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Mapa amenaza

Mapa amenaza Volcán Nevado del Ruíz

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Mapa de Amenaza Volcánica del Volcán Nevado Del Ruiz, Tercera Versión.

1. Conceptos.

Amenaza volcánica:

Peligro latente de que un evento de origen volcánico se presente con una severidad suficiente para causar pérdida de vidas, lesiones u otros impactos en la salud, así como también daños y pérdidas en los bienes, la infraestructura, los medios de sustento, la prestación de servicios y los recursos ambientales (Ley 1523 de 2012).

Caídas piroclásticas :

Como consecuencia de erupciones explosivas los volcanes lanzan a la atmósfera fragmentos de roca (piroclastos) que al caer a la superficie se denominan caídas piroclásticas. De acuerdo a su tamaño, se denominan: ceniza (menor de 2 mm); lapilli (2 a 64 mm); bloques y bombas volcánicas (mayor de 64 mm). Los fragmentos mayores son transportados por proyección balística y depositados en las partes cercanas del volcán a distancias menores a 10 km desde el punto de emisión. Los piroclastos menores (ceniza y lapilli) son transportados por el viento y llevados hasta zonas alejadas del volcán (cientos o miles de kilómetros) y depositados por efecto de la gravedad, formando capas que siguen la topografía preexistente, cubriendo en general áreas muy extensas. El espesor de piroclastos y su tamaño de grano disminuyen paulatinamente con la distancia al volcán. En la mayoría de las erupciones se producen caídas piroclásticas y su distribución dependerá de la dirección de los vientos y la altura de la columna eruptiva al momento de la erupción.

Los principales efectos causados por caídas piroclásticas incluyen: Oscurecimiento del ambiente y dificultades respiratorias por la presencia de partículas finas suspendidas en el aire. Intoxicaciones, Pérdida parcial o total de cultivos y ganado. Cubrimiento y enterramiento de la superficie, Incendios forestales o de viviendas, Obstrucción de drenajes, Contaminación de fuentes de agua por sólidos y químicos, Daños por sobrecarga en estructuras livianas y líneas de conducción eléctrica, Corrosión a elementos metálicos, Afectación al transporte aéreo y terrestre.

Los efectos por caída de proyectiles balísticos son: Muerte de seres vivos por impacto de fragmentos, Destrucción de infraestructuras, Daños en cultivos, Obstrucción de drenajes, Contaminación de fuentes de agua, Incendios forestales o de viviendas (Blong, 1984; Tilling,1993; http://volcanology.geol.ucsb.edu/hazards.htm

http://volcanoes.usgs.gov/ash/health/VolcanicAsh:Effects&MitigationStrategies).

Corrientes de densidad piroclásticas - CDP (Flujos y Oleadas piroclásticas):

Son nubes de material incandescente compuestas por fragmentos densos y/o vesiculados (pómez o escoria), cenizas y gases calientes, con temperaturas entre 300 °C a más de 800 °C, que se mueven a grandes velocidades (de decenas a varios centenares de km/h) desde el centro de emisión, desplazándose por los flancos del volcán tendiendo a seguir los valles y depresiones topográficas, arrasando y sepultando todo lo que encuentra en su trayectoria. Estos fenómenos se pueden originar a partir del colapso gravitacional de columnas eruptivas y por la destrucción gravitacional y/o explosiva de domos y flujos de lava. La mayoría de los flujos piroclásticos tienen dos partes: un flujo basal de fragmentos gruesos que se mueven a lo largo de la superficie del suelo y una nube turbulenta de ceniza que se expande por encima, frontal y lateralmente del flujo basal. La ceniza puede caer desde esta nube en un área más amplia. Las oleadas son flujos piroclásticos turbulentos de baja densidad, que fluyen a grandes velocidades y no están controlados topográficamente.

Los efectos que podrían causar estos fenómenos incluyen: Muerte de seres vivos, Destrucción de infraestructuras, Arrasamiento e incendio de los elementos expuestos en su trayectoria, Cubrimiento y enterramiento del área expuesta, incluidos obstrucción de cauces, relleno de depresiones topográficas e interrupción de vías, Oscurecimiento y dificultades respiratorias por partículas finas suspendidas en el aire, lo que también afectaría el transporte terrestre y aéreo (http://volcanology.geol.ucsb.edu/hazards.htm;

http://volcanoes.usgs.gov/hazards/pyroclasticflow;

http://www.sveurop.org/gb/articles/articles/volchazards2.htm).

