Pablo SamaniegoJean-Philippe EissenMichel Monzier(laude RobinAlexandra AlvaradoHugo Yepes
Los peligros volcánicosasociados con el
LosPELIGROS
VOLCÁNICOS-----------.
asociados con el
Cayambe
IRDL'msntutde recherche pour le development (IRD, Instituto frances de lnvestrgacronpara el desarrollo), es UJ;1 establecrmrento publico de caracter oentrñco y tecnologico, auspiciadopor los rmrustenos de lnvesngaoon y Cooperaoon de Francia
EL IRD reahza mvesngacrones conjuntamentecon otrasmstrtuoones francesas, europeas e mternationales, siempreen cooperacion con organismos asociados en la zona Intertropical,en Afnca, Arnenca Latina, ASia y en los océanosIndico y Pacrñco
EIIRD tiene una representacron en el Ecuador desde 1974, y cuenta con una tradrcion Importantede mvestigacon en el Ecuador, en varios campos Actualmente, investigadores de tresdepartamentocientifícosdel IRD trabajan en Ecuador
El departamentoMedros y Entornos, desarrollamvesngaoones sobre la variabilidadchmatica tropical, las mteraccrones entre el oceano y la atmosfera, los medio litoralesy terrestres y los recursos hrdncos, los riesgos naturales, los recursos mineralesyel Impacto de lasactividades humanasen el medio ambiente
EldepartamentoRecursos VIVOS sededica al estudio de la brodrversidad, de los ecosistemas acuaticesy de los agrosrsternas tropicalescon el fin de garantizar la variabilidad de su explotacion mediante un manejo apropiado
EldepartamentoSOCiedad y Saludrealizaprogramas de mvesngacion sobre la salud,las cuestiones urbanas, las dimensioneseconormcas, SOCiales y culturalesdel desarrollo y sobreel estado de lascrencias en el Afnca
Instituto Geoífsrco/ Departamento de GeofísrcaEscuela Pohtécnrca NacionalEl Instituto Geofrsico/Departemento de Geofrsicade la Escuela Pohtecruca NaCIOnal constituye el primer centro de mvestigaocn sisrruca y volcaruca existenteen elpais A partir de enero de 2003, mediante Decreto Presidenoai, tiene a cargo enforma oficral el diagnostico y vigilancia de los peligros sisrrucos y volcarucos en todo el terntono nacional y a la vez la cornurucacion oportuna de estos fenomenos
Conjuntamente con el diagnosnco de la amenaza, el Instituto Geofrsico mantieneun activo programa de rnorutoreo Instrumental en tiempo real, que asegura la VIguaneracientrñca permanente sobre volcanes activos y fallas tectorucas en el terntono nacional Una serie de publrcactones tanto ciennfrcas como de drvulgacrongeneral a nivel nacional ~ internacional, dan fe de la capacidad y rrusticade trabaJO de los cientrftcos y tecrucosque conforman el Instituto
I
A lo largo de su corta vrda, el Instituto Geoñsrco se ha hecho acreedor a Importan-tes premios y reconocirmentos, a nivel local e mternacional, por su trabajo en eldiagnostico y prevencion de los desastres naturales En 1992, el Premio SASAKAWA, otorgado por lasN9C1ones Unidas y, vanos reconoorruentos y condecoractones por parte del Ilustre MUniCiPiO de QUitO(1999), del Honorable Congreso Nacional (2000) y del Gobierno de la Provmcia de Pichincha (2003)
Serie.Los peligros volcánicosen el Ecuador
2
IGINSTITUTO GEOFfSICO DE LAESCUELA POLITÉCNICANACIONAL
Instltut de recherchepour le développement
IRDINSTITUT DE RECHERCHEPOUR LE DÉVELOPPEMENT
asociados con el
Cayambe
Pablo SamaniegoJean-Philippe Eissen
Michel MonzierClaude Robin
Alexandra AlvaradoHugo Yepes
ffiCORPORACIÓN
EDITORA NACIONAL
Octubre 2004
SerIeLos peligros
volcánicosen el Ecuador
2
4
,
!,
Jos peligros volcánicosa~ociados con el Cayambe
I
Pablo SamaDlego1, Jean-Phihppe Elssen2 / 3 ,I
M1chel Monzler3 , Claude Robín", A1exandraI
A1varado 1, Hugo Yepes1I
r11 Ins1:J.tuto Geofisico Escuela Pohtecruca Nacional
Ladron de Guevara s/n, Ap 17-01-2759, QUIto Ecuador21 lns1:J.tut de Recherche pour le Developpement (IRD)
I Whymper 442 y Coruña Ap 17-12-857 QUIto, Ecuador3, Ins1:J.tutde Recherche pour le Developpement (lRD) UR 031
I
Laboratoire Magmas et Voleans", 5 me Kessler 63038Clermont-Ferrand Francia
IImpreso y hec/w en Ecuador1J1mted and made Ul Ecuador
©I Corporacion Editora NacionalISBN 9978-84-367-1
I
Derechos de autor 020272Deposito legal 002740
I 31 de agosto de 2004
I Supervisión editorial Jorge OrtegaI DIseño grafico Edwm Navarrete" Impresión Editorial EcuadorI
1
I
Foto de la portada. El flanco norte del volean Cayambe(Foto P Samaruego IG-EPN]
I1
Foto de la contraportada. El flanco occidental del volean1 Cayambe (Foto M Monzier lRD/IG-EPN]
Córporación Editora NacionalI Roca E9-59 y Tamayo, teléfonos 593(2)255 4358,I fax 593(2)256 6340, apartado postal 17-12-886I correo electromco cen@accessmter net1 QUItO - Ecuador
P I - mf -ara mas ormacionI Telefono 022225655· Fax 022567847
E-mall geoñsicoñngepn edu ecI Pagina web www igepn edu ecI
E~te hbro esta publicado con el apoyo financiero de la DIC(Delegation a l Informa1:J.on et a la Cornmuruca1:J.on)del IRD (InstItut de Recherche pour le Developpement-Ins1:J.tutoFrances de Invesngacion para el Desarrollo)
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I
Contenido
AgradecImIentosDedrcaforraLos volcanes en el Ecuador
• Lárnmas en color 11 Introduecrén
2 Ibstona geogólog¡ca del volcán CayambeEl edificio basal el viejo CayambeEl edifício actual el nevado CayambeEl cono satehte el Cono de la VirgenLa actividad reciente [ultimes miles de años) del volean
3 TIpos de fenómenos volcámeos observadosen el volcán CayambeCalda de piroclastos
• Lárnmas en color 2Domos y flujos de lavaFlujos piroclasticos (nubes ardientes)Flujos de lodo y escombros [lahares]Gases volearucosSIsmos volearucos
4 Monltoreo volcámcoVigilancia por observacionVigilancia mstrumentalEl morutoreo volearuco reahzado por el IGLa actividad actual del Cayambe
5 Posibles escenanos eruptIvos en caso deuna reactrvacrón del volcán CayambeReferencias
GlosanoAnexo 1 Algunos problemas asociados conlas Caldas de ceruza volearuca
Anexo 2 Indice de explosividad volearuca
Anexo 3 Testirnoruo lustonco
Anexo 4 Los andmistas y los volcanes ecuatonanos
Anexo 5 Datacion por el metodo de Carbono-14
7
9
10
1213
19
27
30
51
61
66
69
79
8485
8891
5
Agradecimientos
Los auto,es expresan su agradecimiento a
• La DIC (Delegatwn a l'Informatwn et a la Corrunumcatwn) del IRDtlnstuut de Recherche pour le Developpement-InstItuto Francesde Investigacion para el Desarrollo) por el apoyo financiero quehizo posible la publicación de este folleto
• El IRD por el constante apoyo al IG en el campo de la volcanologia
• La Escuela Pohtécrnca Nacional por el constante apoyo al funcionarmento del Instituto
• El programa de Asistencia para cnSIS volcámcas (VDAP) del SerVICIO Ceologico de los Estados Umdos (USGS), fínancrado porOFDAjUSAID, por su constante y desinteresado apoyo en laparte instrumental y en la mterpretación cientifíca de los datos
• Al Ilustre MumCIpIO de Cayambe y al Gobierno de la Provinciade Pichmcha por el apoyo al momtoreo instrumental del voleanCayambe
• La Ing Patricia Mothes (IG) por proporcionar gentilmente unamuestra de carbon encontrada en un flUJO de lodo de la planiciede Cayambe
• La Sría Anne Rose de Fomtamieu (IFEA-Umverstte de Pans) porlos comentanos relacionados con los estudios arqueologicos reahzados en la planicie de Cayambe
• Fmalmente a todos los miembros del Instituto Geofísico por suabsoluta dedicacion en el mantemrmento de las redes de momtoreo del IG Las personas que bajo la dirección del Ing RugoYepes permiten un momtoreo permanente del volcán son
• Area tecmcaIng Wilson Ennquez López, Msc (Jefe de area], Ing Mayra Vaca, FISICO Ornar Marcillo, TIgo V1lllCO Cáceres, TIgo CristianCisneros, FISICO Jorge Aguilar, Ing Mansol Lean, TIgo Eddy Pinajota, Sr Kleber Teran, Sr Santiago Arellano, Sr Andrés Cadena, Sr Sandro Jua, Ing Cristina Ramos*, Ing Damel Cárdenas*, Ing Richard .Jararmllo. Msc*
• Area de srsmologiaIng Alexandra Alvarado, Msc (Jefe de area) , Ing Momea SegoVIa, Geol Indrra Molma, Geol Alexander García Anstizabal, SraLihana Troncoso, Sr Guillermo Vrracucha, Sr Pablo Cobacan-
7
go, Sr Sandro Vaca, Srta Mercedes Taipe, Ing Mano Ruiz Msc",IIng Darwm Vill~gomez*, Ing Alcmoe Calahorrano, Msc*
• Area de vulcanologiaDr Pablo SaIllarpego (Jefe de area), Dr Mmard L Hall, Ing Patncia Mothes, M;sc , Ing Patricio Ramon, Ing Gorki Ruiz, IngDamel Andrade, [Msc , Dr Jean Phihppe Eissen (IRD), Dr .JeanLuc Le Pennec (lRD), Dr Michel Monzier (IRD), Ing Silvana HIdalgo, Msc *, Sr' DIego Barba, Sr DaVId Rivero, Sr Damel Basualto, Sr Patricio Zamora- [
• Area de secretana y serviciosSra Marcela de Robalmo, Srta Sandra .Jnnenez, srta GabnelaJacome, Sr Carlos Ayol, Sr Serviho Riofrio,
Adicionalmente, :los autores expresan sus agradecimientos a losestudiantes que [aseguran la vigilancia las 24 horas del dra los365 días del año
INayda Teran, Roberto Vasconez, Roberto Villalba, Juan CarlosSantana, Marco: Loaiza, Wilmer Vaca, Dayanara Hmojosa, Gabnela Taipe, MatI0 Guzman, Cristian Correa
*
8
II
Personal del IG Q'1e se encuentra realizando estudios de post-grado enel extranjero I
Dedicatoria
Esta obra la dedicamos a la memoriade nuestro amigo y colega Mlchel Monz/er,
uno de los mayores conocedores dela historia eruptiva del Cayambe en particular
y de los volcanes ecuatorianos en general
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LEYENDA
SIGNOSCONVENCIONALES
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Zona afectada porla caída de ceniza
Recorrido de lahares
Represa, Embalse
Río Doble
Río Perenne
Oleoducto Transecuatoriano :-..:
Límite Provincial Legal - - -
Límite Provincial Referencial- •••
Límite Internacional
Área del mapa
Capital de Provinc ia
Cabecera Cantonal
Parroquia
Carretera Asfaltada
Carretera Afirmada
Carretera de Verano
Aeropuerto , Pista
Línea de Ferrocarril
Figura 2. Mapa de ubicación del volcán Cayambe y de su área de in fluen cia . La fértil planicie de Cayambe se en cuentra ubicada inmedi a ta mente al Occidente del volcán y es tá atraveza da por el rio Blanco. el cualdesciende direct amente de la cu mbre del vol cán . Está incluida la ubica ción del nuevo ae ro puerto de Qui to en el sector de Pu embo. Fu ente: IGM.2002.
•
i1 Cerro Negro de Mayasquer2 Chiles i3 Peña Blanca (Chlltazon)4 Potrerrllos !
I
5 Caldera de ([:halpatán,6 Chulamuez I7 Horqueta8 Soche9 Iguan ,
10 cnaquuu!c (Azufral)11 Mangus12 Ptlavo (Neg~opuno)
13 Yanaurcu14 Huanquillaro (Huagrabola)15 Cotacachl16 Curcocha17 Imbabura18 Cubilche19 cushnrrurru20 MOJanda· Fuya Fuya21 Cusrn :22 VieJo Cayambe23 Nevado Ca~ambe24 El Reventad,or25 Pululagua (Pululahua)26 Casltagua i27 Pamba Marca
,
28 lzambr29 Puntas I30 Guagua Prchrncha31 Rucu Plchl~cha32 lIalo
33 Caldera de Chacana• Antrsarnüa (1760)• Porterrllo/Papallacta (1773)
34 Pan de Azucar35 Nrñahurlca36 Atacazo-37 Pasochoa38 Srncholagua39 Antisana40 Sumaco41 Corazon42 Rumrñahut43 Almas Santas44 llhruza45 Santa Cruz46 Cotopaxt47 Caldera de Chalupas48 QUllrndaña49 QUllotoa50 Santapungo (cfumbanc)51 Sagoatoa (Saguatoa)52 Larcapungo53 Hurcutambo54 Carrhuarrazo55 Puñalrca56 Hursla57 Tungurahua58 Chrmborazo59 Igualata60 Altar I Capac Urco61 Sangay
FIgura 1 Los volcanes del Ecuador La cadena de los Andes en el Ecuadoresta constituida por rPas de 50 volcanes entre los cuales tenemos ochovolcanes considerados como activos (con al menos una erupcion durantelos tiempos lustoncos -postenor a la conquista española-, es decir en losultImas 500 años) y 10 volcanes considerados como potencialmenteactrvos (con al menos, una erupcion en los ultImas diez rml de años)
10
Cayambe
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.50
~*~0~
(JJbIbarra
* 15 •;¡;
Otav~IO)A "'•...--.:"t'r;:J.:...)
