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Peligro Volcánico
Antecedentes generales y situación de Chile
frente a la amenaza
Seminario AMTC, Santiago, 28 de agosto de 2014
LUIS E. LARA
Geólogo, Dr.Sc.
RED NACIONAL DE VIGILANCIA VOLCÀNICA, SERNAGEOMIN
Programa de la presentación
Agosto 28, Santiago
• Introducción y motivación
• Definiciones básicas
• Diagnóstico del Peligro Volcánico en Chile
• Estado del arte y nuevas técnicas de
evaluación del peligro
• Comentarios Finales
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Introducción
Volcán Merapi, Indonesia
Octubre 2010
VEI 3-4, >90.000 evacuados
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Introducción
Volcán Merapi, Indonesia
Octubre 2010
VEI 3-4, > 90.000 evacuados
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Introducción
Volcán Eyjafjallajökull, Islandia
Marzo 2010
VEI 3-4
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Introducción
Volcán Eyjafjallajökull, Islandia
Marzo 2010
VEI 3-4,
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Introducción
…similares magnitudes (VEI), muy diferentes efectos!
¿Cómo reflejar esta variabilidad de escenarios eruptivos?
¿Cómo caracterizar el impacto potencial de procesos tan
diferentes?
¿Cuál es la mejor forma de representar cuantitativamente
este diagnóstico?
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Definiciones básicas
Tradicionalmente, los servicios geológicos de cada país han
asumido la responsabilidad de aportar el conocimiento científico
necesario para mitigar el impacto de las erupciones volcánicas.
En efecto, el rol de un Servicio Geológico en relación con los
peligros naturales es:
…(corresponde a Sernageomin) realizar estudios de geología básica orientada a
fines específicos en relación a recursos minerales y prevención de riesgos
naturales…
Decreto Ley 3.225; Título V, Art. 14
La evaluación del impacto potencial (riesgo)
es, en todo caso, una tarea que requiere un
enfoque multidisciplinario e interinstitucional
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Definiciones básicas
¿Qué es un volcán activo (en el contexto de la RNVV)?
¿Qué es un volcán geológicamente activo?
Un volcán es geológicamente activo
cuando existe evidencia de al menos un
evento eruptivo en los últimos 10.000
años (Holoceno) o cuando, sin tener
certeza de lo primero, se registran
manisfestaciones medibles de actividad
como desgasificación, deformación del
terreno o microsismicidad.
Desde el punto de vista del riesgo para
una sociedad, interesan los volcanes
geológicamente
activos,
es
decir,
aquellos capaces de iniciar ciclos
eruptivos en el futuro cercano
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Definiciones básicas
¿Por qué necesitamos conocimiento
científico y una red de vigilancia?
Chile posee 91 volcanes geológicamente en
el territorio continental. Se agregan 10 en
las islas oceánicas y 7 en el Territorio
Antártico.
Aproximadamente el 16% del territorio
nacional está en áreas de influencia directa
de los volcanes activos y hasta un 50%
podría verse afectado de alguna forma, en
algún momento.
Desde el siglo XVI, se ha documentado 412
eventos volcánicos (incluyendo episodios
menores y simples reactivaciones del
sistema hidrotermal).
Se estima que en Chile ocurre una
erupción significativa cada 8-10 años.
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Peligro volcánico en Chile: diagnóstico consolidado
16% del territorio nacional
contenido en una radio de
30 km en torno a un volcán
activo (estadísticamente la
zona más probablemente
afectada)
Hasta un 50% del territorio
nacional podría ser
afectado de manera
indirecta o leve (e.g.,
ceniza en Santiago en
1955, 800 km al norte de
una pequeña erupción)
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Definiciones básicas
Algunas erupciones recientes
Láscar, 1993
Llaima, 1994
Cordón Caulle, 1960
Villarrica 1984
Cordón Caulle 2011
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Definiciones básicas
Terminología básica
(ISDR- International Strategy for Disaster Reduction)
•Peligro (amenaza) (Hazard): Evento físico potencialmente
catastrófico, de origen natural o antrópico
•Un peligro natural es un proceso.
•Los niveles de peligrosidad son independientes de la presencia del
hombre/ del desarrollo.
•La mayoría de los peligros naturales no se pueden evitar.
