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Servicio Geológico Colombiano

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Sierra Nevada del Cocuy desde el sector Ritacuba.  Fotografía de Carmen Rosa Castiblanco. 2009

 Observatorios Vulcanológicos

 Metodología para la vigilancia volcánica


La vigilancia volcánica en el país se efectúa de manera similar a como se hace en la gran mayoría de los centros de observación vulcanológica en el mundo, mediante la utilización de métodos geofísicos, geodésicos, geoquímicos y geológicos, apoyados por tecnologías de electrónica, comunicaciones e informática. A continuación se da una explicación de estos métodos y el tipo de información que se obtiene mediante su uso.


  • Geofísica

La sismología es la rama de la geofísica que se encarga del estudio de los eventos sísmicos, naturales o inducidos. Para el caso de los sismos generados por la actividad volcánica, se utilizan redes con equipos portátiles y telemétricos localizadas sobre el volcán y en sus cercanías. Los instrumentos utilizados para captar y registrar las señales sísmicas son conocidos como sismógrafos. Registradores sismográficos analógicos y digitales (computador) OVS Popayán enero de 1999). 


Las señales sismológicas de origen volcánico se deben al movimiento de fluidos en el sistema volcánico (desde la "cámara magmática, hasta el cráter). Normalmente se clasifican como:


Sismos volcano-tectónicos : Origen asociado a fracturas que ocurren como respuesta a cambios de esfuerzos en las áreas activas por movimiento de fluidos. Su frecuencia generalmente es > 5 Hz (Lahr et al, 1992).


Sismos de largo período: Se atribuyen a la resonancia en grietas, cavidades y conductos, debido a cambios de presión en los fluidos que existen en los volcanes (Chouet, 1992). En este tipo de eventos predominan las bajas frecuencias. Tremor volcánico : Se caracteriza por el registro de formas de onda de manera persistente o sostenida en el tiempo. El tremor refleja una vibración contínua del suelo o pequeños sismos muy frecuentes cuyas ondas se traslapan. Si la señal es monotónica (de frecuencia constante) se denomina tremor armónico; de otra parte si la señal varía significativamente en frecuencia o amplitud, se llama tremor espasmódico (Ryall and Ryall, 1983).


  • Geodesia

La geodesia aplicada permite conocer las deformaciones en la superficie del edificio volcánico debido a su actividad interna. Los métodos empleados para el estudio de dichas deformaciones son: inclinometría seca, inclinometría electrónica, líneas cortas de nivelación, medidas electrónicas de distancias y sistemas de posicionamiento global (GPS), cuyas mediciones se realizan en sobre el volcán.


En el método de inclinometría seca se puede captar o medir variaciones verticales con rangos de precisión entre 2-3 microradianes mediante el empleo de niveles geodésicos de alta precisión (Figura 18); un microradián es el ángulo formado por el desplazamiento verticaI de 1 mm en el extremo de una línea de 1.0 km de largo.


Las mediciones son hechas sobre un triángulo equilátero de 40 metros de lado. Las líneas cortas de nivelación permiten encontrar movimientos verticales sobre puntos fijos preestablecidos. La medición electrónica de distancias (E.D.M.) tiene como propósito encontrar cambios horizontales a lo largo de líneas base permanentes, empleando equipos de sistema !áser o infrarrojo.


El GPS ayuda a obtener los vectores de desplazamiento vertical en zonas de alta deformación cercanas a los cráteres o zonas fuente de deformación.


Los inclinómetros electrónicos permiten medir cambios de nivel muy pequeños en un punto sobre el volcán. La información puede ser extraída de la estación con un computador portátil o ser transmitida por métodos telemétricos, en tiempo real, al observatorio.


  • Geoquímica

La geoquímica se encarga del estudio de la composición química de La Tierra y del comportamiento de los elementos en ella, tanto en materiales sólidos, como en líquidos y gaseosos. Para el estudio geoquímico en vigilancia de volcanes se recurre a muestreos sistemáticos de las diferentes emanaciones gaseosas y líquidas características de la actividad, tales como aguas termales y gases volcánicos, incluidos radón y di óxido de carbono (CO2) contenidos en suelos (Figura 19). Tales muestras son sometidas a análisis para conocer las condiciones en su origen y en su camino a la superficie. 


El C0SPEC es un espectrómetro que mide la emisión de S02 de los volcanes.


  • Geología

La aplicación de la geología en el conocimiento e investigación de los volcanes se hace a través de estudios de las rocas y depósitos originados en eventos eruptivos pasados y actuales, lo cual permite conocer la historia eruptiva del volcán, las fechas de ocurrencia de las erupciones, cómo fueron dichas erupciones y el posible comportamiento en eventos futuros. Así, se hace posible la elaboración de los mapas de amenaza volcánica, herramienta indispensable en la planificación y en prevención de los desastres ocasionados por las erupciones volcánicas que afectan las poblaciones y el ambiente.


