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INFORME TÉCNICO PARCIAL IPGH GEOF.04 2010
ELABORACIÓN DE LOS MAPAS DE ESCENARIOS DE AMENAZA POR FLUJOS
PIROCLÁSTICOS DEL VOLCÁN DE SANTA ANA (EL SALVADOR)
INTRODUCCIÓN
El volcán Santa Ana del Complejo Volcánico de Santa Ana está rodeado por varias comunidades
rurales y a poca distancia de él se encuentran la segunda y la tercera ciudad más importantes de
El Salvador, lo cual constituye una amenaza para un importante parte de la población
salvadoreña. Es por esto que una futura erupción explosiva podría dar lugar a un desastre social
y económico de grandes dimensiones para el país.
La Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra, una organización
internacional que forma parte de la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica y cuyo enfoque
está puesto en la investigación volcanológica y en la prevención de los desastres relacionados,
sugiere de manera enfática que en todos aquellos volcanes que han tenido actividad eruptiva en
los últimos diez mil años y, particularmente cercanos a centros poblacionales, deben evaluarse
las amenazas potenciales de provocar algún desastre.
ANTECEDENTES
El volcán de Santa Ana es el estratovolcán activo más alto del país con 2,381 metros y tiene un
cráter circular con un diámetro aproximado de 1.5 kilómetros, en el cual existen evidencias de
subsidencia y migración progresiva del conducto hacia el sureste. En el fondo del mismo se
encuentra una laguna con agua ácida que oscila entre los 13 y 27 metros de profundidad según
el periodo del año. Al oeste de la laguna, también en el interior del cráter, existe un campo de
fumarolas que permanentemente emite gases azufrosos calientes la segunda y la tercera ciudad
más importantes de El Salvador se encuentran en sus inmediaciones al igual que varias
comunidades rurales.
Los estudios de la geomorfología y la geología del volcán de Santa Ana sugieren que el sector
suroccidental del volcán de Santa Ana sufrió un colapso hace algunos miles de años. Este
colapso generó una avalanche de escombros (debris-avalanche), flujo de bloques, lodo y rocas
de grandes dimensiones que se trasladó 40 kilómetros al sur, hasta la costa, formando el actual
delta de Acajutla, donde hoy se ubica el puerto. En general, es un proceso con muy baja
probabilidad de ocurrir En la actualidad los rasgos geomorfológicos y estructurales del volcán de
Santa Ana no indican que este fenómeno pueda volver a ocurrir.
En el 2005 el volcán Santa Ana empezó un periodo de actividad alta. Dicha actividad empezó en
los meses de enero y febrero, y culminaron el primero de octubre con una erupción, la cual fue
precedida por sismos, que creó una columna de ceniza que alcanzó los 10 Km de altura según
fuentes del SNET. La columna generó deposición de cenizas estimada en 1.5 millones de metros
cúbicos en dirección occidental debido a las corrientes aire y dos flujos piroclásticos y varios
balísticos en dirección este y sureste del cráter. La situación se vio empeorada por el huracán
Stan que entró en el país al día siguiente de la erupción del volcán Santa Ana y el cual provocó
lahares. La combinación de los dos elementos causó la pérdida de dos personas por los flujos
piroclásticos y seis por los lahares, también hay que recalcar la perdida y daños a viviendas,
infraestructura vial y económica de la región, cultivos y otros de bienes materiales causados por
la erupción.
Actualmente el volcán es uno de los volcanes más vigilados de El Salvador por el SNET.
Esporádicamente presenta sismos vulcano-tectónicos y prosigue con la emisión de gases a
través de fumarolas en la laguna que se encuentra en el cráter.
No obstante, el hecho de tratarse de un volcán con erupciones históricas documentadas,
permite pensar que es posible una reactivación y no descartarse una erupción futura. Por
tanto, es necesario orientar los esfuerzos de investigación a la comprensión de los tipos de
actividad eruptiva que pueden esperarse en el Complejo Volcánico de San Salvador y su
grado de peligrosidad.
