; Las partículas fundidas se adhieren a las palas de la turbina y alteran su forma, alterando el funcionamiento de la turbina. Los encuentros peligrosos ocurridos en 1982 después de la erupción del Galunggung en Indonesia y en 1989 después de la erupción del Monte Redoubt en Alaska despertaron la conciencia sobre este fenómeno. La Organización de Aviación Civil Internacional estableció nueve centros de asesoramiento sobre cenizas volcánicas para monitorear las nubes de ceniza y asesorar a los pilotos en consecuencia. Las erupciones del Eyjafjallajökull en 2010 provocaron importantes perturbaciones en los viajes aéreos en Europa. [8] [9] [10]
Cuando los materiales piroclásticos se mezclan con agua de un arroyo o río cercano , pueden convertir el curso de agua en rápidos flujos de lodo . Estos se llaman lahares ; [11] cuando el lahar contiene material grande como bloques de roca y árboles, se trata de un flujo de escombros volcánicos . [12] Los lahares pueden formarse directamente a partir de un flujo de material piroclástico que fluye hacia un río, o posiblemente podrían formarse después de la erupción principal. Estos últimos se conocen como lahares secundarios y se forman cuando la lluvia moja las cenizas y los escombros que ya se encuentran en un paisaje y se pegan entre sí, rodando a lo largo de la topografía. Se estima que sólo se puede necesitar un 30% de agua [ se necesita clarificación ] para que las cenizas se conviertan en un lahar. [13] Cuanto más espeso y/o más rápido es un lahar, mayor es el potencial de destruir cosas a su paso, lo que lo hace más peligroso que un lahar más lento y/o más diluido. Los lahares y los flujos de lodo pueden dañar edificios, vida silvestre y automóviles y puede resultar difícil escapar una vez atrapados en ellos. Los lahares pueden cubrir objetos, lavarlos y derribarlos con su fuerza. Los lahares, flujos de escombros y flujos de lodo que viajan hacia un río o arroyo tienen el potencial de abarrotar la vía fluvial, obligando al agua a fluir hacia afuera y provocando una inundación. La materia volcánica también podría contaminar el agua, haciéndola insegura para beber. [ cita necesaria ]
Los escombros expulsados por el volcán se acumulan en los lados de la pendiente con cada erupción, haciendo que los lados sean cada vez más empinados. Al final, la pendiente se vuelve tan empinada que falla y se produce una avalancha. [14] Estas avalanchas transportan material y escombros a distancias muy largas en intervalos muy cortos. Esto hace que un sistema de advertencia sea casi imposible porque la falla de la pendiente podría ocurrir en cualquier momento. La avalancha destruirá todo lo que encuentre a su paso, incluidos bienes personales, casas, edificios, vehículos y posiblemente incluso vida silvestre. Si el impacto de los materiales en la avalancha no destruye a la persona u objeto en el primer contacto, podrían producirse daños por el peso prolongado del material sobre los objetos. [15]
Las grandes erupciones volcánicas explosivas inyectan vapor de agua (H 2 O), dióxido de carbono (CO 2 ), dióxido de azufre (SO 2 ), cloruro de hidrógeno (HCl), fluoruro de hidrógeno (HF) y cenizas (roca pulverizada y piedra pómez ) en la estratosfera. a alturas de 16 a 32 kilómetros (9,9 a 19,9 millas) sobre la superficie de la Tierra. Los impactos más significativos de estas inyecciones provienen de la conversión de dióxido de azufre en ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ), que se condensa rápidamente en la estratosfera para formar finos aerosoles de sulfato . Las emisiones de SO 2 de dos erupciones diferentes son suficientes por sí solas para comparar su potencial impacto climático. [16] Los aerosoles aumentan el albedo de la Tierra (su reflejo de la radiación del Sol hacia el espacio) y así enfrían la atmósfera inferior o troposfera de la Tierra; sin embargo, también absorben el calor irradiado desde la Tierra, calentando así la estratosfera . Varias erupciones durante el siglo pasado han provocado una disminución de la temperatura media en la superficie terrestre de hasta medio grado (escala Fahrenheit) durante períodos de uno a tres años; El dióxido de azufre de la erupción del Huaynaputina probablemente causó la hambruna rusa de 1601-1603 . [17]
Los aerosoles de sulfato promueven reacciones químicas complejas en sus superficies que alteran las especies químicas de cloro y nitrógeno en la estratosfera. Este efecto, junto con el aumento de los niveles de cloro estratosférico debido a la contaminación por clorofluorocarbonos , genera monóxido de cloro (ClO), que destruye el ozono (O 3 ). A medida que los aerosoles crecen y se coagulan, se asientan en la troposfera superior, donde sirven como núcleos para los cirros y modifican aún más el equilibrio de radiación de la Tierra . La mayor parte del cloruro de hidrógeno (HCl) y el fluoruro de hidrógeno (HF) se disuelven en gotas de agua en la nube de la erupción y caen rápidamente al suelo en forma de lluvia ácida . La ceniza inyectada también cae rápidamente desde la estratosfera; la mayor parte se elimina en un plazo de varios días a algunas semanas. Finalmente, las erupciones volcánicas explosivas liberan dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, y proporcionan así una fuente profunda de carbono para los ciclos biogeoquímicos. [18]