Latacunga.
25
Volcán con erupción < 500 años
Volcán con erupci6n < 10 000 años
Volcán extinto
Volcán monitoreado
Caldera * Domo
79°W
*L
Los volcanes en el Ecuador
(iJ0® '~'Ambato. P
54 · GO
'lIc~ .•,."-"o~:,,Ef~añO'Guaranda @
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Puyo
o km 50
1. Introducción
El volcán Cayambe- [Latitud 00° 1 72' Norte, Longitud77° 59 13' Oeste, altura 5 790 m, figura 1) se encuentra ubicado en la parte Norte de la Cordillera Real de
los Andes Ecuatonanos, a 60 km al Nor-Onente de la ciudadde QUltO y a tan solo 15 km al Onente de la ciudad de Cayambe (figura 2) La ciudad de Cayambe, con aproximadamente 20000 habitantes, está asentada en una fértil llanura ubicada mmediatamente al occidente del volcán, a una altura de 2800-3000 metros sobre el ruvel del mar (msnm], lacual se extJ.ende entre los ríos La Chimba y Granobles al Norte y Occidente y Guachalá al Sur La fertilidad de esta llanura ha permitido el desarrollo de una agncultura intensiva dedicada fundamentalmente a la floncultura y a la producciónlechera En el pasado, estas rmsmas característJ.cas perrmtieron la ocupacion temprana de la llanura, la cual formóparte de terntono Caranqui, grupo humano del período demtegracion (último período pre-mcaico), que comprende elpenodo de tiempo entre 700 y 1 450 años De El terntonoCaranqui, dehrmtado al norte por los ríos Chota y MITa y alsur por el río Guayllabamba, presenta rasgos geográficos remarcables, relacionados con la explotación agncola y con lascostumbres de los antiguos habitantes de estas tJ.erras Enefecto, el estudio de fotografias aéreas (en particular las fotos del IGM, 1965, antes de que en esta zona se desarrolle laagncultura mtensrval, así como de excavaciones arqueológicas (Gondard & Lopez, 1983, Villalba, 1999), han permitidoponer en evidencia la existencia de diferentes formas de explotación de las tierras laborables se habla de montículosartificiales o "tolas", de amplias superficies elevadas dedicadas a la explotación agrícola denommadas "campos elevados", de zureos o "camellones" y de redes de canales para la
1 El nombre Cayambe proviene de Cayan-bwu que en lengua CayanquiCaranqui srgmfíca Montaña del Sol" (Guaña 2002)
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circulación del agua. Todas estas estructuras agrícolas sugieren un alto grado de desarrollo de los antiguos habitantesde estas tierras.
El Cayambe es un volcán2 activo de la Cordillera Real uOriental de los Andes Ecuatorianos. Si lo observamos desdeel Occide nte (figuras 3, 4) observamos que se trata de un co no con pendientes fuertes y que culmina en una cima de for ma plana (la cumbre máxima) . Sin embargo, si se lo observadesde el Norte (por ejemplo desde la Laguna de San Marcos,figura 5), observamos que se trata de un volcán compuesto,formado por varias cumbres, entre las que se destacan lacumbre máxima (5 790 m snm), la más occidental y unacumbre secundaria u Oriental (5 487 m snm), ubicada a solo 1.5 km al Oriente de la cu mb re máxima. Otra característica importante del Cayambe es que no existe un cráter visible, lo cu al se explica por el tipo de erupciones que han ocu-
2 Tod os los términos en itálicas se encuen tr an definidos en el Glosario .
•Figura 3 . El flanco Occidental del volcán, en cuyas faldas se enc ue n tr ala ciudad de Cayambe. Fotografía: M. Monzier, IRD.
1Figura 4. La cu mb re del volcán Cayambe vistadesde el valle del rto Blanco al occidente delvolcán. Fotografía : P. Samaniego, IG.
nido en es te volcán: en cada ocación se abre una nueva chimenea o conducto volcánico, el cual al final del ciclo eruptivo es sellado por el nuevo magma que s e enfría en el cráter,formando lo que s e denomina un domo de lava .
Sobre los 4 800 m snm, el volcán es tá cubierto por un im portante casquete glaciar que cubre un área aproximada de22 km2 Y que alcanza un espesor de alrededor de 30 a 50 men la cumbre. Grandes lenguas glaciares descienden desdeeste casquete hasta alturas de 4 400 msnm en el flancoOriental, más húmedo por acción de los vientos provenientes de la Amazonia; y a tan solo 4800-5 000 msnm en elflanco Occidental .
El Complejo Volcánico Cayambe cubre un área de 24 kmen dirección Este-Oeste por 18 km en dirección Norte-Sur (figura 6), constituyendo uno de los más grandes com plejosvolcánicos del arco ecuatoriano. Desde el punto de vistamorfológico , existe una división clara en tre la parte occidental y la parte oriental del complejo volcánico. En efecto, lamitad occidental se caracteriza por pendientes s u aves y valles profundos producto de una intensa erosión glaciar. Por
15
1Figura 5. El flanco Norte del Cayambe. Se observa la cu mbre máxima y lacumbre oriental. Fotografía : M. Monzíer, IRD.
el con tralio la mitad oriental se caracteriza por tener pendientes más acentuadas y en general una topografía más accidentada. Este contraste sugiere claramente una diferenciaen edad entre las dos partes: la parte occidental está constituida por los restos de un antiguo volcán ahora extinto;mientras que la mitad oriental. incluyendo la cu mb re máxima corresponde al edificio joven. es decir el volcán potencialmente activo.
El volcán se encu entra drenado por dos sistemas fluvialesdiferentes, dirigidos hacia el Occidente (río Pisque) y hacia elOliente (río Salado) . La existencia de estos dos sistemas dedrenaje tiene, como se discutirá más adelante. implicaciones
•Figura 6 . Mapa topográfico y toponímico del volcán Cayambe. Todaslas localidades mencionadas en el texto es tán incluidas en esta figu ra. Curvas de n ivel cada 200 metros . Fu ente: IGM. 2002.
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0' 06'45-877 '47'444 0180000
850 000
[O km ~--.=J,0l
Mapa topográfico y toponímico
del volcán Cayambe
170000840 000
m
50 00
4000
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en la dehrmtación de las zonas potencialmente afectadas poruna erupción de bste volcán Las quebradas de la parte NorOccidental formari el río La Chimba que luego tomará losnombres de San :José y postenormente Granobles La parteSur-Occidental del volcán está hrmtada por el río Guachalá,el cual recibe los: aportes de los numerosos drenajes de estesector, entre las que destaca el río Monjas Entre los valles dela parte Occidental destaca el profundo valle del río Blancoque desciende directamente de la cumbre del volcán, queatraviesa la ciudad de Cayambe y que desemboca en el ríoSan José, el cual toma a partir de este punto el nombre de
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Granobles La umón de los ríos Granobles y Guachalá ocurreal Sur de la planicie de Cayambe, dando origen al río Pisqueque postenormen~eformará el río Guayllabamba Por otro lado, las quebradas, de la parte Norte y Nor-Onental del volcán,que drenan las partes Jóvenes del mismo, forman el río Azuela, mientras que las quebradas de la parte Sur-Onental forman el río Huatanngo La umón de estos dos drenajes da origen al río Salado, ¡elcual se dmge hacia la Amazonía para formar luego el río QWJos y postenormente el río Coca
PreVIO a los trabajos de Hall y Mothes (1994) se consideraba a este gran édiñcio volcámco como mactrvo Sm embargo, estos autores reportaron vanos mveles de cemza volcámca que los aSOCIarOn con la actividad del volcán durante elHoloceno (úlhmo~ 10 000 años) Posteriormente, estudios
I
geológicos más recientes (Samaruego, 1996, Monzier et al.,1996, Samamegolet ai , 1998, Samamego, 2001) permitieronconocer la historia geológica de este Importante y poco conocido volcán En ¡jase a estos estudios, se ha podido defmrrque las erupciones pasadas de este volcán se han caracten-
I
zado por la formación de domos o flzyos de lava en la partesupenor del volcán, flujos pirociásticos que cubneron losflancos Norte y Onental del rmsmo, flUJOS de lodo y escombros (lahares) que viajaron por los ríos al Onente y al OCCIdente, caulas de lapúb y ceruzu que han acompañado casi todas las erupciones pasadas y han cubierto especialmente laparte supenor del volcán, y de manera muy ocacional avalanchas de escorrlbros que han afectados los flancos Norte y
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OCCIdental del volcán en épocas remotasI
I
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2. Historia geológicadel volcán Cayambe
El Complejo VOlcánICO Cayambe esta constituido por dosedificios volcánIcos suceSIVOS y un pequeño cono satéIrte ubicado en la extremidad onental del complejo
• EL EDIFICIO BASAL:el "Viejo Cayambe"
La parte occidental del complejo, es decir la parte Junto ala planicie de Cayambe, está constituida por los restos erosionados de un antiguo volcán, denornrnado el "VIeJoCayambe" (figura 7) Este volcán, que alcanzó una altura de al menos 4 500 m snm, está constituido por una suceción de fluJOs de lava, mayontanamente de composición andesiiica. Elfinal de este edifício estuvo marcado por una sene de eventos de volcamsmo más siliceo, en especial la formación deImportantes flujos de lava de composición dacítrca en la parte Sur-Occidental y una Importante actividad piroclástica decomposición nolítrca, que ongmó la formación de una caldera en la parte central del edificio En base a vanas daiaciones radiométncas, se ha podido estimar que este edificio fueconstruido por la acumulación de los productos volcánIcosde erupciones suscesrvas ocurndas durante el Pleistoceno,hasta hace aproximadamente 1 000 000 de años antes delpresente (AP)
El edificio actual: el "Nevado Cayambe"
Este edifício es un estratovolcán compuesto, construidoluego de un período de reposo y de erosión Importante, sobre los remanantes onentales del 'VIeJo Cayambe" Los estudios geológicos llevados a cabo en este volcán han permitido
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determinar que su acti vidad se inicio hace aproximadamente 400000 años antes del presente (AP).
El inicio de ésta actividad es tuvo marcado por la construcción de un edificio volcánico que marcó la transición entre el antiguo y el nuevo volcán (este volcán se h a denominado el Cono de El Angureal , figura 7). Los vestigios de este edi-
•Figura 7. Map a geol ógico s implifica do del volcán Caya mbe (modifi cado deSaman íego et al .. 2004). VCAY: Viejo Cayambe : NCAY-ANG: Con o de El Angu re al : NCAY-CS : Cu mbre Máxima del Nevado Cayambe: NCAY-SS: Cu mbreSecundaria del Nevado Cayambe; CLV: Con o de La Virgen. Se ob serva también en la figura los domos y los fluj os piroclásticos [FPl -4) asociados conla a ctividad reciente del volcán .
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fiCIO son escasos, pues han sido erosionados o cubiertos porlos productos volcá.ru.cos postenores A contmuacion se desarrolló el edificio que constituye la cumbre máxima (5 790m) del complejo (figura 7), el cual es un estratovo1cán coronado por un complejo de domos en la cumbre Este edificioha presentado diferentes fases de construcción (emISIÓn dejlr.yos y domos de lava) y de destrucción del ediflcio (erupciones piroclasticas altamente explosrvas y colapsos sectonales)En particular se debe señalar la ocurrencia de dos colapsossectonales que afectaron los flancos Occidental y Norte Elcolapso del flanco occidental se evidencia por la estructuraen forma de herradura de la cabecera del río Blanco y los dePÓSItOS de avalancha y de jlr.yos de escombros que cubren laplanicie de Cayambe y que afloran en los valles de los ríosBlanco, Granobles y Guachalá Por su parte, los productosdel colapso del flanco Norte, constituyen el depósito de avalancha del río San Pedro, Junto a la laguna de San MarcosFmalmente, un tercer edificio, que forma la cumbre secundana o cumbre Onental (5 487 m), fue construido sobre elflanco Onental del ediflcio precedente (figura 6) Este ediflciono fue afectado por la erosión glaciar por lo que se le asignauna edad Holocena (menor a 10 000 años AP)
Un cono satélite:el Cono de La Virgen
En el extremo onental del Complejo Vo1cá.ru.co Cayambe,se encuentra un pequeño edificio satélite, denommado el Cono de La Virgen (3 882 m snm, figura 7) Este cono tiene unaedad Holocérnca y fue el responsable de la ermsión de unamuy Importante sene de flUJOS de lava que viajaron cerca de12 km hacia el Onente, llenando el valle del río Huatanngo
La actividad reciente(últimos miles de años) del volcán
La actividad reciente del Nevado Cayambe ha SIdo la responsable de la construcción de la cumbre Onental y de laformación de vanos domos en los flancos Norte y Nor-Onen-
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Figura 8. Dep ósitos de caída de ceniza a trapados en una turberadel flanco Sur-Occiden tal del volean . Fot ografía: M. Monzíer, IRD.