LAHARES:

Los lahares o flujos de lodo volcánicos son una mezcla de fragmentos de roca, arena, limo, arcilla y agua que se desplazan por los cauces y valles de las quebradas y ríos. Estos eventos varían en tamaño y velocidad. Un lahar en movimiento se comporta como una masa de concreto húmedo que carga fragmentos que varían desde arcilla hasta bloques de más de 10 metros en diámetro; los lahares grandes, son de cientos de metros de ancho y decenas de metros de profundidad y pueden fluir a varias decenas de metros por segundo. Los lahares pequeños, con pocos metros de ancho y varios centímetros de profundidad, pueden fluir a pocos metros por segundo. Estos tipos de flujos pueden ser primarios, generados durante la erupción volcánica, o secundarios, producidos por diferentes mecanismos que permiten la interacción del agua con materiales volcánicos y no volcánicos. Las fuentes de agua para formar lahares pueden provenir de nieve, hielo, lagos cratéricos, lluvias o de corrientes fluviales o reservorios de agua en el interior del volcán. Los principales mecanismos de origen pueden estar asociados con la transición de flujos piroclásticos a lahares, erosión - transporte de material piroclástico suelto en laderas por agua lluvia y corrientes fluviales y por rotura de presas (http://volcanology.geol.ucsb.edu/hazards.htm;

http://www.sveurop.org/gb/articles/articles/volchazards2.htm).

Entre los principales efectos por lahares se encuentran: Arrasamiento y destrucción de vegetación, cultivos e infraestructura existentes a lo largo de su trayectoria (puentes, caseríos en las orillas de los ríos, carreteras), Enterramiento y aislamiento pasivo y tardío de grandes extensiones de terreno (cerca los cauces y por fuera de ellos) incluida la infraestructura ubicada sobre las mismas, Relleno de cauces naturales y artificiales, Inundación de las regiones planas donde se abren los cañones de los ríos, Inundación de áreas aledañas en el caso de presentarse represamiento de los ríos.

Flujos de lava:

Son corrientes de roca fundida, relativamente fluidas, emitidas por el cráter o por grietas en los flancos del volcán y pueden canalizarse por los valles; su temperatura varía entre 800 °C y 1200 °C, su velocidad y alcance dependen de la composición, la morfología del terreno, la pendiente y las barreras topográficas que encuentren a su paso (http://volcanoes.usgs.gov/hazards/lava/index.php).

Las lavas más fluidas pueden extenderse decenas de kilómetros desde el foco de emisión, mientras que las lavas viscosas alcanzan unos pocos kilómetros, raras veces se extienden a más de 10 km desde su origen. En ocasiones las lavas muy viscosas se acumulan en forma de cúpulas o domos de lava, que al enfriarse pueden taponar el conducto volcánico. Estos domos pueden explotar o colapsar, generando flujos piroclásticos y posteriormente lahares o flujos de lodo volcánicos.

Los efectos por flujos de lava pueden incluir: Arrasamiento y enterramiento de cultivos y vegetación e infraestructura a los largo de su trayectoria. Incendios forestales por las altas temperaturas, Relleno de cauces (http://volcanology.geol.ucsb.edu/hazards.htm).

Avalanchas de escombros :

Son grandes deslizamientos que pueden ocurrir en un sector del volcán movilizándose ladera abajo en respuesta a la gravedad, producidos por la inestabilidad y debilitamiento en sus flancos (e.g alteración hidrotermal), inducido por el ascenso de gran cantidad de magma en el edificio volcánico, o por un sismo de gran magnitud en las cercanías del volcán (Siebert, 1984). El colapso del edificio volcánico puede estar acompañado y/o seguido por actividad magmática y generar explosiones de extrema violencia (Blast), que generalmente están dirigidas en la misma dirección del deslizamiento, debido a una despresurización súbita del conducto volcánico.

Los efectos producidos por una avalancha de escombros son devastadores debido a su alta movilidad y por las extensas áreas que cubre (cientos de km2) arrasando con todo lo que se encuentre a su paso. Sin embargo, vale notar que estos eventos son muy poco frecuentes en la vida de un volcán.

Explosión lateral dirigida (BLAST):

Es una forma especial de flujo piroclástico que implica la destrucción parcial del aparato volcánico debido a las altas presiones por los gases de la cámara magmática. En general, estas explosiones están acompañadas por otros flujos piroclásticos y representan los efectos más devastadores de una erupción explosiva, pues pueden alcanzar velocidades de hasta 500 km/h y temperaturas de 1000 °C. Las explosiones dirigidas más peligrosas son las laterales de ángulo bajo, pues no son controladas ni por la topografía, ni por las condiciones atmosféricas imperantes (Fisher et al., 1990; Belousov et al., 2007).

Los efectos por este fenómeno son: grandes áreas devastadas por los flujos piroclásticos, la onda de choque y los gases a altas temperaturas.