•Se caracterizan por el tipo, localización, distribución, magnitud o
intensidad y probabilidad de ocurrencia
•Riesgo (Risk)= Peligro * Vulnerabilidad
•Puede haber alto peligro pero bajo riesgo (e.g., zonas despobladas)
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Definiciones básicas
Actuando en un escenario complejo: la diversidad de
procesos y productos volcánicos
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Definiciones bàsicas
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•
Zona proximal (< 15 km):
lavas, proyecciones balísticas,
flujos piroclásticos menores
•
Zona media-distal (< 45 km):
lahares, flujos piroclasticos
mayores, avalanchas
•
Zona distal (< 200 km): caída
de piroclastos
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Definiciones básicas
Tipología de peligros volcánicos:
Impacto proximal: Lavas
La lava ‘Aa’ fluye a velocidades
bajas (a veces < 1 km/día),
aunque destruye y cubre todo
con un manto de 3 a 60 m de
espesor,
dependiendo
de
composición y tasa de emisión
Lavas Pahoehoe escurren a
velocidades
mayores
(>
5km/hr)
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Definiciones básicas
Tipología de peligros volcánicos:
Impacto proximal-distal: Flujos piroclásticos
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Definiciones básicas
Tipología de peligros volcánicos:
Impacto distal: Caída de piroclastos
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Definiciones básicas
Actuando en un escenario complejo: los diferentes tipos de
erupción y sus correspondientes magnitudes
Intensidad o magnitud del peligro: medida del tamaño del evento o
su energía liberada. En volcanología se usa el Índice de Explosividad
Volcánica (Newhall y Self, 1982) pero también la Magnitud
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Definiciones básicas
Actuando en un escenario complejo: los diferentes tipos de
erupción y sus correspondientes magnitudes
Intensidad o magnitud del peligro: medida del tamaño del evento o
su energía liberada. En volcanología se usa el Índice de Explosividad
Volcánica (Newhall y Self, 1982) pero también la Magnitud
Chaitén 2008
Cordón Caulle 2011
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Programa de la presentación
Agosto 28, Santiago
• Introducción y motivación
• Definiciones básicas
• Diagnóstico del Peligro Volcánico en Chile
• Estado del arte y nuevas técnicas de
evaluación del peligro
• Comentarios Finales
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Peligro volcánico en Chile: diagnóstico consolidado
¿Está uniformemente distribuida la amenaza volcánica?
Copahue (No.9) Actualización 2013
2012-2013
Evaluación objetiva del peligro y exposición (Lara et al., 2006; basado en NVEWS:
National Volcano Early Warning System desarrollado por USGS: Ewert et al., 2005)
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Peligro volcánico en Chile: diagnóstico inicial
¿Está uniformemente distribuida la amenaza volcánica?
Evaluación objetiva del peligro y exposición (Lara et al., 2011; basado en NVEWS:
National Volcano Early Warning System desarrollado por USGS: Ewert et al., 2005)
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Peligro volcánico en Chile: diagnóstico inicial
¿Cuán amenazada está la población?
¿Cuán sensible es la infraestructura mayor?
Afortunadamente, en Chile la
densidad de población disminuye
junto con la distancia a un volcán
activo (a diferencia de
Centroamérica o el sudeste
asiático). La infraestructura
mayor, en cambio, presenta cierta
vulnerabilidad.
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Programa de la presentación
Agosto 28, Santiago
• Introducción y motivación
• Definiciones básicas
• Diagnóstico del Peligro Volcánico en Chile
• Estado del arte y nuevas técnicas de
evaluación del peligro
• Comentarios Finales
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Estado del arte y nuevas metodologías para
‘hazards mapping’
…pero analicemos el problema desde un punto de vista más cuantitativo…
Definiciones básicas
Investigación geológica para comprender los procesos y
sustentar los pronósticos
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Definiciones básicas
Instalación de un red de monitoreo instrumental robusta
multiparametral, 24/7
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Definiciones básicas
Evaluación de los peligros, estimación multidisciplinaria de la
amenaza y pronóstico eruptivo
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Metodología clásica
Impacto proximal: lavas y lahares
Criterio empírico en los Andes del Sur
Zonas de muy alto peligro: aquellas afectadas
durante el siglo XX (historia, Era Cristiana y
Postglacial)
Zonas de alto peligro: aquellas afectadas durante
la historia antes del siglo XX (Era Cristiana y
Postglacial)
Zonas de moderado peligro: aquellas afectadas
durante la Era Cristiana (Postglacial)
…subjetivo, sobreestima los eventos recientes y
desconoce que estos últimos modificaron el paisaje…útil
como primera aproximación (dependiente de la escala)
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Estado del arte y nuevas metodologías para
‘hazards mapping’
Consideraciones de la metodología clásica más:
•Análisis estadístico de parámetros eruptivos
•Simulación numérica en escenarios definidos
•Análisis probabilístico de excedencia
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Metodología cuantitativa moderna
Simulación numérica de escenarios 1:
caída de piroclastos
Modelación numérica de
dispersión de ceniza*
Output: Sistema de pronóstico a 6-12-18
horas de la distribución y espesor
acumulado de cenizas alimentado on-line
con datos meteorológicos.
