Un peligro volcánico se refiere a cualquier proceso volcánico potencialmente peligroso que pone en riesgo la vida humana, los medios de subsistencia y/o las infraestructuras. Varios peligros pueden afectar a la zona que rodea al volcán, como flujos de lava, flujos piroclásticos, lahares y avalanchas de escombros. La actividad volcánica también produce peligros que pueden afectar a zonas alejadas del volcán, como la liberación de gases, la caída de cenizas y los tsunamis. Estos peligros pueden afectar a zonas situadas a entre 100 y 1000 kilómetros del volcán, con el potencial de provocar importantes impactos sanitarios y económicos. (BGS 2012)
Aunque los volcanes pueden ser peligrosos, hay muchas razones por las que la gente vive junto a ellos. Puede haber beneficios emocionales, sociales y económicos. Para aquellos que viven junto a los volcanes, conocer los peligros volcánicos es sólo una forma de reducir el riesgo.
- Tipos de peligro volcánico
- Caída de tefra/ceniza
- Gas
- Las coladas de lava y los domos de lava
- Basaltos de inundación
- Los flujos piroclásticos
- Los flujos piroclásticos de colapso de la fuente
- Flujos piroclásticos de colapso de domos
- Deslizamientos de tierra y avalanchas de escombros
- Lahares
- Jökulhlaups
- Tsunami
Tipos de peligro volcánico
La siguiente sección explica una serie de peligros volcánicos y el impacto potencial sobre las personas y el medio ambiente.
– tefra/caída de ceniza
– gas
– flujos de lava y domos de lava
– flujos piroclásticos
– deslizamientos y avalanchas de escombros
– lahares (flujos de lodo)
– jökulhlaups
– tsunami
Caída de tefra/ceniza
Experiencia: Ashfall – «Un Eclipse». Fuente: VolFilm.
Durante las erupciones volcánicas, la ceniza, que está formada por fragmentos pequeños, afilados y angulares de vidrio y otras rocas volcánicas, puede ser enviada a lo alto del aire, alcanzando a veces la estratosfera. Los productos volcánicos suelen denominarse en función del tamaño de los fragmentos, que pueden oscilar entre los metros y las micras. La tefra se utiliza como término de captura para describir todos los clastos en erupción, independientemente de su tamaño, mientras que el término ceniza describe las partículas de menos de 2 mm de tamaño.
Durante una erupción, la mayor parte de la tefra caerá al suelo alrededor del volcán. Esta tefra puede cargar los tejados de los edificios y oscurecer las marcas de las carreteras, dificultando los desplazamientos. La carga de tefra de las hojas, puede provocar el enterramiento de las plantas, o el desprendimiento de las ramas de los árboles, y por lo tanto puede tener un impacto significativo en la agricultura. La naturaleza de grano fino de la ceniza volcánica significa que es fácilmente transportada por los vientos a una distancia de 100 a 1000 km del volcán. Debido a su naturaleza abrasiva, las cenizas volcánicas pueden causar daños en los aviones.
En 2010, el volcán islandés Eyjafjallajökull emitió una espesa ceniza que alcanzó una altura de entre 5 y 7 km. Fuente: Observatorio de la Tierra de la NASA.
La erupción del Eyjafjallajökull y la nube de ceniza de 2010 provocaron el cierre del espacio aéreo del Reino Unido entre el 15 y el 20 de abril, causando importantes trastornos en los viajes. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Durante la erupción del Eyjafjallajökull de 2010, el análisis de laboratorio del BGS de muestras de ceniza, recogidas del parabrisas de un coche en el Reino Unido, mostró que los granos individuales de ceniza estaban formados tanto por fragmentos de vidrio como de cristal. Este tipo de ceniza volcánica «vidriosa» puede causar daños a los aviones y helicópteros. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados
Daños en los tejados y derrumbes causados por la ceniza volcánica de las erupciones del volcán Soufrière Hills, Montserrat, en 1995. Muchos edificios con tejados de acero ondulado galvanizado y coches resultaron muy dañados por la lluvia ácida, que se produjo al mezclarse la lluvia con los gases y la ceniza volcánica. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados
Dato rápido
Una explicación para las nubes «rojo sangre» al atardecer representadas por Edvard Munch en el cuadro «El Grito» es la erupción volcánica del Krakatau en 1883. La erupción emitió grandes cantidades de gas y ceniza que cambiaron el color del cielo en todo el mundo.