Gases volcánicos :

Son gases disueltos en el magma que se liberan antes, durante y después de una erupción volcánica. En general constituidos por H₂O, CO₂ y SO₂. Sus efectos incluyen: Irritaciones de las vías respiratorias. Intoxicaciones por inhalación, Lluvias ácidas, que pueden ser nocivas para las personas, la vegetación y la infraestructura, Envenenamiento. Contaminación del aire y agua (William & McBirney, 1979, en Tilling, 1993).

Ondas de choque:

Una explosión volcánica puede producir ondas de presión entre sus efectos están: Ruptura de cristales, paneles, daños a estructuras, Afectación auditiva y lesiones por cortaduras a personas expuestas.

Sismos volcánicos :

El volcán puede presentar sismicidad asociada a su dinámica interna. Sus efectos pueden incluir: Colapso del edificio volcánico, Deslizamientos y daños a estructuras.

VEI:

El Índice de Explosividad Volcánica (VEI) es una escala que permite medir el tamaño o magnitud de erupciones volcánicas explosivas. Dicha escala varia de 0 a 8, donde el incremento en un número representa un aumento en la explosividad. El VEI se establece de acuerdo a características de la erupción, tales como el volumen del material emitido, la altura de la columna eruptiva, la duración y otros parámetros cualitativos del evento eruptivo.

2. Zonificación de la amenaza.

La evaluación y zonificación de la amenaza volcánica, es el resultado de la interpretación del registro geológico presente en los depósitos del volcán Nevado del Ruiz (VNR) asociados a su actividad reciente durante los últimos 10 mil años A.P. (Antes del presente) que permite conocer los fenómenos volcánicos y su posibilidad de ocurrencia (flujos de lava, corrientes de densidad piroclástica, proyectiles balísticos, caídas piroclásticas, y lahares); la recopilación de información histórica; así como también el resultado de simulaciones computacionales de dichos fenómenos. Los fenómenos se simularon utilizando las herramientas informáticas de Tephra2 (Bonadonna et al., 2014) para caídas piroclásticas, Titan2D (Patra et al., 2005) para flujos piroclásticos y avalanchas de escombros, LavaPL (Connor et al., 2012) para flujos de lava, LaharZ (Iverson et al., 1998; Schilling, 2014) para lahares y para proyectiles balísticos Eject! Versión 1.4 (Mastín, 2001).

Para el desarrollo de este mapa y la delimitación de las zonas de amenaza se ha considerado como punto de emisión el cráter Arenas del volcán Nevado del Ruiz (VNR), en caso de que ocurrieran puntos de emisión fuera de estas zonas, el mapa debe ser actualizado. El mapa incluye las zonas de amenaza para los fenómenos volcánicos para una erupción con un VEI entre 3 - 4; sin embargo, se pueden presentar escenarios eruptivos menores en los que se pueden dar emisiones de gases, cenizas, crecimiento de domos y la generación de pequeños flujos piroclásticos y lahares.

A continuación se describen las zonas de amenaza alta, media y baja del mapa de amenaza para el volcán Nevado del Ruiz.

Zona de amenaza alta

Corresponde al área que se vería potencialmente afectada por Caídas de piroclastos, corrientes de densidad piroclástica, flujos de lava, lahares, avalanchas de escombros y explosión lateral dirigida (Blast). Los flujos piroclásticos se pueden componer de: ceniza, escoria, ceniza y pómez, y bloques y ceniza; que afectarían las partes cercanas del edificio volcánico, canalizándose por las cuencas de los ríos Lagunilla, Gualí, Azufrado, Recio, Molinos y las quebradas Nereidas, Alfombrales, La Lisa, La Marcada, La Hedionda, Aguas Calientes, La Plazuela y La Negra; el avance de estos fenómenos puede alcanzar distancias de hasta 18 Km hacia el noroccidente y al suroriente. Los flujos de lava descenderían por las laderas del volcán y se canalizarían hacia los drenajes; este fenómeno se restringe a las partes cercanas al edificio volcánico y podrían tener un alcance de hasta 4.7 km.