• !- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
tal. De manera genera\, esta actividad ha sido de tipo peleano, es decir se ha caracterizado por el crecim ien to y la posterior destrucción de domos de lava. El estudio de los depósitos de caída de ceniza acu mu la dos en una turbera del flan co Sur-Occidental (u b icada en el valle glaciar justo antes delRefugio) ha sido ampliam en te instructiva para reconstruir la
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historia eruptiva del Cayambe En general, las turberas sonmuy útiles para los vulcanólogos pues por un lado son excelentes SItIOS de acumulación de la cemza, y, por otro, laabundancia de matena orgánica hace posible que se puedanobtener dataciones radiométncas por el método del 14C (Anexo 5) En esta turbera se han identtficado 18 a 20 erupciones ocurndas durante los últimos 4 000 años (figuras 8 y 9)Estas erupciones están distribuidas en tres períodos de actrvidad volcánica, los mismos que están separados por períodos de reposo [figuras 9 y 10) El pnmero de estos períodosse prolongó entre 3800 Y 3 500 años AP (1850 Ac-1550 AC),el segundo entre 2 500 Y 1700 años AP (550 Ac-250 DC) yeltercero de estos períodos eruptivos se lll1CIÓ hace 1 100 años(850 DC) El último de estos períodos se caractenzó por elcrecimiento de domos de lava en la parte supenor de losflancos Norte y Nor-Onental, la generactón dejl.uJos pirociasticos producidos por el colapso de estos domos, la producción de lahares asociados a la fusión del casquete glaciar yuna hrmtada distribución de piroclastos Las erupciones deeste período se consideran las más importantes de la hIStOna reciente del volcán Fmalmente, la última erupción delNevado Cayambe, como lo atestigua un reporte encontradoen la correspondencia de Alexander von Humboldt [Ascásubi, 1802), ocurnó en los años 1785-1786 (ver Anexo 3) Según este reporte, la erupción se habría producido en la parte onental del complejo, y se descnbe como una erupciónsubqlaciar que habría producido emisiones de cemza responsables de una caída moderada de cemza flna en el pueblo deCayambe y que habría terrnmado con un flujo de lava o unlahar en 1786 El hecho de que se trató de una erupción detamaño pequeño a moderado y que se produjo en el flancoonental, completamente deshabitado, puede exphcar la escacez de reportes escntos de la rmsma y que la memona oralde este evento haya sido completamente olvidada
23
240
añosDC
cm
Muestra con datación 14C
Ceniza Gruesa
Ceniza asociada a Flujo Piroclástico
Ceniza Fina
Cen iza y Lapill i
Turba
FP1-1090 OC
1600 OC±40
sitio CAY 47
1300 OC 100--.----L±40
relrabajado I O
1785 DC a 1~i-=20 .:
FP
c=J
--añosAC
20
40
60-s!-
80
200
140 =~~~
sitio CAY 34o
100
180
40AC±40
160-+- - .....•
580AC±40
260
220
1880 AC± 30
280espesor en cm
24 1Figura 9. Columna estra tigráfica levantada en el s ector de la Turbera (.ver figura 7)- Ca da .ca pa de ceníza c~rresponde a u n even toeruptivo del volcán, Modificado de Samaruego et aL (1998).
-2000
Tamaño de la erupciónro ro ro
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1Figura 10. Cronologia reciente del volcán Cayam be IAC= Antes de Cristo; OC = Después de Cristo). Modificadode Samaniego et al . (2002) .
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3. Tipos de fenómenos volcánicosobservados en el volcán Cayambe
• CAÍDA DE PIROCLASTOS
Du rante una erupción volcánica los gases y el matenalpiroclástico (ceniza, fragmentos de roca y piedra pómez) son expulsados desde el cráter Los fragmentos
más grandes SIguen trayectonas balísticas y caen cerca delvolcán, mientras que las partículas más pequeñas (es decirla ceniza volcánica) pueden subir a alturas mayores en lascolumnas eruptivas y pueden ser llevadas por el VIento ycaer a mayor distancia del volcán, cubnendo grandes áreascon una capa de vanos milimetros o centímetros de matenalpiroclástico Las erupciones que producen piroclastos varíandesde explosiones pequeñas, de pocos rnmutos de duracióny que expulsan el matenal a pocos CIentos de metros sobreel cráter (como en las explosiones actuales del volcán Tungurahua o en la erupción del 7 de noviembre de 1999 del volcán Guagua Pichmchal, hasta grandes explosiones que pueden durar vanas decenas de mmutos u horas, y que myectan matenal piroclástico a la atmósfera hasta vanas decenasde kilómetros de altura (como en la erupción del 3 de noviembre de 2002 del volcán El Reventador)
En las erupciones pasadas del volcán Cayambe, las caídas de ceniza y piroclastos han terudo una distribución hrrntada a los alrededores del volcán y sus espesores han SIdopequeños (figura 11) Sin embargo, dado que la direcciónpredormnante de los VIentos en la cordillera es de Onente aOccidente. se esperarían caídas de ceniza en la parte OCCIdental del volcán, la cual es una zona densamente pobladaSe debe recordar que volúmenes relativamente pequeños decemza (como los emitidos durante la fase eruptiva de agostode 2001 en el volcán Tungurahual pueden provocar daños
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considerables en los cultivos, así com o alterar seriamente lavida de personas y animales (ver Anexo 1).
El material piroclástico cubre una superficie generalmente de forma elíptica. que s e puede exten de r hasta cientos dekilómetros en la dirección del viento. y cuyo espesor disminuye progresívament des de el volcán. Así, la peligrosidad de este fenóm eno estará controlada por el volumen de materialemitido , la intensidad y duración de la erupción , la altitudmáxima alcanzada por la colu mna eruptiva, la dirección y lavelocidad del viento y la distancia al punto de emisión. En elmapa de peligros volcánicos (figura 12) se presentan las áreasque tienen mayor probabilidad de ser afectadas por las caídas
rFigura 11. Ca pas de piroclastos (de color gris claro en la fotografía), inter caladas con niveles de s uelo (de color gri s obscuro), Camino al Refugio. llanca Sur-Occidental del volcán. (Fotografía: P.Samaniego, IG).
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de prroclastos, en caso de que ocurra una erupción explosivaimportante del volcán Cayambe (VEI :2: 3, Anexo 2) La curvamterna (marcada "20 cm") encierra el área que podria recibirun espesor Igual Osupenor a 20 cm de ceruza Esta curva mcluye básicamente los flancos occidentales del volcán, hastauna altura de aproximadamente 3800 m snm La curva externa (marcada "1 cm") encierra el área que podría recibir espesores de ceruza supenores a 1 cm, e mcluye un área mayor, en la cual se encuentran las poblaciones de Cayambe yTabacundo, así como otras poblaciones de la parte Occidental La parte externa a ésta curva recibiría un espesor menoro igual a 1 cm Adicionalmente, se debe señalar que, en casode una erupción fuertemente explosiva, todo el valle mterandmo comprendido entre Ibarra al norte y la ciudad de QUltOal sur podria ser afectados por las caídas de ceruza
Se debe notar que la cantidad de ceniza depende del grado de explosrvidad de la erupción, así por ejemplo en la erupción de los años 1785-1786, considerada como poco explosiva, las crómcas mencionan un espesor de ceniza en la cmdad de Cayambe del orden de pocos rrnlímetros (ver Anexo3) Por el contrano, en la parte central de la llanura de Cayambe (Hacienda San Juan), se han encontrado evidenciasde "camellones" o zureos recubiertos por una ceruza fmaatribuida a la erupción del volcán QUllotoa (figura 14), ocurnda aproximadamente en el año 1150 DC (aproximadamente 800 años antes del presente, Mothes & Hall, 1998) Estasescavaciones arqueológicas (realizadas como parte del "Proyecto arqueológico Cayambe" aupiciado por el Instituto Nacional de Patnmomo Cultural y el Municipio del cantón Cayambe), testifican el efecto que puede tener las caídas de ceruza sobre la agncultura En efecto, un depósito pequeño deceruza (del orden de pocos rmlímetros) va a afectar los cultivos Y los mvernaderos, como fue el caso durante la erupcióndel 3 de noviembre de 2002 del volcán El Reventador, rmentras que un depósito de vanos centímetros de espesor, comoel mostrado en la figura 14, podría destrurr total o parcialmente los cultivos y afectar la fertilidad de los suelos por unlapso de tiempo Importante (ver Anexo 1)
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FIgura 12 Mapa de P~llgros volcamcos Caldas de piroclastos y avalanchasde escombros (1) Areaí que podna ser afectada por un espesor de ceruza mayor a 20 cm (2) Area que podna ser afectada por un espesor de cemza mayor a 1 cm (3) Area ql.l¡e sena afectada por una avalancha de escombros queafecte el flanco Occidental (4) Area que sena afectada por una avalancha deescombros que afecte el flanco Norte (Basado en el Mapa de los peligros potenciales del volean Cayambe [Modificado de Samamego et al 2002)
•,
De lo descnto antenormente se puede concluir que el impacto de la caída de piroclastos depende principalmente delespesor de matenal acumulado La afectación sobre la población empieza a.hacerse presente con espesores pequeños,menores a 1 mm de ceniza y se rncrementa sustancialmenteSI la cemza se mezcla con agua Los efectos producidos porlas caídas de ceniza rncluyen problemas de salud [irrrtaciónde los ojos y de las vías respiratoriasl, problemas con el ganado, destrucción de plantas, daños a los motores [vehícu-
Ilos, aviones, maqurnanas en general, transformadores, etc locontarmnación de fuentes y reservonas de agua, y en caso decaídas Importantes, problemas de visibilidad, nesgas de colapso de los techos, etc Todos estos efectos, descntos de manera progresiva desde espesores menores a 1 mm hasta mayores a 30 cm estfU1 resumidos en el Anexo 1
Las personas en las áreas afectadas por la caída de matenal piroclástico, deberán buscar refugio en sus casas u otrasedificaciones cercanas, y SI permanecen a la rntempene, sereconuenda el uso de un casco, de ropa adecuada y de máscaras (o de un pañuelo húmedo) para proteger la boca y lananz Se debe además impedir que el ganado consuma hierba contaminada con ceniza, para lo cual sería necesano laevacuación de los animales o su alimentación con hierba
I
limpia traída de otras regiones Se debe proteger las fuentesyel sumimstro de agua potable, para evitar que sea contarnrnada por ceniza Será necesano lrmpiar continuamentelos techos para evrtar la acumulación de ceniza y el posiblecolapso de los mismos, este trabajo debe ser realizado consuma precuación para evitar la caída desde vanos metros dealtura
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FIgura 13 Mapa de Peligros volcarucos flujos de lodo y escombros (lahares), 'flujos piroclasticos y flujos de lava (1) Area afectada por flujos piroclasticosy flujos de escombros durante las erupciones recientes del volean (2) Areapotencialmente afectada por flujos piroclasticos flujos de escombros y flujosde lava en caso de una erupcion moderada a grande (VEr ::; 3) (3) Area potencialrnente afectada por flujos piroclasticos, flujos de lava y flujos de escombros en caso de una erupcion grande (VEr:2: 4), (4) Area potencialmenteafectada por flujos de lodo (asociados con erupciones moderadas a grandesy que desciendan por el no Blanco (5) Area potencialmente afectada por fluJOs de lodo (asociados con erupciones muy grandes y que desciendan por elno Blanco Se debe notar que las zonas no son excluyentes es decir que elarea 2 mcluye tambien al area 3 y que el area 1 mcluye a las areas 2 y 3Basado en el Mapa de los peligros volcarucos potenciales del volean Cayambe (Modlficado de Samaruego et al 2002)
• DOMOS Y FLUJOS DE LAVA
La violencia o el grado de explosividad de una erupciónvolcánica depende en gran medida del contenido de gases delmagma SI el contenido es bajo, el magma es expulsado demanera efusrva (O poco explosiva), por el contrano SI el magma es muy rico en gases, la erupción puede ser altamenteexplosiva Así, la formación de domos y flUJOS de lava sonmamfestaciones del volcamsmo efusivo (fIguras 15, 16 Y 17)Otro factor que Influye en la manera como la lava es emitidadesde un cráter es la viscocidad del magma SI la viscocidades baja, el magma al llegar a la superficie puede fluir en forma de "ríos" de lava, mientras que SI la viscocidad del magma es alta, la lava al salir del cráter se acumulará formandolos denornmados domos Los flUJOS de lava son derrames deroca fundida, ongmados en un cráter o en fracturas de losflancos del volcán, que descienden por los flancos y las quebradas del mismo a bajas velocidades, del orden de decenasy raramente de centenas de metros por hora, y que puedenalcanzar distancias de hasta vanas decenas de kilómetrosdesde el cráter Por el contrano, los domos son acumulaciones de lava, ongmados asmusmo en un cráter ubicado en lacumbre o en los flancos supenores del volcán
La composición química de los magmas de las erupcionesrecientes del Cayambe muestra que se trata de andesitas SIlíceas y dacitas, por lo cual los magmas del Cayambe tienen
31
•
180000850000
(1) Area que podria ser afectada por un espesor de cenizamayor a 20cm
(2) Area que podría ser afectada por un espesor de cenizamayor a 1cm
(3) Area que podría ser afectada por una avalancha de
escombros que afecte el flanco Occidental
(4) A rea que podria ser afectada por una avalancha de
escombros que afecte el flanco Norte
Mapa de Peligros volcánicos:Caídas de piroclástos y avalanchas de escombros
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Mapa de Peligros volcánicos :
Flujos piroclásticos y Flujos de lodo( 1 ) Area afectad a por flujo s piro cl á st lco s, flujo s
de lava y/o lah are s durant e l o s últ imo s 4000 a ños
de actividad d el volcán(2) Area poten c ia lm ente a fec ta da po r flujo s
p iroclásticos , fl u jos d e l a v a y /o Jaha res e n caso d e
una erupc ión moderada a grand e (Ve l 5 3 )( 3 ) Area potenc i a lme n te afe c ta d a por fl u jos
p irocl ástico s , flu jos d e l av a y /o l a h are s enc a sode
un a erupción gra nd e ( V E I > 4 )
( 4 ) Area p otenc i al m ent e a fec ta d a por l ah are s en ca sada
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Figura 14. Escavac íón arqueológica en el sector dela hacienda San Juan (parte central de la llanurade Cayambe), en donde se en contraron "camellones" o zureos utilizados por los antiguos habitantes de la zona para la agri cu ltura (Villalba, 1998).Es tos camellones están rellenos por varías decenas de centímetros de cen iza proveniente de unaerupción del volcán Quilotoa ocurrida hace 800años aproximadamente [Fotografía : F. Villalba).
viscocídades intermedias a altas. Por esta razón, durante laetapa reciente (últimos miles de años) del volcán. se han producido muy pocos flujos de lava, más bien en cada erupciónse han formado domos. Por el contrario el "Cono de La Virgen". ubicado en la parte Oriental del complejo volcánico haproducido enormes flujos de lava que han viajado varios kilómetros hacia el Oriente.