Gas
Los volcanes activos pueden emitir varios gases antes, durante o después de un evento eruptivo y pueden causar diversos peligros para la salud a nivel local, pero tienen el potencial de afectar al clima a nivel mundial. Los cinco principales gases que suponen una amenaza para la salud son:
- dióxido de carbono
- cloruro de hidrógeno, fluoruro de hidrógeno y sulfuro de hidrógeno
- dióxido de azufre
Las personas pueden estar expuestas a los gases volcánicos nocivos al respirarlos o por contacto con la piel y los ojos. Los efectos sobre la salud van de leves a graves, con exposiciones ocasionalmente mortales. Después de la exposición, las personas pueden reportar dificultad para respirar y picazón en la piel.
Los gases volcánicos son especialmente peligrosos porque no pueden verse y, al ser más densos que el aire ambiente, pueden estancarse en las depresiones alrededor de un volcán activo. Las altas concentraciones de gas volcánico también pueden ser un peligro para la salud dentro de los aviones. Los gases de azufre se convierten en aerosoles de sulfato (principalmente ácido sulfúrico) que, si llegan a la estratosfera, pueden permanecer allí durante años provocando cambios climáticos a corto plazo.
Gases volcánicos: el impacto. Fuente: VolFilm.
Las coladas de lava y los domos de lava
Las lavas son flujos de magma extruidos sobre la superficie de un volcán. En general, es raro que las lavas causen la pérdida directa de vidas, ya que suelen fluir lentamente, dejando tiempo suficiente para que la gente sea evacuada. Sin embargo, destruyen todo lo que encuentran a su paso mediante una combinación de enterramiento, aplastamiento y calor, y estas erupciones también están asociadas a la emisión de gases y aerosoles volcánicos.
La viscosidad, la facilidad con la que un fluido puede fluir, de los flujos de lava generalmente aumenta con el contenido de silicona y disminuye con el aumento de la temperatura y el contenido de agua.Los basaltos de baja viscosidad son los más fluidos de los tipos de lava comunes y suelen entrar en erupción a temperaturas de 1100°-1200°C. Las andesitas de alta viscosidad son mucho menos fluidas que el basalto y salen a temperaturas de entre 700° y 900°C.
O dicho de otro modo, los magmas basálticos ricos en hierro/magnesio son los más fluidos (baja viscosidad) en un extremo de la escala y los ricos en silicio son los menos fluidos (altamente viscosos) en el otro extremo.
Los magmas basálticos pueden fluir a distancias relativamente largas. Por el contrario, las lavas de alta viscosidad (andesitas) suelen entrar en erupción a baja velocidad y forman flujos cortos y gruesos o cúpulas de lados empinados que no se alejan mucho de las fuentes volcánicas.
La velocidad de desplazamiento de las lavas suele oscilar entre unos pocos metros por hora para las lavas de alta sílice (andesitas) y varios kilómetros por hora para los basaltos fluidos. Los domos de lava se forman cuando la lava de alta viscosidad sale lentamente de un volcán. Debido a la alta viscosidad de la lava, ésta no puede alejarse de la chimenea y se forma un domo de lava. Estos domos de lava son particularmente peligrosos, ya que tienden a ser inestables y pueden colapsar causando corrientes de densidad piroclástica.
Lava: el peligro. Fuente: VolFilm.
Basaltos de inundación
Los basaltos de inundación son una forma excepcional o flujo de lava. Estas erupciones son raras, y nuestra comprensión de estos eventos se basa en el estudio de las erupciones pasadas en lugares como las Trampas del Decán, en la India, o las Trampas de Siberia. Este tipo de erupciones impactan en zonas de gran tamaño, hasta continentales (más de un millón de kilómetros cuadrados), pueden tener espesores de un kilómetro, y liberan grandes cantidades de gas y pueden causar contaminación atmosférica e incluso tener un impacto en el clima.
Podemos aprender mucho de las inundaciones basálticas que se producen en Islandia. En 2014, la erupción de la fisura Holuhraun alcanzó el tamaño de basalto de inundación. Es ahora el mayor basalto de inundación en Islandia desde la erupción de Laki en 1783-84, que causó la muerte de alrededor del 20% de la población islandesa por la contaminación ambiental y la hambruna y muy probablemente el aumento de los niveles de mortalidad, en otras partes de Europa, a través de la contaminación del aire por gas sulfuroso y aerosoles. Afortunadamente, las erupciones de basalto por inundación son muy raras.