En El Salvador los trabajos vulcanológicos y geológicos han sido abundantes pero generalmente
de carácter parcial y con objetivos muy diversos. Para el caso del Volcán de Santa Ana existen
trabajos previos sobre su historia eruptiva y fenómenos eruptivos, el más completo de los cuales
es "Los Volcanes Activos de Guatemala y El Salvador" de Helmut Meyer-Abich (1956), el cual
fue el primer estudio en detalle sobre el volcán Santa Ana. En 1998 A partir de este trabajo se
han desarrollado investigaciones para la caracterización de la amenaza volcánica y por lahares
que han permitido tener mapas de peligrosidad volcánica preliminares, como el de US Geological
Survey en 2001, basados en datos geológicos principalmente.
Sin embargo estos trabajos presentan lagunas de información, tanto en el registro estratigráfico,
como en la identificación de la evolución magmática y mecanismos eruptivos en general. Con el
objetivo de incrementar el conocimiento del volcán de Santa Ana y poder evaluar de forma más
concisa el peligro que representa para la población salvadoreña, sean elaborado mapas
preliminares de escenarios de peligros por caída de cenizas y caída de balísticos. Sin embargo,
no hay mapas de peligros ni estudios en detalle sobre la caracterización de los depósitos de flujo
piroclástico y oleada piroclástica de erupciones pasadas. Al igual que tampoco hay un gran
entendimiento en los grados de explosividad de las erupciones de tipo freatomagmático que el
volcán Santa Ana puede y ha generado.
OBJETIVOS Y DECISIONES ADOPTADAS
EL objetivo del presente proyecto consistía en a) conocer en detalle la secuencia eruptiva
general del volcán Santa Ana, b) caracterizar especialmente los depósitos de flujo y oleada
piroclástica resultado de las erupciones de mayor explosividad, c) obtener datos para el estudio
de su evolución magmática y d) reconocer los mecanismos eruptivos en este volcán. Todo este
conocimiento constituiría una valiosa base de información para definir escenarios de amenaza
volcánica por flujos piroclásticos y oleadas piroclásticas y elaborar mapas de escenarios
enfocados a la reducción del riesgo volcánico y de esta forma intentar prevenir las pérdidas
humanas por dicho peligro volcánico.
Actividades realizadas.
1- Trabajo de campo
Se efectuaron dos salidas de campo la primera del 3 al 24 de Enero de 2011 y la segunda del 28
de Marzo al 11 de Abril de 2011. Esta última salida fue la financiada por el Instituto PanAmericano de Geografía e Historia. En ambas salidas de campo miembros del grupo del Área de
Vulcanología del Observatorio Ambiental. El trabajo de campo consistió en la descripción
estratigráfica de los depósitos encontrados en el nuevo cráter (Fig. 1) y en un barranco situado
en el segundo cráter del volcán para cumplir el primer objetivo del proyecto, conocer en detalle la
secuencia eruptiva general del volcán Santa Ana.
Figure 1 La Dra. Martinez-Hackert y el Ing. Demetrio Escobar trabajando
en la estratigrafía del cráter del Volcán Santa Ana.
Mientras se realizaba la estratigrafía del cráter del volcán se encontraron restos de plantas, los
cuales se van a intentar datar usando Carbono 14. Este hallazgo es muy importante porque nos
puede facilitar la datación de otros depósitos y de esta forma podemos empezar a tener una
mejor idea de la historia geológica del volcán. También se tomaron muestras de los distintos
estratos identificados para analizarlos en detalle, y de esta forma aprender más sobre la su bolsa
magmática y su evolución.