Las emisiones de gases de los volcanes contribuyen naturalmente a la lluvia ácida. La actividad volcánica libera alrededor de 130 a 230 teragramos (145 millones a 255 millones de toneladas cortas ) de dióxido de carbono cada año. [19] Las erupciones volcánicas pueden inyectar aerosoles en la atmósfera terrestre . Las grandes inyecciones pueden causar efectos visuales como puestas de sol inusualmente coloridas y afectar el clima global principalmente enfriándolo. Las erupciones volcánicas también brindan el beneficio de agregar nutrientes al suelo a través del proceso de erosión de las rocas volcánicas. Estos suelos fértiles ayudan al crecimiento de plantas y diversos cultivos. Las erupciones volcánicas también pueden crear nuevas islas, ya que el magma se enfría y solidifica al entrar en contacto con el agua. [ cita necesaria ]
Los terremotos pueden ocurrir debido a la actividad volcánica. Estos terremotos podrían producir deformaciones topográficas y/o destrucción de edificios, viviendas, automóviles, etc. Pueden ocurrir dos tipos diferentes de estos terremotos: terremotos volcánicos tectónicos y terremotos de período largo. "Los terremotos producidos por cambios de tensión en la roca sólida debido a la inyección o retirada de magma (roca molton) se denominan terremotos vulcano-tectónicos". [20] Estos son peligrosos debido a la posibilidad de grietas en el terreno o fallas en las pendientes, destruyendo todo a su paso. [20] Los terremotos de período prolongado, que ocurren cuando el magma es forzado repentinamente hacia las rocas circundantes, generalmente se consideran un precursor de la erupción real. [20]
Se cree que hace unos 70.000 años tuvo lugar un invierno volcánico después de la supererupción del lago Toba en la isla de Sumatra en Indonesia. [21] Según la teoría de la catástrofe de Toba , a la que se suscriben algunos antropólogos y arqueólogos, tuvo consecuencias globales, [22] matando a la mayoría de los humanos entonces vivos y creando un cuello de botella poblacional que afectó la herencia genética de todos los humanos de hoy. [23]
Se ha sugerido que la actividad volcánica causó o contribuyó a las extinciones masivas del final del Ordovícico , el Pérmico-Triásico , el Devónico tardío y posiblemente otras. El evento eruptivo masivo que formó las trampas siberianas , uno de los eventos volcánicos más grandes conocidos de los últimos 500 millones de años de la historia geológica de la Tierra , continuó durante un millón de años y se considera la causa probable de la " Gran Mortandad " hace unos 250 millones. hace años, [24] que se estima que mató al 90% de las especies existentes en ese momento. [25]
La erupción del monte Tambora en 1815 creó anomalías climáticas globales que se conocieron como el " Año sin verano " debido al efecto en el clima de América del Norte y Europa. [26] Las cosechas agrícolas fracasaron y el ganado murió en gran parte del hemisferio norte, lo que provocó una de las peores hambrunas del siglo XIX. [27]
El gélido invierno de 1740-1741, que provocó una hambruna generalizada en el norte de Europa, también puede tener su origen en una erupción volcánica. [28]
Según John Ewert y Ed Miller en una publicación de 1995, "la gran mayoría de los volcanes potencialmente activos del mundo no están controlados". De los volcanes históricamente activos del mundo, menos de una cuarta parte están monitoreados. Sólo veinticuatro volcanes en todo el mundo son objeto de un seguimiento exhaustivo de su actividad. También afirman que "el setenta y cinco por ciento de las mayores erupciones explosivas desde 1800 ocurrieron en volcanes que no habían tenido erupciones históricas previas". [29]
Al monitorear la actividad sísmica y geológica, el USGS puede advertir a la gente con anticipación sobre un peligro inminente. Estos vulcanólogos miden el tamaño de una erupción de dos maneras: la magnitud de la erupción (por el volumen o masa de magma que hizo erupción) y la intensidad de la erupción (por la tasa de magma que hizo erupción). [30] Diversas formas de satélites e imágenes, como las imágenes satelitales InSAR, monitorean la actividad que no está expuesta a simple vista. [31]
Los drones en combinación con sensores de gas livianos se están volviendo cada vez más populares en el monitoreo volcánico, ya que el uso de drones permite al investigador aumentar la distancia al respiradero volcánico y, por lo tanto, reducir el riesgo asociado con el muestreo de gas directamente en el cráter. Miniaturizar dichos sistemas ofrece la posibilidad de aumentar la frecuencia de medición reduciendo peso y coste y por tanto mejorar el seguimiento. Los gases que se miden habitualmente son CO 2 y SO 2 , que permiten detectar próximos cambios en la actividad volcánica, como ya se demostró, por ejemplo, en el Etna , Italia. [32]
Sin embargo, la situación ha cambiado un poco con el Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales [33] y la estrategia de Yokohama desde 1994. [34] El informe de Evaluación Global de Riesgos (GAR) es una revisión y análisis bienal de los peligros naturales publicado por las Naciones Unidas. Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres (UNISDR). El informe implementa el Marco de Acción de Hyogo de las Naciones Unidas. [35]
Zadeh et al. (2014) proporciona una visión general sobre los riesgos y las implicaciones sociales de los peligros naturales extremos y una evaluación del riesgo global de los volcanes y contiene un llamamiento para fundar una organización vulcanológica mundial comparable a la OMM. [36] La UE ha iniciado recientemente importantes programas de investigación relacionados con la evaluación de riesgos; compárese:
El Servicio Geológico Británico tiene varios programas de vulcanología en curso. [40]
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