En septiembre de 2014, los vulcanólogos del BGS fueron testigos de la erupción de la fisura Holuhraun, cerca del casquete de hielo Vatnajokull, en Islandia. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Esta foto de satélite de febrero de 2020 muestra un basalto de inundación de 2.000 millones de años conocido como Labrador Trough, Canadá. Fuente: Observatorio de la Tierra de la NASA.
Los flujos piroclásticos
Los flujos piroclásticos son «corrientes de densidad» calientes formadas por mezclas de restos de roca y gas, que fluyen a lo largo del suelo a gran velocidad. Al desplazarse por gravedad, tienden a fluir por las laderas, a lo largo de los valles y hacia los terrenos más bajos; aunque se sabe que los flujos piroclásticos extremadamente potentes, o energéticos, desafían la gravedad y se desplazan cuesta arriba. Las temperaturas de los flujos piroclásticos pueden oscilar entre 100 °C y 600 °C. Normalmente se desplazan a 70 mph o más por las laderas del volcán.
Flujo piroclástico: el peligro. Fuente: VolFilm
Los flujos piroclásticos de colapso de la fuente
Los flujos piroclásticos se forman por un par de mecanismos, ya sea por el colapso de un domo de lava, o durante la actividad eruptiva explosiva, por lo que la mezcla de gas y ceniza que se emite desde el volcán es demasiado densa para elevarse boyantemente a la atmósfera, y en su lugar se derrumba alrededor del volcán.
Flujo piroclástico como resultado del colapso de una fuente. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Flujo piroclástico generado por colapso de fuente, agosto de 1997, volcán Soufrière Hills, Montserrat. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Flujos piroclásticos de colapso de domos
Los volcanes que erupcionan lavas muy viscosas, o pegajosas, para formar domos también pueden producir flujos piroclásticos cuando el domo se vuelve inestable. Los flujos piroclásticos se producen cuando grandes porciones del domo colapsan y se desintegran.
Flujo piroclástico como resultado del colapso del domo. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Colapso del domo por flujo piroclástico acercándose a un pueblo, junio de 1997, volcán Soufrière Hills, Montserrat. Fuente: BGS ©UKRI. All rights reserved.
Dato rápido
Los flujos piroclásticos también se llaman «nuées ardentes», que significa nubes brillantes en francés
Los flujos piroclásticos producen depósitos de ceniza caliente y rocas alrededor de los flancos del volcán. Las temperaturas pueden superar los 400 grados centígrados en material de varios meses de antigüedad. Estas imágenes muestran depósitos típicos de flujos piroclásticos de colapso de cúpula y de colapso de fuente.
Depósitos de piedra pómez cerca de Bethel, de flujos piroclásticos de colapso de fuente, otoño de 1997, volcán Soufrière Hills, Montserrat. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Depósitos de flujos piroclásticos del colapso del domo de junio de 1997, volcán Soufrière Hills, Montserrat. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Deslizamientos de tierra y avalanchas de escombros
Las avalanchas de escombros y los deslizamientos de tierra son comunes, pero no son necesariamente causados por una erupción volcánica real o por la actividad volcánica. Pueden desencadenarse como resultado de una explosión volcánica o del colapso de un domo, sobre todo en entornos en los que son frecuentes las lluvias torrenciales. Las avalanchas de escombros tienden a encauzarse en los valles y pueden recorrer grandes distancias mucho más allá de sus zonas de origen. Es difícil reducir el impacto de las avalanchas de escombros porque pueden producirse sin previo aviso, incluso en volcanes inactivos, y pueden devastar grandes áreas. Una vez iniciadas, es imposible evacuar las zonas que se encuentran en la trayectoria de las avalanchas de escombros debido a la gran velocidad con la que se desplazan.
El día de San Esteban de 1997, una gran explosión volcánica provocó el colapso parcial del volcán Soufrière Hills, Montserrat, lo que desencadenó una avalancha de escombros. Unos 60 millones de metros cúbicos de la cúpula y de la pared del cráter se desplazaron hacia el sur en forma de avalancha de escombros con otros materiales piroclásticos. Los pueblos de St Patrick’s y Morris fueron arrasados en menos de 30 minutos. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Lahares
Un lahar es un tipo de flujo de lodo volcánico, que se compone de escombros volcánicos y agua (caliente o fría). Los lahares se desplazan muy rápidamente a velocidades que van desde menos de 10 km por hora hasta algunas decenas de kilómetros por hora. Pueden producirse como resultado de erupciones con hielo o nieve. Esto puede generar grandes cantidades de agua de deshielo. A medida que estos flujos cargados de escombros se desplazan río abajo por los valles, pueden acumular más material suelto. Los lahares también pueden ser desencadenados, o movilizados, por fuertes lluvias.