Dada la compleja morfología del volcán, con varias cumbres y sin un cráter, durante los últimos miles de años losdomos han sido extruidos en diferentes partes de los flancosNorte y Oriental del volcán, razón por la cual se considera
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que en caso de una reactivación del mismo serán estos flancos los más propensos ha presentar este tipo de a ctividad.En si la formación de un domo de lava no presenta un peligro directo, sin embargo en volcanes con grandes pendientes, como es el cas o del Cayambe, un domo de lava puedevolverse fácilmente inestable y colapsar generando flujos pi roclásticos de bloques y ceniza que descenderian por losflancos del volcán.
1Figura 15. Flujo de lava que se originó en la cumbre Oriental del Nevado Cayambe. Se observan las es tructuras del fluj o qu e sugieren que setrata de un flujo muy joven. posiblemente de la erupc ión de 1785-1786.(Fotogarfía: M. Monzíer, IRD).
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Figura 16. Gran flujo de lava del Cono de la Virgen.(Fot ografía: P. Mothes , IG).
•• FLUJOS PIROCLÁSTICOS
(NUBES ARDIENTES)
Los flujos piroclásticos son mezclas muy calientes (vatioscientos de grados centígrados) de gas es , ceniza y fragmentosde roca. que descienden por los flancos del volcán. desplazándose a grandes velocidades y que ocurren generalmenteen erupciones grandes y explosivas. Los flujos piroclásticosconstan de dos partes; un componente inferior, muy denso,constituído por fragmentos de ro ca que se desplaza por elfondo de los valles y quebradas; y, un componente frontal,lateral y superior, mucho menos denso pero más voluminoso, constituido por material de menor tamaño (ceniza) y gases, el cual puede sobrepasar los valles y alcanzar alturasimportantes sobre su fondo e inclusive s ob repasar relieves
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1Figura 17. Domo de lava del flan co Nor-Ortental del nevado Cayambe. relacionado con la actividad re cien te del volean. Se estima que seformó durante el ciclo eruptivo de hace 650-950 aiios AP, (Fotografía: P. Samaníego. IG).
importantes (figuras 18 y 19). En el caso del Cayambe, losflujos piroclásticos se originan generalmente por el colapsode un domo o flujo de lava viscosa formado en uno de losflancos superiores o en la cumbre del volcán. El grado de explosividad de estas er u pcion es es variable, pudiendo ir desde colapsos poco explosivos inducidos por la destabilizacióngravitacional (que los vulcanólogos llaman "actividad tipoMerapí", debido a que este tipo de actividad caracteIiza alvolcán del mismo nombre ubicado en Indonesia) hasta ladestrucción total o parcial de un domo por una erupciónmás explos iva (actividad Peleana , nombre proveniente de laMontagne Pelée, Martinica). Este tipo de actividad eruptivaproduce depósitos muy caracteristicos cons ti tu idos por bloques y ceniza, muy frecuentes en los flancos Norte y NorOriental del volcán (figura 20) .
35
Figura 18. Domo delava form ado durantela erupcí ón del volcánGu agu a Pichincha(1999-2001). El colapso gravitacional de este domo produjo va rios flujos p írocl ás tí cos que descendieronhacia la parte occidental por el drenaje delrío Cristal (Fotografía:Patricia Mothes, IG).
•
Para delimitar las áreas afectadas por flujos piroclásticosse han utilizado dos metodologías diferentes pero complementarias. En primer lugar. el trabajo de campo que ha permitido identificar los ti pos de depósitos (figura 20), su distribución espacial y s u a lcance desde el volcán . En segundo lugar. se ha aplicado la metodología denominada de "con o de
36
energía" (Mahn Y Shendan, 1982, TIllmg, 1993), amphamente utilizada en la elaboración de mapas de peligros volcámcos alrededor del mundo Este método considera que el alcance honzontal (1,) alcanzado por un flujo piroclástico esfunción de la diferencia de alturas (H) entre el punto de generación del flujo y el punto de deposrtación (figura 21) Así,el ángulo del denommado "cono de energía" corresponde auna medida de la movilidad del flujo Dado que, en el casodel Cayambe, todos los depósitos de flujos piroclásticos reconocidos corresponden a flujos de colapso de domo, se haconsiderado que la altura del colapso (H) es la altura de lacumbre prmcipal del volcán Por otro lado, utihzando los dePÓSItOS piroclásticos mapeados se ha podido medir la distancía maxima (1,) alcanzada por los diversos flujos desde lacumbre del volcán, y después deterrnmar la relación H/1, para cada evento Esta proporción corresponde a un ángulopromedio del cono de energía de 12°, el cual es propio de fluJOs piroclásticos de este tipo (Crandel1 et al, 1984)
Con estos parámetros se ha defmido la zona de color rojomtermedio de la figura 13 que corresponde a la zona de máX1ffiO peligro por flujos piroclásticos Una subdivisión de esta área (zona de color rojo mtenso) corresponde al área en lacual se han encontrado depósitos recientes de flujos piroelásticos (es decir en los últimos 4000 años de actividad delvolcán) y por lo tanto la probabilidad de ocurrencia de estefenómeno se considera mayor Dado que un evento de estetipo ha ocurndo en promedio una vez cada dos SIglOS durante los últimos 4 000 años (figura 10), se debe considerar quesu probabihdad de ocurrencia en el futuro es alta
Fmalmente, la zona de color rosado pálido (figura 13) corresponde a un evento más explOSIVO, en el cual los flujos PIroclásticos se producirían por el colapso de una columnaeruptiva con la generación de flujos de pómez y ceniza (comoen la erupción del 3 de NOViembre de 2002 del volcán El Reventador, figura 19) Este tipo de flujos presentan una mayormobihdad, lo cual explica la mayor superficie potencialmente cubierta por estos fenómenos, sm embargo, puesto que elCayambe no han terndo erupciones de este tipo durante losúltimos miles de años, se considera que la probabilidad de
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1Figura 19. Flujo p írocl ástico de la erupción del 3de noviembre de 2002 de l volcán El Reventador(Fotografía: L. Saca).
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Figura 20. Depósitode un gran flujo piroelástico producidopor el colapso de undomo del flanco Norte del volcán . El depósito asocia do coneste evento. ocurridohace a p ro xima da mente 400 años. represó el río Azuela.dando origen a la La -
. guna de San Marcos.(Fotografía : P. Samaniego. IG).
•
ocurrencia de un fenómeno de este tipo es muy baja (menora un evento cada 10000 años).
En el caso de flujos piroclásticos formados por el colapsode un domo, la zona afectada es aquella ubicada pendienteabajo del domo o flujo de lava inestable, siendo en generallos flancos Norte y Orienta l del volcán, los más expuestos aeste fenómeno. Afortunadamente, estos flancos constituyenzonas deshabitadas, por lo que, a pesar que el peligro es importante (es de cir la probabilidad de ocurrencia). el riesgo
39
A 2 9 10 11
Figura 21 Diagrama que ilustra los conceptos de (A) "lineade energía y (B) ,"coro de energia ' Se trata de una relacionentre el alcance hOI]1Z0ntal (L) y la diferencia de alturas (R)entre el SIno de genefaclOn y de deposrtacion del flujo Un fluJO piroclastico se de,endra en el SIllO de mterceccion entre elcono de energía y la topografía (Modúicado de Thouret 1994)
asociado a este fe~ómeno es bajo Sm embargo. las obras decaptación del proyecto ''Tabacundo'' (trasvase Laguna SanMarcos-río La Chirnba], están ubicadas en el flanco Norte delvolcán y por lo tmlIto se encuentran en la zona de mayor pehgro dado que la~ dos últimas erupciones del volcán (hace360-400 años ant~s del presente) afectaron esta zona Se de-
I
be también considerar la posibihdad de que se forme un do-mo cerca a la cumbre máxima, en cuyo caso, las zonas potencialmente afecradas por flujos piroclásticos podrían extenderse a la parte OCCIdental (en partIcular el río Blanco),
40
en cuyo caso la ciudad de Cayambe podría verse senamenteafectada Esta posibilidad existe, sm embargo se debe enfatizar que esta situación no ha ocurndo en los últimos muesde años, por lo que la probabilidad de que este fenómenoocurra en el futuro es baja
Los flujos piroclásticos son extremadamente peligrososdebido a su gran movilidad, que les permite VIajar distanciasque se miden hasta en decenas de lulómetros, a sus altas velocidades (desde 50 hasta más de 250 km/h) Y a las altastemperaturas (desde 200° hasta más de 600°C) en el momento de su emplazamiento La gente afectada por estos fluJOs tiene muy pocas posibihdades de sobrevivir En las partes aledañas de un flUJO de este tipo, la gente puede sufrrr senas quemaduras, e inclusive morir por la inhalación de ceruza y/o gases calientes Los objetos y estructuras que se hallen en su cammo pueden ser destruidos o arrastrados por elImpacto de escombros calientes y/o VIentos huracanadosasociados La madera y otros matenales combustibles comúnmente se queman cuando entran en contacto con losbloques, bombas, cemza y/o gases calientes que conformanlos flUJOS piroclásticos Debido a su capacidad devastadora,los flUJOS piroclásticos son considerados como el fenómenoVOlcánICO más letal Por estas razones y por la imposibilidadde deterrnmar exactamente el momento de su generación, suextensión y su tamaño, su manejo en térrnmos de evacuación poblacional es extremadamente difícil, pero necesanamente debe considerarse la sahda temporal, con horas o díasde anticipación, de las personas y animales que se encuentren en las zonas potencialmente afectadas, como una medIda precautelatona ante la peligrosidad del fenómeno perotambién ante las grandes incertidumbres CIentíficas existentes para su predicción
• FLUJOS DE LODO Y ESCOMBROS(LAHARES)
Los flUJOS de escombros constituyen el fenómeno volcárnco más peligroso para las personas que VIven en las prOXImIdades de los ríos que descienden de un volcán Los laharesse forman cuando masas de matenales volcárucos no conso-
41
I
hdados, tales coIJ;lo ceruza depositada en los flancos de lasmontañas, depósitos glaciares, escombros de flujos piroclásneos y de avalanc¡has de roca, se mezclan con el agua y cormenzan a movilizarse En el caso de los volcanes ecuatonanos, el agua puede provemr de la fusión del casquete glaciar,de la ruptura de un lago ubicado en un cráter o de fuerteslluvias que acompañen o que sigan a una erupción Estosflujos se mueven ladera abajo por la fuerza de la gravedad, agrandes velocidades (hasta vanas decenas de kmjh), SIguiendo los drenajes existentes El tamaño del matenal movihzado por estos flujos es muy vanable pudiendo ser desdearcilla o arena hasta bloques de vanos metros de diámetroAsí por ejemplo, los grandes bloques de 1 a 2 metros de diámetro que se observan en los alrededores de Cayambe fueron depositados por los lahares que formaron la planicie endonde está asentada la ciudad
En el caso de lema erupción del volcán Cayambe, el aguapara la formacIón¡de los lahares puede provemr de la fusiónde la meve o hielo del casquete glaciar, siendo en este casoun fenómeno que acompaña a la erupción, o también porfuertes lluvias que acompañen o que sean postenores a laerupción En este último caso, los flujos de lodo pueden prolongarse por seme,mas o meses después de que la actividaddel volcán haya cesado
Dado el enorme casquete glacIar que cubre al Cayambe,los lahares han sido fenómenos comunes que han acompañado numerosas erupciones de este volcán La distribuciónde dichos lahares' estará controlada por la ubicación del SItic por donde se produzca la erupción, sm embargo se estima que los drenajes más afectados por este tipo de fenómeno serían aquelloa de los flancos Norte y Onental, afluentesdel río Azuela y del río Huatanngo, los cuales se dmjen hacía el Onente para formar los ríos Salado, QWJos y fmalmente Coca En lo que se refiere a los drenajes de la mitad OCCIdental del complejo, se debe considerar como potencialmente peligrosos a aquellos drenajes que nacen directamente delcasquete glaciar, pues una erupción en la cumbre podría generar lahares que se dmgman hacia estos sectores En particular, se debe considerar el río Blanco que desciende direc-
I
42
tamente de la cumbre del volcán y que atraviesa la ciudad deCayambe, y en menor medida los ríos Monjas y Guachalá enla parte Sur-Occidental y La Chunba en la parte Nor-OCCIdental del complejo
La peligrosidad de estos fenómenos está deterrnmada porel volumen de agua y de los matenales sueltos dispombles,así como por las pendientes y por el encañonamiento de losvalles Las personas alcanzadas por un flujo de escombrostienen muy pocas posibilidades de sobrevivir, por lo cual, durante una cnSIS volcánica (o cuando se produzcan lluviasfuertes durante o después de una erupción] se recomienda ala población que evrte el fondo de los valles y quebradas quebajan del volcán Debido a su alta velocidad y densidad, loslahares pueden mover y aún arrastrar objetos de gran tamaño y peso, tales como puentes, vehículos, grandes árboles,etc Las edifícaciones y la vegetación que se encuentren a supaso serán destruidas o senamente afectadas En el caso delvolcán Cayambe, las zonas más próxunas al volcán (diferentes tonalidades de rojo del mapa de peligros. figura 13) y enespecial el fondo de los valles de esta zona, podrían ser afectados por flUJOS de lodo y escombros en caso de una erupción del volcán o SImplemente en caso de fuertes lluvias postenores a un evento eruptivo A más de estas zonas, la llanura al OCCIdente del volcán, donde se encuentra asentada laciudad de Cayambe, puede también ser afectada por flUJOSde lodo y escombros que podrían descender desde el volcánpor el valle del río Blanco, que desciende directamente desde la cumbre del volcán El peligro potencial de los flUJOS deescombros que afecten la ciudad de Cayambe es moderadoen caso de una erupción en el flanco Onental, pero, SI laerupción ocurre en la cumbre o en el flanco OCCIdental, el pehgro es mayor
En numerosos SInos de la llanura de Cayambe, se puedeencontrar a poca profundidad en el suelo, fragmentos de cerármca pre-mcáica Estos fragmentos se encuentran contemdos en un depósito de un flUJO de lodo que cubnó parte dela actual llanura de Cayambe (figura 22) En efecto. PatnciaMothes (IG) encontró en un afloramiento cerca al río Blancoen la ciudad de Cayambe un fragmento de ceránuca, el cual
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810000
810000'
820000
820000 830000 840000 ·
§g...