Aplicaciones:
manejo emergencias; aviación comercial
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Metodología cuantitativa moderna
Simulación numérica de escenarios 1:
caída de piroclastos (modelos de advección-difusión)
Modelo PUFF (estimación de la
trayectoria de las partículas)
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Metodología cuantitativa moderna
Simulación numérica de escenarios 1:
caída de piroclastos (modelos de advección-difusión)
Modelo Fall2D (estimación de la trayectoria de las partículas y la
sedimentación)
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Metodología cuantitativa moderna
Simulación numérica de escenarios 1:
caída de piroclastos (modelos de advección-difusión)
Modelo Fall3D (estimación de la trayectoria de las partículas,
concentración y sedimentación)
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Metodología cuantitativa moderna
Simulación numérica de escenarios 2:
Lahares (modelos físico empíricos)
LAHARZ (relación área-volumen; energía)
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Metodología cuantitativa moderna
Simulación numérica de escenarios 1:
Flujos piroclásticos (modelos físicos)
Titan 2D
(University of New York at Buffalo)
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Metodología cuantitativa moderna
Simulación numérica de escenarios 1:
Flujos piroclásticos
tsunamis
(modelos
físicos);
avalanchas
y
Volcflow
(Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand)
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Metodología/Adecuada a la escala (1:250.000)
Amigo, A.; Bertin, D.; Orozco, G. 2012. Peligros Volcánicos de la zona norte de Chile. Servicio Nacional de Geología y Minería.
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Metodología/Adecuada a la escala (1:100.000)
Amigo, A.; Bertin, D.; Orozco, G. 2012. Peligros Volcánicos de la zona norte de Chile. Servicio Nacional de
Geología y Minería.
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Metodología de validación y
calibración:
Control de terreno para calibrar las áreas
trazadas, calcular parámetros eruptivos y
obtener edades
Programa de la presentación
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• Introducción y motivación
• Definiciones básicas
• Diagnóstico del Peligro Volcánico en Chile
• Estado del arte y nuevas técnicas de
evaluación del peligro
• Comentarios Finales
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Desafíos y proyecciones
Primer desafío: Mejorar los sistemas de evaluación objetiva del
peligro (espacialización, es decir el ‘donde’)
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Desafíos y proyecciones
Segundo desafío: Mejorar la estimación de la probabilidad de
ocurrencia (espacio-tiempo, es decir el ‘donde y cuando’)
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Desafíos y proyecciones
Tercer desafío: Mejorar los sistemas de deteccción del ‘unrest’
para reducir la ventana de respuesta (temporalidad, es decir el
‘cuando’)
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Desafíos y proyecciones
Cuarto desafío (en conjunto con otras instituciones): Mejorar el
esquema de evaluación de la vulnerabilidad (impacto, es decir
el ‘como’)
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Comentarios Finales I
La evaluación de peligros volcánicos es una tarea especializada cuya
base es el conocimiento científico de los procesos. No es un problema
exclusivamente tecnológico.
El desarrollo científico actual permite hacer una análisis objetivo y
reproducible de los escenarios eruptivos
El avance del conocimiento científico y las nuevas herramientas
técnicas permitirán evaluaciones más precisas, rápidas y versátiles
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Comentarios Finales II
La capacidad de detección temprana del ‘unrest’ depende de la
calidad de las redes y también del conocimiento científico de los
procesos
Solo la integración del monitoreo instrumental y la correcta
evaluación del peligro (amenaza) permite una adecuada respuesta
La integración de otros aspectos como la vulnerabilidad (exposición)
requiere un trabajo multidisciplinario para una adecuada evaluación
integral del riesgo
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Comentarios Finales III
La mayor fortaleza de un sistema nacional integrado está
en la integración de capacidades donde cada actor juega un
rol especializado, sin duplicar esfuerzos y sobre la base de
un sólido conocimiento científico de base
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Nunca se debería dar la espalda a un peligro latente ni
tratar de huir de él. Si se hace eso, el peligro se duplica.
Pero si se encara oportunamente y sin titubeos, el peligro se
reduce a la mitad.
Sir Winston Churchill
Gracias
Luis E. Lara
[email protected]