Los flujos de lodo viscosos pueden contener más del 60% de sedimentos (40% de agua) y tener la consistencia del hormigón húmedo. Los flujos de lodo menos viscosos, con un mayor contenido de agua, se asemejan a las inundaciones torrenciales.
Lahares: el peligro. Fuente: VolFilm
Los lahares han sido una de las principales causas de muertes en tiempos históricos. Por ejemplo, en 1985 murieron 23.000 personas a causa del lahar del Nevado del Ruiz en Colombia. Las muertes y lesiones provocadas por los lahares pueden evitarse si las comunidades son evacuadas rápidamente a terrenos elevados.
En abril de 2000, gran parte de la ciudad de Plymouth había quedado sepultada por flujos de lodo volcánico tras episodios de fuertes lluvias; volcán Soufrière Hills, Montserrat. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Lahares (flujos de lodo) en un valle fluvial Volcán Soufrière Hills, Montserrat (2002). Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados.
Jökulhlaups
Jökulhlaup es una palabra islandesa que se utiliza para describir una inundación por estallido glacial, que es una liberación repentina de agua de un lago que se encuentra debajo o cerca de un glaciar. Uno de los desencadenantes de un jökulhlaup puede ser la erupción de un volcán situado bajo un glaciar que derrite el hielo suprayacente o debilita un dique hecho de sedimentos de morrena glacial. La repentina eliminación de la presa del lago libera un enorme volumen de agua que produce una «megainundación» que puede arrastrar carreteras y puentes.
Esta foto de satélite del sureste de Islandia de1996, muestra la columna de cenizas procedente del volcán Grimsvötn durante una erupción que provocó el mayor Jökulhlaup de la historia de la humanidad. El volcán Grimsvötn se encuentra bajo la capa de hielo Vatnojokull, que es el «hogar» de unos 30 glaciares y siete volcanes. El agua liberada por el deshielo subglacial siguió la ruta indicada por las flechas y arrasó carreteras y varios puentes; se derritieron unos 3 km3 de hielo durante los 13 días que duró la erupción. Fuente: Observatorio de la Tierra de la NASA.
Tsunami
Los tsunamis pueden formarse en relación con una amplia gama de actividades geológicas, desde terremotos hasta desprendimientos. Aunque es menos común, los volcanes también pueden causar tsunamis. De hecho, los tsunamis han sido la causa de la mayoría de las muertes asociadas a las erupciones volcánicas en tiempos históricos. Los tsunamis se forman cuando el agua, ya sea en un lago o en el mar, se desplaza. En los volcanes, esto puede ocurrir por varios mecanismos, por ejemplo, como una erupción submarina, el colapso de parte de un edificio volcánico o la entrada de corrientes de densidad de blaares o piroclastos en el agua circundante. Mientras que las erupciones submarinas sólo pueden producir tsunamis locales, los grandes tsunamis devastadores que afectan a continentes enteros pueden formarse durante grandes erupciones piroclásticas formadoras de densidad.
Un ejemplo de tal evento es la erupción de 1883 de Krakatau, Indonesia. Aunque todavía se discute el origen exacto de los tsunamis, la erupción produjo grandes flujos piroclásticos y provocó el colapso del volcán. Se produjeron numerosos tsunamis, siendo el más devastador el que provocó más de 36 000 muertes. Más recientemente, en 2018, se formó otro tsunami relacionado con la actividad del mismo complejo volcánico. Anak Krakatau, que se traduce como «hijo de Anak», es el volcán que durante los últimos 100 años se ha acumulado en el borde de la caldera de Krakatau de 1883. En diciembre de 2018, aproximadamente el ~ % del volcán se derrumbó en los mares circundantes, formando un tsunami que afectó a gran parte de la costa a lo largo del estrecho de Sunda, y provocó la muerte de más de 400 personas.
Imagen de dron del volcán Anak Krakatau tomada durante el trabajo de campo del BGS en agosto de 2019. Fuente: BGS ©UKRI. Todos los derechos reservados. (Sam Engwell y Edo Marshal).