~CICICI...
Figura 23. ZOnas potencialmente afecta das por fluj os de lodo y es combros (lahares) para el volc án Cayamb e. rea lizado con la ay u da del Programa U\ HARZ (Schill ing et a l.. 1998) .Ver págin a 44 .
Figura 22. Fragmento de ce rámica pre-h íspáníca encontrado en la planicie de Cayambe en un dep ósito de un flujo de lodo as ocia do con unaerupción del volcán Cayambe (Fotografía: Jean-Philipe Eíssen, IRD).
•contenía restos orgánicos (presumiblemente maíz), los cuales fueron datados por Carbono-14 (ver Anexo 5), obteniendo una edad de 260 ± 120 años DC (1690 a BP). Dicha edades compatible con el final del segundo período de actividadreciente del Cayambe (figura 10) .
La delimitación de las zonas potencialmente afectadas porflujos de lodo en la planicie de Cayambe se la ha realizado en
• Figura 23. Zonas potencialmente afectadas por flujo s de lodo y escombros [lahares) para el volc án Cayambe, realizado con la ayuda del Pro grama LAHARZ [Schíllíng et al .. 1998) . Las areas afectadas por los lahares se u bican en los fond os de los valles. Las zonas marcadas con colorrojo corresponden a las áreas potencialmente afectadas por flujos de Iodo en el n o Blanco. s ien do el color rojo más intenso un even to de menortamaño (pero m ayor probabilidad de ocu rrenc ia). Las zona s potencial mente afectadas por flujo s de lodo qu e transi ten por los no La Chímba yGuachalá se presentan con varias tonalidades de amarillo. Modelo digi tal de la topografía [DEM) en base a la ínforrnacíón proporcionada porMarc Sou rís. IRD. Esta figura aparece también en color en las láminas.
44
45
base a los datos de campo del último evento lahánco encontrado en esta zona (color gns oscuro, figura 13), rmentrasque el color gns claro corresponde a un evento de muchomayor volumen (pero muy poco probable) ocurndo hace vanas decenas de rmles de años
Adicionalmente, se ha utilizado una nueva metodología(FIgura 23) para defimr las zonas de peligro por flUJOS de escombros Esta metodología consiste en dehrmtar las zonasde inundación en base de un procedimiento numénco (es deCIr usando un programa informático denommado LAHARZ,Iverson et al, 1998 Y Schillmg, 1998) Con este método, sehan deterrnmado las zonas que potencialmente pueden serafectadas por flUJOS de escombros para el drenaje Onental(ríos Salado y QUIJOS) así como para los drenajes de la parteOCCIdental (ríos La Chimba, Blanco y Guachalá) En lo quese refiere a los flUJOS de escombros que se dmjan al Onente,se ha podido estimar que para que un flUJO de escombros alcance la parte baja del río QUIJOS y afecte la mfraestructuraexistente en esta zona (carretera y oleoductos), se necesitanvolumenes Importantes (del orden de más de 20 millones demetros CÚbICOS) Por otro lado, en lo que se refiere a los drenajes de la parte OCCIdental, se han defímdo las zonas deinundación por lahares considerando, como para la parteOnental, tres escenanos con volumenes crecientes pero probabihdad de ocurrencia decrecientes (20, 40 Y 80 millones demetros CÚbICOS) La escala de colores utilizada considera elcolor más mtenso para al volumen menor y el color menosmtenso para el volumen mayor Los valles con una mayorprobabilidad de tener flUJOS de lodo (no Salado al Onente yel río Blanco al OCCIdente), se han designado en variacionesdel color rojo, rmentras que los ríos con una menor probabihdad de tener lahares (ríos La Chimba y Guachalá de la parte OCCIdental), se han presentado con diferentes colores denaranja
• AVALANCHAS DE ESCOMBROS
Las avalanchas de escombros son grandes deshzarmentosque pueden ocurrrr en un sector de un volcán, producidos
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por la mestabihdad de los flancos del rmsmo Este tipo de fenómenos puede deberse al ascenso de gran cantidad de magma en el edificio volcárnco, a un SIsmo de gran magnitud enlas cercanías del volcán, o al debihtarmento de la estructuradel volcán inducida. por ejemplo, por la alteración hidrotermal Este tipo de mestabihdad se ve favorecida cuando el cono VOlcánICO alcanza una altura de 3000 m o más sobre subase El colapso del edificio, puede estar acompañado y/oseguido por actividad magmática, dado que este gran deshzarmento puede destapar súbitamente el conducto volcárncoy generar explosiones de extrema Violencia (que lo vulcanolegos llaman "blast"), que generalmente están dirigidas en larmsma dirección del colapso y que producen flujos piroclástreos de gran magnitud y alto poder destructivo
El resultado de una avalancha de escombros es la formación de una depresión, comunmente en forma de herraduray de tamaño vanable (caldera de avalancha como la de losvolcanes Guagua Pichmcha, Pasochoa, El Altar o El Reventador) Los depósitos de las avalanchas de escombros sonmuy móviles, cubren áreas de considerable extensión (101000 km2) con un manto de escombros y arrasan con todolo que se encuentre a su paso La mayoría de estratovolcanes han sufrido, al menos una vez durante su historia geológica. un evento de este tipo Sm embargo, se debe recalcarque son eventos muy rnfrecuentes en el tiempo, aproximadamente un evento cada vanos miles de años o más
Dado que el volcán Cayambe presenta fuertes pendientesen todos sus flancos, y el gran desnivel existente entre lacumbre y las zonas crrcundantes (especialmente con respecto a la planicie de Cayambe, 3000 m de desruve1), la ocurrencia de un colapso sectonal es una posibilidad, que aunqueremota, debe ser tomada en cuenta En efecto, fenómenos deeste tipo han ocurndo al menos dos veces durante la hIStOna geologIca del Cayambe, afectando los flancos Norte y Occidental del rmsmo De especial importancia es el evento quedesestabilizó la parte OCCIdental del edificio volcárnco y cuyos depósitos se extendieron en la planicie de Cayambe y queestan actualmente expuestos en la confluencia de los nosGranobles y Guachalá, en la parte SW de la planicie de Ca-
47
,I _
yambe En el Mapa de peligros volcamcos del Cayambe (FI-gura 12), se ha ~onsIderado dos hipotéticas avalanchas deescombros que afecten una el flanco Norte y la otra el flancoOccidental del volcán Para dehrmtar el área potencialmenteafectada por estoé fenómenos, se consideró una relación H/L(desruvelyalcance del evento) del orden de O 11 típica de es-
Ite tipo de eventosI
Dada la magmtud y violencia de las avalanchas de escomIbros, todo lo que se encuentre en su cammo va a ser destrUI-
do y, por lo tanto ,1 las personas no tienen posibihdades de soI
breVIVIT Por estarrazón, se recomienda la evacuación de laszonas potencialmente afectadas, SI la información CIentífica
I
señala la posibilidad de ocurrencia de un evento de estas caI
racterísticas en el futuro cercano
I ~• GASES VOLCANICOS
II
Antes, durante y después de una erupción volcánlca, escomún detectar ~n notable aumento en la cantidad y tipo degases emitidos por el volcán Tales gases consisten prmcipalmente de vapor de agua, sm embargo, casi SIempre existentambién cantIdades vanables de otros gases peligrosos paralas personas y lbs arumales como S02 (dIÓXIdo de azufre),C02 (dIÓXIdo de darbono), o el CO (monóxido de carbono) En
Ilas zonas donde soplan continuamente VIentos fuertes, estosgases se dispersan rápidamente, no obstante en depresionesy partes bajas, e¡;;tos gases se pueden acumular y alcanzarconcentraciones letales Durante y después de la erupcióndel 3 de noviembre de 2002 del volcán El Reventador, se produjeron Importantes emisiones de gases volcámcos, los cua-
Iles fueron transportados por el VIento vanas decenas de ki-lómetros hasta e] Valle Interandmo, donde fueron fácilmentepercibidos por la ~oblacIón Este fenómeno no representa unmayor peligro para la VIda vegetal o ammal Por otro lado,existen gases tóxicos como el flúor y el azufre que se adhieren a la cemza ylproducen la contammación del suelo y lasaguas Adicionalmente, los gases de una columna eruptivapueden mezclars:e con el agua atmosfénca provocando lluvías ácidas que podnan afectar a las plantas y ammales, así
II
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como los techos de zmc y otros matenales metáhcos (quepueden sufnr una fuerte corrosiónl
En el caso del volcán Cayambe, los montañistas han reportado en diversas occasiones un olor a gases sulfurosos enel carnmo de ascenso a la cumbre del volcán (flanco Sur-Occrdental) Sm embargo desde el año 2 000, estos reportes señalan claramente un aumento en el ruvel de estas ermsiones,las cuales, por la presencia del casquete glaciar, no puedenser fácilmente rdentificables en forma de fumarolas porquelos gases son emitidos por las gnetas del glaciar (Anexo 4)Se debe recalcar que hasta la fecha (Mayo 2004), estas ermsiones de gases no representan un peligro para los montafustas
• SISMOS VOLCÁNICOS
En las semanas, meses o mclusrve años que preceden auna erupción y durante su desarrollo, se pueden detectarmuchos rmcrosismos en las cercanías o en el cono mismo delvolcán Este fenómeno, leJOS de afectar a los pobladores quehabitan en las cercanías del mismo, resulta beneficioso para la comurndad pues permite a los científicos comprendermejor los procesos magmáticos que ocurren al mtenor delvolcán y adelantarse a su ocurrencia En general, la reactivación de un volcán no produce SIsmos de mayor magnitud,capaces de afectar las edifícactones en los alrededores del volcán
Desde el año 2000, los equipos del IG han detectado unmcremento en el número de eventos sísrmcos proveruentesdel volcán ff'igura 24) La gran mayona de estos SIsmos sondemasiado pequeños como para ser sentidos por la población, sm embargo en dos ocaciones se han producido eventos con una magrutud mayor a 4 en la escala de Richter, loscuales SI fueron sentidos en el sector Refugio yen las comuruades de la parte alta del flanco Sur-Occidental del Cayambe Se estima que es muy poco probable que ocurran eventos de magrutud suñcientemente mayor a estos, como paraque provoquen daños a las ediñcaciones
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450
400
350
.!!l"C 3005c.eno 250Een¡ji.,
200"C
e.,E" 150z
100
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o
II Numero total de sismos del volean Cayambe,
Mayo 2002 - Mayo 2004,
,334
II
271
I
160
I 131I
99
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7560 59 6r 66
49 49 52
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450
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¡g 300Een¡¡; 250C])
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E~ 150
I
100
50
o
2003
Fecha
407 Numero de sismos
6 DIciembre 2002 -10 Enero 2003
278
200.'00
83
46
Jti4 l" " 3D
11919111:1'41259 J 1 1D12 I~I 981545134
10/dlc 20/d1C 30/d1C 1O/eneFecha (dial
2004
I
1FIgura 24 Nuptero de Sismos por dia registrados en el volean Cayambe desde l\1ayo de 2002 hasta la fecha (Fuente IG Mayo 2004)
I
50
4. Monitoreo volcánico
LOS cambios fiSICOS y quínucos del sistema magmáticobajo el volcán reflejan condiciones de intranquilidad enel sistema volcánico Algunos de estos cambios pueden
ser percibidos directamente por la población que VIve en losalrededores del volcán, mientras que otros son únIcamentedetectados con el uso de rnstrumentos CIentíficos extremadamente sensibles La vigilancia o morntoreo volcánico puede hacérsela ya sea por observación VIsual o rnstrumental-mente I
• VIGILANCIA POR OBSERVACIÓN
La vigilancia volcánica por observación consiste en poneren evidencia cambios en la actrvidad de un volcán, los cuales pueden ser detectables úrncamente por los sentidos humanos y por lo tanto pueden ser percibidos directamente porla población Este tipo de morntoreo consiste en realizar observaciones de manera sistemática para deterrnmar la formación de fracturas, deshzarmentos o hmcharmento de la CIma del volcán, del cráter activo o de uno de sus flancos Porotro lado, consiste en detectar CaJIlbIOS en las emISIOneS fumaróhcas, tales como la altura de la columna de gases, sucolor, su olor, intensidad, etc , o variaciones en el caudal, color, olor de las fuentes termales Además, puede detectar daños o muerte de la vegetación, la percepción de cambios enel comportamiento de los ammales, entre otros Este métodorncluye además la percepción de ruidos subterráneos y SISmos de origen volcánico