Corresponde a la zona que podría ser afectada por lahares, que se originan en la parte alta del edificio volcánico, se canalizan por los valles de los ríos y las quebradas que nacen allí. En el sector occidental del volcán, en la zona rural de Villamaría, los flujos descenderían por los valles de las quebradas Nereidas, y el río Molinos, posteriormente alcanzarían a los ríos Claro y Chinchiná, avanzando cerca de 62 Km hasta desembocar en el río Cauca y posiblemente avanzar algunos kilómetros aguas abajo. En este recorrido se afectarían las zonas rurales de los municipios de Manizales, Villamaría, Chinchiná, Palestina, Neira y Anserma (Caldas). Hacia el norte y nororiente en la cuenca del río Gualí, los flujos avanzarían cerca de 97 km, hasta desembocar en el río Magdalena, donde podrían recorrer algunos Km más aguas abajo. En esta trayectoria, se afectarían las zonas rurales de los municipios de Herveo, Casabianca, Fresno, Palocabildo, Falan, Mariquita y Honda, y las cabeceras municipales de Mariquita y Honda (Tolima). Hacia el oriente del volcán los flujos descenderían por las cuencas de los ríos Azufrado y Lagunilla, después de la unión de estos dos ríos, los flujos avanzarían por el río Lagunilla alcanzando las planicies del sector del antiguo Armero, logrando avanzar hasta el río Magdalena a una distancia de 79 km desde el cráter Arenas. Los lahares al descender al valle donde se ubica el antiguo Armero, pueden desviarse hasta alcanzar el cauce del río Sabandija ocasionando el posible represamiento de este. En este recorrido se afectarían las zonas rurales de los municipios de Villahermosa, Murillo, Casabianca, Líbano, Lérida, Falán y Armero Guayabal (Tolima). Al suroriente del edificio volcánico, sobre la cuenca del río Recio, luego de una trayectoria de aproximadamente 88 Km, los lahares llegarían al río Magdalena, pasando por las zonas rurales de los municipios de Murillo, Líbano, Lérida, Venadillo y Ambalema (Tolima).

Corresponde al área con acumulaciones de caída de ceniza y lapilli ,que representa un área con acumulaciones mayores a 10 cm de espesor (Lo qué podría generar una carga sobreimpuesta > 100 kg/m²), en un radio aproximado de 25 km, dentro de la cual se podrían afectar las zonas rurales de los municipios de Villamaría (Caldas), Herveo, Casabianca, Villahermosa, Murillo (Tolima) y Santa Rosa de Cabal (Risaralda), acorde a la tendencia de los vientos imperantes en la zona. La caída de fragmentos de roca de tamaño métrico expulsados con una trayectoria balística pueden afectar un radio de hasta aproximadamente 4 km, alrededor del cráter.

Amenaza alta proyectada: Zona expuesta a caída de piroclastos con acumulaciones mayores a 10 cm, representada alrededor del volcán, para épocas del año en que la dirección de los vientos es diferente a la predominante, lo cual podría afectar otras cabeceras y/o zonas rurales de municipios.

Zona que podría ser afectada por una explosión lateral dirigida (Blast).Las Avalanchas de escombros se pueden generar producto de los colapsos de flanco generados en las cabeceras de los ríos Azufrado y Lagunilla, inducidas por el ascenso de gran cantidad de magma en el edificio volcánico, o por un sismo de gran magnitud en las cercanías del volcán. El colapso del edificio volcánico podría estar acompañado y/o seguido por actividad magmática y generar explosiones de extrema violencia (Blast), que generalmente están dirigidas en la misma dirección del deslizamiento, debido a una despresurización súbita del conducto volcánico. Las zonas que pueden estar afectadas son las áreas de influencia en las cuencas de los ríos Azufrado y Lagunilla.

Zona de amenaza media

Corresponde al área que se vería potencialmente afectada por caídas de ceniza y lapilli con acumulaciones entre 1 y 10 cm de espesor (carga sobreimpuesta entre 10 y 100 kg/m²), acorde a la tendencia de los vientos imperantes en la zona, tiene un radio aproximado de 54 km, dentro del cual se pueden afectar los municipios de Pereira, Dosquebradas, Marsella, Santa Rosa de Cabal, en el departamento de Risaralda; Chinchiná, Belalcazar, Palestina, Risaralda, Villamaría, Manizales, Neira, Marulanda, en el departamento de Caldas y Herveo, Casabianca, Villahermosa, Murillo y Santa Isabel, en el departamento del Tolima. Por impacto de proyectiles balísticos de tamaño submétrico y con un alcance de hasta 5 km.

Amenaza media proyectada: Zona expuesta a caída de piroclastos con acumulaciones entre 1 y 10 cm, representada alrededor del volcán, para épocas del año en que la dirección de los vientos es diferente a la predominante, lo cual podría afectar otras cabeceras y/o zonas rurales de municipios.

Zona de amenaza baja

Corresponde al área que se vería potencialmente afectada por caída de ceniza y lapilli con acumulaciones de 0.5 mm y 1 cm (carga sobreimpuesta entre 0,5 y 10 kg/m²), de espesor acorde a la tendencia de los vientos imperantes en la zona, con un radio aproximado de 88 km, donde podrían ser afectados los municipios tanto en su parte urbana y rural de los departamentos de Caldas, Tolima, Risaralda, Quindío, Valle del Cauca y Cundinamarca, entre otros.

Amenaza baja proyectada: Zona expuesta a caída de piroclastos con acumulaciones entre 0,5 mm y 1 cm, representada alrededor del volcán, para épocas del año en que la dirección de los vientos es diferente a la predominante, lo cual podría afectar otras cabeceras y/o zonas rurales de municipios.

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