También se hicieron estudios exploratorios en la zona Norte y Oeste del volcán, zonas que no
han sido muy bien exploradas o que al menos no aparecen en la literatura. En la salida se
pudieron encontrar nuevos depósitos de flujos piroclásticos que no han sido estudiados o
analizados con anterioridad. Los depósitos de los flujos piroclásticos variaban en grosor, entre 15
a 50 cm, hay que tener en cuenta que estas mediciones se tomaron en el 2011, seis años
después de la erupción y que el volcán se encuentra situado en una zona tropical azotada por
huracanes y tormentas torrenciales, lo que nos hace pensar que los depósitos originales fueron
mucho mayores.
Se coleccionaron muestras en distintas partes del volcán para su posterior análisis. Dichas
muestras consistieron en muestras de cenizas de flujos piroclásticos, balísticos accidentales, y
de los distintos estratos que están siendo estudiados.
2- Trabajo de Laboratorio
Las muestras de cenizas tomadas en el Sur, Norte y Oeste del volcán de los depósitos de flujos
piroclásticos están siendo analizadas usando el Microscopio Electrónico de Barrido (Fig. 2) de la
Universidad Estatal de Nueva York en Búfalo. Estas muestras están siendo muy útiles entender
mejor el tipo de erupción que el Volcán Santa Ana produce al igual que su composición química.
Figure 2 Ejemplo de una de las muestras que están siendo analizadas para entender mejor la actividad volcánica
del Volcán Santa Ana.
Se están también realizando simulaciones de los flujos piroclásticos producidos en la erupción
del 2005 para entender mejor el volcán y para la creación del mapa de riesgos de flujos
piroclásticos del volcán Santa Ana. Estas simulaciones se están realizando usando el programa
Titan2D. Para el uso del Titan2D se necesita usar Modelo Digital de Terreno, en este trabajo se
están usando 4. 3 generados de imágenes satelitales de los años 2001, 2005 y 2007
respectivamente, producidas por Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection
Radiometer (ASTER) los cuales tienen una resolución de 30 metros, y uno que está siendo
usado por los miembros de la Dirección General del Observatorio Ambiental de El Salvador y
tiene una resolución de 10 metros.
La creación del mapa de riesgo de flujos piroclásticos se basara en tres escenarios basados en
los datos obtenidos en el trabajo de campo. El mapa se centrará primeramente en la zona este
del volcán que fue la zona más afectada y de la que más datos disponemos en estos momentos
de la erupción de el 2005. Esperamos que con el siguiente desembolso del IPGH podamos
seguir recolectando datos de flujos piroclásticos pasados y recientes de las zonas Norte y Oeste
del volcán para crear un mejor mapa de riesgos basado en datos de campo y no solamente de
posibles escenarios basados en las simulaciones y sin corroboración de depósitos actuales.
Como la Dra. Martínez-Hackert presentó en la Reunión Conjunta de Comisiones de IPGH que se
celebró en Panamá este año, los siguientes datos son un ejemplo de los datos usados para la
simulación de los flujos piroclásticos ocurridos en la erupción del 2005 (Fig. 3).
GIS Data: DGOA DEM (10mx10m)
• Number of Processors: 1
• Number of Computational Cells Across Smallest Pile Diameter: 50
• Number of Piles: 3
• If Scaled, Length Scale [m]: 2000
• Maximum Number of Time Steps: 10000
• Maximum Time [sec]: 900.0
• Time [sec] between Results Output: 1
• Time [sec] between Saves: 1.0
• Maximum Initial Thickness, P (m): 100.0
Volumen del Flujo Generado en Titan2D: 1.5 million m³
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3 Centers of Initial Volume, xc, yc (UTM E, UTM N)
Major and Minor Extent, majorR, minorR (m, m): 100.0 100.0
Angle from X axis to major axis (degrees): 90.0
Initial speed [m/s]: 100.0
Initial direction ([degrees] from X axis): 0.0
Figure 3 La imagen de la izquierda representa la corrida generada por Titan2D, y la imagen de la derecha es el
mapa generado por los miembros de vulcanología del DGOA de El Salvador. Se puede aprecia la semejanza
entre los datos de campo y los generados por el simulador.