Para la realización de estas observaciones, los vulcanólogas pueden servrrse de equipo audiovisual con el cual pueden tomar fotografías y/o VIdeos que permitan reahzar una
51
II
'1
I
observación más Idetallada, y así constrtuir un archivo deimágenes que sirva para la identifícación de los cambios enel volcán con el transcurso del tiempo Recientemente, se está utilizando cámkras térmicas que sirven para deterrnmaranomalías térffilcks asociadas con la actividad fumaróhca,emisiones de lava; etc Fmalmente, la VIgilancia por observación puede ser reforzada con el uso de unáqenes saielüalesque hacen posible el morutoreo de parámetros cuantiñcables, así como un Isegulffilento de las nubes de ceniza producidas por las ermsaones volcánicas
I
En el caso de !nuestros volcanes, muchos de los cualesson VISItados regutarmente por montafustas, las observaciones científicas pueden ser complementadas con las observaciones hechas por los andmistas, los cuales generalmente
1tienen un buen conocimiento del terreno En la eventuahdadde que ocurran dmbIOs notables, los andinistas pueden tomar nota de los mismos y reportarlos al Instituto GeofíSICO
1
utilizando el formulano del Anexo 4I
1
I
• VIGILANCIA INSTRUMENTALII
Consiste en utilizar mstrumentos científicos muy sensi-bles, capaces de detectar cambios en el comportamiento físico-quírmco del sI~tema magmático del volcán, cambios quegeneralmente sonlrmperceptibles para las personas El morutoreo CIentífico moderno de un volcán utiliza métodos diferentes y complementarios Los más comunes son la detección de la actIVIdÁd sísmica, la medición de la deformacum:
I
del suelo, el estudio de los cambios químicos de las emISIO1
nes de gases en las fumarolas y de las fuentes termales y laobservación sIsterÍlátIca de la actividad volcáruca
1
El morutoreo sísmico consiste en detectar, por medio deI
sismometros extremadamente sensibles, las vibraciones delsuelo (sismosl producidas por la fracturación de las rocas opor el mOVlffiIento'l de magma o de gases magmáticos al mtenor de un volcán El ascenso de magma o de otros fluidosmagmáticos gene~a SIsmos y otras señales sísmicas detectables por los instrumentos y pueden constrtuir predecesores
1
52
de la actividad eruptiva Durante el proceso de reactivaciónde un volcán, se observa un aumento del número de eventossísmicos, que puede pasar de pocos eventos por día a vanosCIentos o miles de SIsmos diarios Pero no solamente se produce un aumento en el número de SIsmos, generalmente, eltamaño de los SIsmos (es decir su magnitud) aumenta también hasta a veces ser perceptibles por la población Aparecen también nuevos tipos de eventos sísmicos, debidos aprocesos fíSICOS diferentes En efecto. el fracturarmento delas rocas bajo un volcán, o el movimiento de fluidos magmáticos al mtenor de fracturas o gnetas son procesos físicamente diferentes que producen eventos sísmicos diferentes
Entre los prmcipales tipos de señales sísrmcas encontradas en volcanes activos se tiene los eventos denommadosvolcano-tectómcos (VT), los eventos de largo período (LP), losSIsmos hídndos y el tremer volcámco Los SIsmos volcano-tectotucos son el resultado de la formación o propagación defracturas o fallas en las rocas que constituyen el volcán Elfracturarmento de las rocas produce una liberación de energía, la cual se transforma en calor y en ondas sísmicas Enel caso de los procesos volcánicos, el fenómeno disparadorde este tipo de SIsmos puede ser la presión que ejercen losfluidos volcámcos (gases, vapor de agua, magma, etc) sobrelas rocas al mtenor del volcán
Por el contrano, los SIsmos de largo período se relacionancon el movimiento de fluidos y/o la vibración de grietas ofracturas llenas de fluidos magmáticos (gases o magma) dentro del volcán, mientras que los SIsmos hibruios son el resultado de procesos de fracturarmento de la roca y de rnovrrmento de fluidos al mtenor de la fracturas recientementeformadas Se debe señalar que esta clasificación es únicamente referencial, pues los procesos volcámcos son muchomás complejos, razón por la cual pueden existir eventos concaracterísticas mtermedianas entre los antenormente descntos Finalmente, el tremor coicáruco es una señal sísmicamuy común en los volcanes actrvos, como por ejemplo el CotOPaXI, el Tungurahua o el Guagua Pichincha Esta señal esuna vibración de larga duración (del orden de mmutos hasta días) que puede estar asociada al movimiento o a la sah-
53
I
l.
da de gases a alta~ presiones Este tipo de señal no se ha hecho presente en e~ Cayambe hasta la fecha
El morutoreo de la deformación del suelo consiste en detectar cambios en lila topografía del volcán [inflación o deflación) relacionados con el ascenso de un volumen de magmaintroducido en el edificio volcánico EXIsten vanos métodospara medir la defo~mac!'ónde un volcán la medida de la dIStancia honzontal fntre una base fija y un punto reflectorubicado en los flancos del volcán, para lo cual se uWIZa undistanciometra elettrómco (EDM), la medida de los cambios enla pendiente del cono volcárnco, utilizando mclmómetros elec-
Itrómcos (tlltmeters), o, la medida del desplazamiento del sue
Ilo en base a GPS (Global Posuionmq System)
I
El morutoreo geoquímrco consiste en determmar cambIOS en la composición química de las fumarolas y de las
Ifuentes termales, yanacIOnes que pueden estar directamen-te relacionados con el movimiento o el ascenso de magmabajo un volcán Ad~cIOnalmente,y debido a la dificultad y peIigrosidad de realizar muestreos periódicos de las fumarolasde los volcanes activos, se utiliza el COSPEC (Espectrómetro
I
de cotrelacuml, que permite deterrnmar desde una distanciaprudencial la concentración del gas de origen magmáticoS02 en la columna de emisión
I
I "
• EL MONITOREO VOLCANICOREALIZADd¡ POR EL IG
El morutoreo sísmico del volcán Cayambe se unció en elaño 1987, con la rltstalaClón de una estación cerca de la po-
I
blación de Pesillo Este rrusmo año con el fín de tener un me-jor control de los e\rentos sísmicos producidos por el volcán,se cambió la ubIcacIón de dicha estación hacia el flanco Nor-
IOccidental, a una :menor distancia de la cumbre y de la zo-na en donde ocurrió la ultima erupción del volcán, en el flanco Norte Esta esdclón (llamada CAYA, figura 25) se mantie-
I
ne en funcionamiento hasta la actuahdad Por otro lado, enI
tre noviembre de 1997 y marzo de 1998 con el apoyo del IRDse instaló una redl temporal compuesta de 5 estaciones sís-
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§o
8
820000
Equipo instalado
Estación sísmica
Base de EDM
Prisma para EDM
Equipo por instalarse
Estación slsmica
Inclinómetro electrónico o
830000 840000 850000
1Figura 25. Red es de monitoreo del volcán Cayambe. (Fuente : IG. mayo 2004). Se mencionan las estaciones existentes y las que s e planea instalar en el futuro cercano gracias al apoyo del Ilustre Municipio de Cayambe y del Gobi erno Provincial de Pichincha.
micas. con el fin de estudiar de manera un poco más detallada la actividad sísmica del volcán (Guiller et al., 1999). Enel año 2001, debido a una actividad sísmica anómala en elCayambe, el IG procedió a instalar una estación de tres componentes en las cercanías del refugio (CAYR), en el flancoSur-Occidental y durante los primeros meses de 2003 se co locó una nueva estación en el flanco Sur (LAGU), para controlar la sismicidad generada durante el mes de diciembredel 2002. Así , la red actual de monitoreo del volcán cuentacon tres estaciones sísmicas y adicionalmente una línea decontrol de la deformación del flanco Norte, instalada en elaño 1998 (figura 25). Además, desde el año 2002 se hacenmedidas períodicas de las posibles emisiones de gases de origen magmático (por ejemplo el S02) con el COSPEC, sin en-
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contrar valores medibles por los mstrumentos hasta el momento En los próximos meses, gracias a la colaboración dela Alcaldía del Cantón Cayambe y del Gobierno de la ProvmCIa de Pichincha se procederá a la instalación de una red de3 estaciones sísmicas adicionales (1 de tres componentes y 2con sensores verticalesl en los flancos Occidental y NorOnental, y 2 mclmómetros que perrrutirán controlar la deformación de los flancos Norte y Sur De esta manera, las redesde vigilancia del Cayambe serán comparables a las del Cotopaxi, Tungurahua o Guagua Pichincha
La información generada por las estaciones de morutoreomstaladas en el volcán es transmitida vía radio, en tiemporeal, a la base del IG en QUItO, en donde existe siempre unespecialista las 24 horas del día, los 7 días de la semana,quien tiene como tarea morutorear la actividad sísrmca y volcárnca del país La mformación sísmica recibida debe seranalizada por un sismólogo, qUIen luego de un anáhsis detallado de cada evento sísmico, procede a clasificar e mterpretar cada señal sísmica Los parámetros usados por los SISmólogos para establecer la clasrfícación mencionada antenormente son, entre otros, la forma de onda de la señal sísmica registrada en el sismoqrama; que es como la "firma" delevento y, su conterudo de frecuencias En la figura 26A sepresenta un sísmograma de un SIsmo tipo VT, registrado enla estación CAYR, en donde se puede observar que el eventosísmico se mICIa de forma rápida o impulsiva, alcanzando rápidamente las mayores ampiuudes, las cuales disminuyenlentamente, de forma casi exponencial Se observa ademásque este evento sísrmco posee un vanado conterudo de frecuencms (u oscilaciones por segundo) En la figura 27A seobserva el sismograma correspondiente a un SIsmo tipo LP,registrado también en la estación CAYR Este evento tieneuna firma diferente, en el sentido que se uncia de forma progresIva o emergente hasta alcanzar las mayores amplitudes;las cuales luego dismmuyen suavemente Se observa además que el conterudo de frecuencias es muy limitado Paraobservar de mejor manera las diferencias en el conterudo defrecuencias de los eventos sísrmcos, los sismologos realizanuna representación denornmada espectro de frecuencias (fi-
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AmplitudI
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FIgura 26 A Evento sisrruco tipo vr registrado en la estación CAYR el12 Enero 2004 a las 13H38 GMr B Espectro de frecuencias correspondiente al SIsmo antenor (Fuente IG)
•guras 26B Y 27B) en donde los pICOS de mayor amplitud representan las frecuencias dornmantes del SIsmo En estas figuras se observa claramente que el evento VT (figura 26B)presenta un espectro amplio (vanas frecuencias comprendrdas entre 3 y 20 Hz), observándose además una sene de PIcos que representan las frecuencias dornmantes Por el contrano, el espectro correspondiente al evento LP (figura 27B),se caractenza por tener una banda de frecuencias más hrmtada (las frecuencias son menores a 5 Hz), y un solo pICO defrecuencia dornmante
• LA ACTIVIDAD ACTUAL DEL CAYAMBE
El funcionarmento desde 1987 de la estación CAYA perrmtió la definición de un ruvel sísmico de base de la actividaddel volcán Por otro lado, los resultados de la red temporaloperada por Guilher et al (1999) permitió conocer que el Cayambe genera una Importante actividad sísmica caractenzada por eventos de tipo VT y LP Desde el año 2000, los equi-
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Al
I I I I I I I5 10 15 20 25 30 35 40
tiempo (segundos)
:1
"'O l:::J"!:::
0..0'5E«
11
ti~L".O 1 IIO 10 20
Frecuencia (Hz)
500I
II
"'O I
:::JI"!::: O '''l,'i'»o'o.. I
EI«
II
-500 :O
1Figura 27 1A Evento sisrruco trpo LP registrado en la estacionCAYRel 8 Enero 2004 a las 19H05 GMf B Espectro de frecuencías correspondiente al sismo anterior (Fuente IG)
,
pos del IG detectaron un mcremento en el número de eventos síSIll1COS provementes del volcán (figura 24) Estos SISmos fueron prmcrpalmente de tipo volcano-tectómco (VI') yocurneron en grupos de decenas hasta cientos de eventosdurante vanas horas A estas agrupaciones de sismos queocurren en un período relativamente corto de tiempo se los