Un complemento necesario de la geología son las investigaciones históricas sobre erupciones observadas y registradas por cronistas o insertas en leyendas.



  • Electrónica, Comunicaciones, Informática y Otras

El funcionamiento de gran parte las redes de vigilancia volcánica no sería posible sin herramientas de la electrónica para diseño, construcción, instalación y mantenimiento de los diferentes dispositivos usados en vigilancia de volcanes. De igual manera, las comunicaciones juegan un papel fundamental en la vigilancia volcánica; sin ellas no sería posible realizar las transmisiones de información desde el campo, vía radio, a los observatorios vulcanológicos de nuestro país. El desarrollo que en los últimos años ha alcanzado la informática es un soporte invaluable por sus múltiples aplicaciones en la adquisición y procesamiento de los grandes volúmenes de información que se generan en la observación volcánica.


Otras aplicaciones tecnológicas, tales como los monitores de flujo de lodo, instalados en los ríos que descienden del volcán Nevado del Ruiz, tienen como objetivo la detección temprana del aumento súbito del caudal de las aguas ocasionado por actividad volcánica. En la actualidad existen monitores de flujos de lodo ubicados en los ríos Recio y Gualí, con centros de recepción de señal en las poblaciones de Líbano y Herveo (Tolima), respectivamente, desde donde se puede alertar a las poblaciones localizadas en las cuencas de esos ríos.


Actividad volcánica

De forma general, el vulcanismo ha jugado un papel fundamental en la evolución geológica de nuestro planeta, evidencia de esto se manifiesta en el origen volcánico de gran parte de la corteza terrestre. La actividad volcánica ha beneficiado a la humanidad creando terrenos fértiles, con gran contenido de recursos y de gran belleza paisajista, que la estimulan y le proporcionan sustento, favoreciendo así la ocupación de estas áreas. Las erupciones volcánicas son un fenómeno normal de la dinámica terrestre que sólo afectan negativamente a la sociedad si éstas ocurren en regiones pobladas y/o cultivadas, como es la tendencia actual en especial en los países en vías de desarrollo.


Los eventos volcánicos afectan, directa o indirectamente, la vida y la salud de las personas, sus actividades y sus bienes. Flujos de lava, corrientes piroclásticas de densidad (que incluyen explosiones laterales dirigidas, flujos piroclásticos y oleadas piroclásticas), avalanchas de escombros, flujos de escombros volcánicos o lahares, y crecientes (aluviones) que son flujos impulsados por la gravedad que típicamente impactan aquellas áreas ubicadas en valles. Estos eventos volcánicos de gran magnitud son capaces de abatir amplias regiones alrededor de los volcanes y pueden extenderse a distancias excepcionales siguiendo los valles. La tefra lanzada a la atmósfera por las explosiones volcánicas es dispersada por los vientos y puede cubrir extensas áreas, además de afectar la aeronavegación en una amplia zona. Los gases volcánicos escapan durante y entre las erupciones, y bajo ciertas circunstancias pueden afectar áreas de extensión significativa. Otras amenazas naturales adicionales relacionadas con la actividad volcánica son: terremotos, tsunamis y ondas atmosféricas de choque; de éstos, probablemente los tsunamis representan la mayor amenaza (Tilling, 1993).


El fenómeno del vulcanismo en Colombia se asocia con procesos tectónicos compresivos en zonas de subducción por la interacción de las placas de Nazca y Suramericana. Los volcanes actualmente considerados como activos se encuentran a lo largo de la Cordillera Central de Colombia y, hacia el sur, en la depresión Cauca-Patía y Cordillera Occidental, distribuyéndose en tres segmentos: norte, central y sur. En el país, el estudio sistemático de los volcanes se inicia durante la década de los 70`s con actividades de carácter investigativo, académico, cartográfico y de interés geotérmico por parte de entidades gubernamentales como: ICEL, CHEC, Universidad Nacional de Colombia e INGEOMINAS (Monsalve et al, 2000).


CONFORMACIÓN DE UN VOLCÁN


  • Conformación
  • Nubes de Ceniza y Vapor
  • Cráter
  • Chimenea Principal
  • Capa de Ceniza y Lava
  • Rocas Generalmente No Volcánicas
  • Cámara Magmática

AMENAZAS / FENÓMENOS DE TIPO VOLCÁNICO


  • Avalancha de Rocas
  • Flujo Piroclástico
  • Flujo de Lava
  • Gases
  • Lluvia de Piroclastos