58
denomma "enjambres sisttucos' Con el paso del tiempo, laocurrencia de estos enjambres síSmICOS ha sido cada vezmás frecuente El mvel de base de la actividad sísmica delCayambe fue establecido en base a la identifícación de trestipos de eventos sísmicos los SIsmos tipo VT, los eventos tipo LP y los eventos Híbndos Hasta antes de Diciembre delaño 2002, este mvel fue de alrededor de 3 SIsmos por día Apartir de esta fecha, luego de un SIsmo tectónICo asociado alsistema de fallas Chmgual (sistema de fallas tectómcas UbIcadas a pocos kilómetros al Nor-Onente del volcán y que noestán relacionadas drrectamente con el rmsmo), estos enjambres fueron de mayor duración y con SIsmos de mayor magmtud Esto se puede observar en la figura 24, donde semuestra el número de SIsmos por día, desde mayo de 2002hasta la presente fecha (mayo 2004) Luego de ésta cnSIS sísmica, el mvel de SISmICIdad aumentó, registrándose desde elmes de Agosto de 2003 un promedio de 9 eventos síSmICOSpor día Así, una vez más, el momtoreo síSmICO del volcándurante vanos años hIZO posible identificar la anomalía sísrmca de Diciembre de 2002, y dar una "voz de alerta" a lasautondades y a la comumdad, en el sentido que el Cayambees también un volcán activo Hasta la fecha (mayo 2004), elmvel de SISmICIdad se mantiene bajo, aunque se han repetIdo nuevamente algunos enjambres síSmICOS
59
5. Posibles escenarios eruptivos en caso deuna reactivación del volcán Cayambe
Desde DICIembre de 2002, el volcán Cayambe ha mostrado un claro mcremento en su actividad SISmICa (figura 24), así como un mcremento en el olor a gases
sulfurosos reportados por los montafustas Estos hechos sonSIgnOS claros de que están ocurnendo movmnentos de flUIdos al mtenor del volcán Sm embargo, se debe dejar en claro que hasta la fecha (mayo 2004) no existe la certeza que elvolcán vaya a entrar en un proceso de reactrvación A pesarde las incertidumbres existentes se puede decir que
• La mtensa actividad sísmica registrada en los últimos meses podría no presentarse nuevaÍnente, y volver a los mveles de actrvidad sísmica de base, sirmlares a los del año2000 -
• - Sm embargo, en base a la mformación geológica se ha po-_ dido establecer que el Cayambe ha presentado alrededor
de un evento eruptivo cada doscientos años Dado que laúltima erupción ocurrió, según reportes históricos en1785-1786, parece, razonable decir que, desde un puntode VISta estadístico, es probable una reactrvación del volcán en los años vemderos Vale la pena recodar que, lospnmeros SIgnOS de actividad anormal del Guagua Pichmcha ocurneron en los años 1982-1983, y que la erupciónse lIDCIÓ en 1999, es decir cerca de 16 años después Sedebe decir también que cada volcán "se comporta" de forma diferente, de manera que el Cayambe podría despertarse más rápidamente o más lentamente que el GuaguaPichincha
• _ Durante los últimos miles de años, la actividad del Cayambe se ha caractenzado por la formación de domos oflUJOS de lava VIscosa, y con los fenómenos volcárncos asoCIados con los mismos, esto es explosiones breves con
61
emisión de cemza, la cual no ha temdo una distribuciónregional importante, flujos piroclásticos por colapso dedomo, y. flujos ~e lodo y escombros por fusión del casquete glaciar y/o por lluvias durante o después la erupciónEl crecnmento de un domo es un proceso lento, que puede durar vanosl meses o años (como fue el caso de la erupción del Guagufl Pichincha entre 1999 y 2001), por lo tanto, se debe considerar que el proceso de reactivación y el
Icrecmuento mismo del domo pueden tomar vanos meseso mclusrve año~
• El Cayambe es 6n estratovo1cán compuesto, coronado porun complejo d~ domos en la cuna Así, el conducto vo1cá
Imco utilizado Piar los magmas durante las erupciones pa-sadas no ha sido uno solo Por esta razón, los domos fue-
Iron extruidos en diferentes SItIOS de los flancos Norte yOnental del v~1cán EXIste entonces una mcertidumbreen el sentido que no se puede conocer con antelación la
I
ubicación exacta del próximo centro de emisión Esta m-certidumbre es[ crucial, pues un domo que se forme en elflanco Oriental afectaría úmcamente los sectores alOnente del volcán, completamente deshabitados Por elcontrano, un dbmo que se forme en la cumbre o peor aúnen el flanco octIdental presentaría un seno peligro paralas zonas densamente pobladas de la parte OCCIdentalAfortunadamerlte podemos señalar que en los últimos miles de años, est~ última situación no ha ocurndo, habiendo SIdo afectados úmcamente los flancos Norte y Onental
• Numerosas evidencias arqueológicas muestran claramenteque las poblaciones pre-mcáicas asentadas en la llanura deCayambe fueron afectadas drrectamente por erupciones delCayambe, pero ¡tambIén por grandes erupciones cuyo origen fue más lejano Los fenómenos vo1cámcos que afecta-
Iron la llanura de Cayambe y a sus antiguos habitantes fue-ron las caídas ~e cemza y los flujos de lodo Como en el pasado, estos fenómenos vo1cámcos representan las prmcipales amenazas v6lcámcas para las poblaciones actuales delOCCIdente del v9lcán
62
En base a las consideraciones antenores, se puede concluir que el escenano más probable en el caso de una futura erupción del Cayambe constituye una erupción caractenzada por la formación de un domo o un flujo de lava Viscosaen los flancos Norte u Onental, cuyos flancos mfenores podrían ser devastados por flujos piroclásticos y flujos de escombros (labares) por la posible fusrón del casquete glaciarEstos flujos se dmgirían al Onente por el sistema fluvial delos ríos Salado-Quijos y podrían (dependiendo del tamaño dela erupción] alcanzar el sector de la Cascada de San Rafael,en cuyo caso podrían afectar la prmcipal vía de acceso alsector Nor-Onental del país, así como el SIstema de Oleoductos Trans-Ecuatonono (SOTE) y el Oleoducto de CrudosPesados (OCP) Dado que la dirección dommante de los Vientos es de Onente a Occidente, las zonas densamente pobladas de la parte OCCIdental podrían ser afectadas por caídasde ceniza y flujos de lodo secundanos asociados con la removihzación de la cemza depositada en los flancos supenoresdel volcán
Un caso particular de este escenano, resultaría el crecimiento de un domo en la cumbre o peor aún en el flanco OCCIdental, en cuyo caso, la afectación a la parte OCCIdental yparticularmente a la CIUdad de Cayambe puede ser muchomayor Se debe señalar que una erupción de éste tipo no haocurndo en el pasado reciente del volcán (es decir durantelos últimos 10 000 años)
Fmalmente, un segundo escenano, considera una erupción de mucho mayor tamaño, en la cual se produzcan fluJOs piroclásticos por el colapso de una columna eruptiva (como en la erupción del 3 de NOViembre de 2002 del volcán ElReventador) En este caso, los flujos piroclásticos descenderían por vanos flancos del volcán, así como los flujos de escombros, y la distribución de ceniza sería mucho más importante La experiencia de la erupción del volcán El Reventadory de otros volcanes alrededor del mundo como el MountSamt Helens (Washmgton, USA), el Chichón (MéXICO) o el Pinatubo (Flhpmas) muestra que pueden ocurnr erupcionesextremadamente grandes, aunque su probabilidad de ocurrencia haya SIdo baja
63
III
II,
II
De la evaluacIÓn presentada antenormente (resultante deun largo trabaja IClentífico) se desprende que la comurudadque Vive en los alrededores del volcán necesita defirur un,
plan de acción, eh caso que se inicie un proceso eruptivo ElI
establecimiento de tal plan de acción, que permita disponerIde un ambiente de segundad, es una tarea que debe estar
sentada en cuatro pilares fundamentalesI
1 Un SIstema de vigilancia permanente. que permita a losI
CIentíficos ermtir las alertas tempranas que las autonda-des y la población necesitan SI bien el momtoreo volcámco reahzado por el IG, permite detectar los cambios queocurren en el yolcán, se debe recalcar que los fenómenosvolcánIcos son procesos naturales extremadamente complejos, que la ciencia moderna no entiende completamente Por esta razón, la comprensión de los procesos natu-
Irales rnvolucra grandes mcertidumbres, de manera queno es posible predecir con certeza el tamaño m el momento exacto de la ocurrencia de una erupción,
I
2 Estas alertas deben estar dmgidas a las autondades resI
pectrvas, las cuales, con toda la senedad del caso, tomenlas decisioneslnecesanas en el momento adecuado,
3 Un SIstema de Icomumcaclón, que permita que las deCISIOnes tomadas por las autondades lleguen a la población demanera oportuna,
I4 Una SOCIedad preparada, conocedora de los peligros a losque está expuesta y de las medidas precautelatonas quedebe tomar para afrontar un fenómeno natural Puesto
,
que la población de los alrededores del volcán no tieneuna percepción clara de lo que es una erupción volcánicay peor aún, n~ considera al Cayambe como un volcán quepodría entrar: en un proceso de reactivación, es fundamental que se, inicie un proceso de capacitación que enseñe a la comurudad los peligros que pueden afectarla,pero también las acciones a tomarse en caso de una erup-
- IClan II,,
I
SI estas cuatro acciones se cumplen a cabahdad, pode-mos estar seguros que habremos dado un gran paso en la
I
II
64
conformación de una sociedad responsable que acepta y sabe como VIVIr con un volcán actrvo El caso del volcán Cayambe y de la comumdad que Vive y trabaja a sus pies esÚIllCO, en el sentido que permite imciar con buenas bases este proceso El tiempo dirá SI las personas responsables hansabido asumir sus respectivos roles
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Ii,I
68
GLOSARIO
A.C Se dice de las fechas obtemdasen base a dataciones radiometncas antes del nacimiento de Cnsto
AFM (Acousbc Flow Momtor) Sensor sísmico capaz de detectar lasvibraciones del suelo causadaspor el paso de un jlLgO de lodo Yescombros
Amphtud La amphtud de una señalsisrmca corresponde a la magrntud del movmuento del suelo enun mstante dado producido porla aCCIOn de las ondas stsrrucas
AndesIta Roca de ongen voleamcode color gns medio, que contieneentre 53 y 63% de silice El color,la composicion quirmca, la VlSCO
suiad. y el carácter eruptivo sonintermedios entre un basalto yuna daciia: Es el caso de la mayoría de rocas de los voleanes Tungurahua, Cotopaxi, Sangay, ElReventador
AP Antes del presente Abreviaciónutilizada para una fecha ocurndaen el pasado geológico
Arco volcánIco Cadena de voleanes(Islas o montañas) ubicada cercade los limites de las placas tectorucas, formados como consecuenera del magmatismo asociado alas zonas de subducCIOTl.
Átomo Umdad elemental de la matena Elemento qUÍID1co constituido por un nucleo (formado a
su vez por protones y neutrones)alrededor del cual se encuentranlos electrones El numero de electrones define las propiedad quirmcas del átomo y el nucleo sus propiedades físicas
Avalancha de escombros Grandesdes1lzam¡entos que pueden ocurnr en un volean, y que desplazanenormes volumenes de rocas yotros matenales a altas velocidades y a grandes distancias desdeel volean Estos deslizamientos seproducen por la inestabilidad delos flancos del volean, fenómenoque puede deberse a la mtrusionde magma en el edificio voleámco,a un SIsmo de gran magnitud, o aldebihtarruento de la estructuradel voleán inducida por ejemplo,por la alteracion hidrotermal
Basalto Roca de origen volcámco decolor gns oscuro, que contienemenos de 53 % de síhce En estado fundido presenta una baja VIScosidad, que implica una erupCIOn generalmente no explosivaque produce flUJOS de lava (e g Islas Galápagos)
Balístico (Fragmento) Fragmentode roca expulsado Violentamentepor una erupcion volcamca y queSIgue una trayectona balística, enforma de parábola
Blast Explosión volcamca de granescala producida por la despresunzación Violenta de un cuerpo de
69
I
i,,
Imagma cercano I a la superfícieEste fenómeno puede deberse aun deshzarmento de una parte deun edificio volcaruco Un "blast" es
Iuna mezcla cahel(te de baja densi-dad de fragmentos de roca, ceruzay gases que se mueve a altas velocidades a través! de la superfícieterrestre !
Bloques y bombas volcánicas Fragmentos de lava de tamaños supe
Inor a 64 mm expulsado por unaerupcion volcamca SI son expul
Isados en estado sólido se denorrn
Inan bloques, rméntras que SI sonexpulsados en estado semi-sohdo
Io plástico se den?mman bombas
Caída de cemza Fenómeno por elcual la ceruza (ul otros matenalespiroclasticos) cae
lpor acción de la
gravedad desd1 una columnaeruptiva La dIst1}bucIOn de ceruzaes función de la! direccion de losVientos I
ICaldera Gran depresIOn de ongenI
volcarnco, generalmente de formacircular o elíptica, de vanos kilometros de diametro, formada por
Igrandes erupcIOn,es volcarncas Ladepresion con forma de anfiteatroformada por el ~es1Iza.nuento deun flanco de un ¡volcán o colapsosectonal se denomina caldera de
I
avalancha II
Cámara magmátlca Reservono subI
terraneo de magma, ubicado a va-nos kilómetros bkJo un volcán
Carbono-14 Isótopo radiactivo delatomo de carbono, que por estarpresente en la materia orgánica ypor su tiempo de Vida media de5630 años, pe~te utilizarlo para
70
datar la matena orgánica hastauna edad de alrededor de 50 000años antés del presente Metodode daiaaones radiometrtcas, basado en el decaumento radiactivo delCarbono-14 En vulcanología esutilizado para deterrnmar la edadde las erupciones volcamcas menores a 40 000 años antes del presente (aAP)
Cemza o Cemza volcánica Fragmentos de roca de origen volcámco de tamaño menor a 2 rmlímetros expulsados en la atmosferapor una explosión volcarnca
Colapso sectonal Proceso de destruccion de una parte del edificiovolcámco Las avalanchas de escombros se producen por el colapso sectonal de un volean
Columna eruptiva El matenal expulsado por una erupcion volcamcapuede ascender verticalmente sobre el crater, formando una nubede erupcion o columna eruptiva
Conducto volcánico Pasaje o fractura subterráneo por el cual el magma asciende desde una cámaramagmatica hacia la superficie
COSPEC ver Espectrometro de correlación
Corteza Parte mas externa y rigidade la TIerra Generalmente estáconstituida de rocas de composicion basaltica (corteza ocearnca) ode rocas mas silíceas (corteza contmental)
Cuatemano Período de la histonageologrca iruciado hace 2 millonesde años Esta constituido por dosepocas el Pleistoceno (2 millones-
10 000 años antes del presente) yel Holoceno (desde hace 10 000años hasta el presente)
Cráter Depresión de forma aproximadamente circular, de menos de2 kilometros de diametro, con paredes muy emprnadas, generalmente ubicada en la CIma de unvolcán, y formada por la explosióno el colapso asociado/ a con unaerupcion volcánlca
Dacrta Roca de origen volcamco decolor gris claro y enriquecida en síhce (entre 63 y 68 % SIÜ2) En estado fundido presenta generalmente una alta tnscosuiad. Las erupciones de magmas dacíticos songeneralmente explosivas (e g Guagua Pichincha] y pueden producirenormes volúmenes de tefra, jlL!JOSpiroclasticos y domos de lava. Lamayoría de las rocas Jóvenes delnevado Cayambe tienen composicion dacínca
DC Se dice de las fechas obterudas enbase a dataciones radiornétncasdespues del nacmnento de Cnsto
Datación radremétrica Método quepermite deterrnmar la edad de unaroca en base al decaimiento radiactivo de diferentes elementos(e g Carbona-14)
Deformacrén Uno de los parametros, que Junto con la sisrmcidad yel control geoquirmco permitenmorutorear el estado de un voleanEl control de la deformación consiste en reahzar medidas penodicas de la posición de puntos fiJOS yver sus posibles variaciones en eltiempo Estas medidas pueden serrealizadas por medio de mclmóme-
tros, EDM (Electromc DzstnnceMeasure) , GPS (Global PosuiomnqSystem), entre otros
Desplazanuento reducrdo (DR) Parámetro síSmICO utilizado para cuannñcar el tamaño de las explosionesvolcamcas Este parámetro es proporcional a la energía liberada porun evento explOSIVO El DR se calcula en función de la amplitud deldesplazannento del terreno producida por una onda SISmICa y la distancia recornda por dicha onda
Dlstanclómetro electrómco Instrumento ciennñco de alta presicionque permite medir con una presicion de rmhmetros distancias honzontales Se compone de un espejo(pnsma) que se coloca en un sitiofiJO y desde otro punto, IgualmentefiJO, se ermte un rayo láser hacia elespejo Se rmde el tiempo de VIajedel láser y se deterrnma la distancia La comparacion con medidasantenores permite comparar lasvariaciones existentes
Domo Abultamiento en forma de cupula formada por la acumulaciónde lava VIscosa, caractenzada porpresentar flancos muy pendientesGeneralmente están formados porlavas de composición andesítica,dacrtica o nolítica y pueden alcanzar alturas de CIentos de metros
Enjambres síSMICOS Grupos de decenas hasta miles de eventos SISmICOS que se observan durante vanas horas o decenas de horas
Escala de Rlchter Escala que rmdela magrutud o energía liberada porun SIsmo Los rncrementos deenergía son de forma logantrmca,
71
72
II
lo que quiere de~rr que un SIsmode magnitud 8 libera 10 veces más
Ienergía que un SIsmo de magnitud7 La magnitud de un SIsmo se es
Ituna en base a los registros de losI
instrumentos SISffilCOS El concep-to de magnitud de un evento SISmico fue mtroduplda en 1935 porCharles F Richter con la fínahdadde establecer uria escala conven-
Icional que permita comparar losdiferentes sIsmo¿ de Cahforrna
Escona Fragmentds de lava formados cuando pequeños volúmenesde lava (generalmente basalto oandesita), aún eh estado liquido,es expulsada haba la atmósfera,se enfrían en el a'rre y caen en for-
Ima de fragmento~oscuros de rocavolcarnca neos ef cavidades
Espectro de freeuencras Conterndode frecuencias de una señal sismica Permite deterrnmar las frecuencias dornmahtes de un eventosísmico I
EDM (Electronlc DlStance MeasuIre) ver Distanciometro electrornco
Espectrómetro de ~orrelaClón Instrumento CIentífico que permrte dedeterrnmar la cantidad de limado
Ide azufre (S02) en la columna degases emrtida desde el cráter Lamedicion se hacela partrr de un SItio lejano al volean
Estratovolclin Edificio volcárnco deflancos con fuértes pendientes
Iconstruido por el apilamiento deflUJOS de lava y 1
1
rnveles de tefra(e g Tungurahua, COtOPaxI, etc)
Estrombohana (enipclón) TIpO deI
erupcion volcarnca caractenzadapor un dinamismo eruptivo un po-
I
II,
co mas explOSIVO que en una erupcion hawauana. En este tipo deerupción existe una importanteproducción de cernza y escona, lacual se acumula en los alrededoresdel crater para formar un cono (cono de escona o cono estrombohano) Este térrnmo proviene del volcan Stromboh (Itaha)
EstaCIón síemrca Grupo de mstrumentas CIentíficos que permite detectar las vibraciones del sueloConsta de un sensor SISffilCO (SISmometro) y de un equipo electrornco que transmite en tiempo real laseñal sísmica desde el terreno hasta el Observatono EXIsten vanostipos de estaciones sísmicas Generalmente, estos equipos registranlas vibraciones del suelo en unrango de frecuencias comprendidaentre 1 Hz y vanos CIentos de HzEstaCIón de un componente,constituida por un sensor SISffilCOque detecta únicamente los movímientos verticales del suelo Estacwn de tres componentes, constituida por un sensor SISffilCO quepermrte detectar el movimiento delsuelo en las tres dimensiones (vertical y dos honzontales) EstacIÓnde Banda Ancha, Estación sismica de tres componentes que puededetectar las vibraciones del suelodentro de una banda de frecuenCIas comprendida entre menos deO 01Hz Yvanos CIentos de Hz
FlUJO de lava Derrame o comente deroca fundida, ongmados en un erater o en fracturas de los flancos delvolean, por erupciones generalmente no explosivas Los flUJOS delava descienden por los flancos del
volcán restnngidos únicamente alas quebradas y pueden VIajar ladera abajo hasta por vanas decenasde kilómetros, desplazandose generalmente a bajas velocidades, delorden de decenas y raramente decentenas de metros por hora paralavas de tipo andesitas a dacitas
FluJo piroclástreo Mezcla caliente(SOO-800°C) de gases, cemza yfragmentos de roca, que descienden por los flancos del volcán, desplazándose a grandes velocidades(75-150 km/h) Ocurren generalmente en erupciones grandes y explosivas O por el colapso del frentede un domo o un flUJO de lava
FluJos de lodo y escombros nabares)Mezclas de matenales volcamcos,removihzados por el agua provemente de la fusion del casqueteglaciar, de un lago craténco o defuertes lluvias Estos flUJOS semueven ladera abajo, movidos porla fuerza de la gravedad, a grandesvelocidades (hasta 85 km/h) , SIguiendo los drenajes existentes,sm embargo pueden sobrepasarpequeñas barreras topograficascon relativa facilidad
Freábca (erupción) ExploslOn de vapor, agua y otros matenales, resultado del calentamIento del aguasubterránea y de la acumulacion devapor en mveles bajo la superficieEste tipo de erupción ocurre cuando el agua subterránea entra encontacto con rocas calientes en lascercanías de un cuerpo de magmaEn este tipo de erupción el magmano se encuentra mvolucrado
Freatomagmábca (erupción) Explosion volcamca que envuelve gasesmagmaticos y vapor, combmadoscon lava y otros fragmentos de roca Este tipo de actividad volcamcaes el resultado de la mteraccionentre el agua subterranea, del maro de un lago y el magma
Frecuencia Número de oscilacionespor urndad de tiempo (segundo) deuna onda sísmica Su simbolo esel Hertz (Hz)
Fuente de lava Emision explosiva degases y matenales piroclasticos enestado fundido que ascienden decenas a CIentos de metros del craterEste tipo de actividad es sostemdapor rnmutos a horas de duración
Fumarola Ernanacion de gases y vapor de agua, generalmente a altastemperaturas, que salen de fracturas o grietas de la superficie de unvolean o de una zona con actividadvolcánica La mayor parte de losgases emitidos son vapor de agua,sm embargo se encuentran otrosgases como CO2, ca, S02' H2S,CH4, HC1, etc
GPS (Global Poslttonmg System)SIstema de Posicionamiento Global que permite conocer la ubicación (latitud, longitud y altura sobre el mvel del mar) de un puntosobre la superfície terrestre, en base a las señales emitidas por unasene de satehtes artiñciales
Hawaiiana (erupción) TIpO de erupcion de magmas basálticos caractenzada por un dmarmsmo eruptivo poco o nada explOSIVO Este tipode erupción mvolucra fuentes delava, cantidades restringidas de
73
II
ceruza y escona)í produce general-mente flujos de ~ava que salen deuna fractura o de un crater Estetérrnmo proviené de las Islas Ha-
I
wan iHIdrotermal Relacionado con las
fuentes terrnaleso con la acción dedichos fluidos Se denornma alteración bJ.drotenhal a las transformaciones que sJm.en las rocas o
Irnmerales por accion de los fluidosI(agua y gases) calientes asociadosI
a un cuerpo de magmaIHoloceno Epoca de la histona de la
TIerra, que formJ parte del períodoICuaternano y q~e se extiende des-
de hace 10 000 años hasta el pre-sente I
Hertz [snnbolo Hz) Umdad de fre-I b -cuencia 1 Hz = 1 VI racion u OSCII
lacion por segundo O O1 Hz = 1 VI-
bracion u oscilacion por 100 seI
gundos 100 Hz = 100 vibracionesIu oscilaciones por segundo
Inchnómetro eleckróDlco (tJltmeter) Instrumento cientíñco quepermite detectar ~as variaciones enla pendiente del terreno
Intensidad Escala ¡cualItatIva subjetiva que mide losl efectos de un SISmo sobre las personas, las edifica
Iciones y la naturaleza Se utiliza
Igeneralmente la fscala de Mercalhmodiñcada I
Isótopo Átomo de un mismo elemento quinnco pero don un numero diferente de neutrones en el nucleoTIenen las ffils~as propiedadesqUÍII11cas, pero propIedades físicasdiferentes i
74
Isótopo radiactivo Isótopo de unatomo que no es estable Es decirque con el paso del tiempo, y conun periodo propio, se transformaen un atomo de otro elemento
Lahares ver Flujos de lodo y escombros
Lapilll Fragmento de roca de tamañocomprendido entre 2 y 64 mm,emitido durante una erupcion volcarnca
Lava Terrnmo utilizado para referrrseal magma que alcanza la superfiCIe en estado liquido que ha perdIdo la mayona de su contemdo engases Roca fundida que es ermtida de un crater o una fisura eruptIva
LlUVIa áeida CIertos gases magmáticos (S02' Cl, entre otros) emitidospor un volcán en erupción, al entrar en contacto con el agua atmosfenca forman acidos fuertemente corrOSIVOS que caen a la superflcie en forma de lluvia
Mapa de pehgros Mapa utilizado para representar las areas afectadaspor los diferentes fenomenos volcánicos
Magma Roca fundida que contieneuna fase liquida, gases disueltos,cnstales de rnmerales y eventualmente burbujas de gas Los magmas se forman a grandes profundidades en el Manto o en la Corteza Terrestre Cuando el magma haperdido sus gases y alcanza la superfície se denornma lava. SI elmagma se enfna al mtenor de lacorteza terrestre forma las rocasmtrusivas
MagnItud Valor que estnna la energíahberada por un SIsmo Se utilizageneralmente la escala de Rlicher
Manto Zona del mtenor del planetaubicada entre la Corteza y el Nucleo
Nube de eemza Masa de gases y ceruza, generada por una explosionvolcarnca o denvada de un flujo PIroclastico
Nube ardiente ver Flujo prroclastico
Núcleo terrestre Parte mas mternade la TIerra
Núcleo átonuco Parte central de unatomo, constituido por los protones y los neutrones y que concentra casi toda la masa de un átomo
Peleana (erupción) TIpO de erupciónvolcánica caractenzada por el erecimiento de un domo de lava ViScosa, el cual puede ser destruidopor un colapso gravrtacional o porexplosiones de corta duración,produciendo flujos piroclasticos onubes ardientes Este térmmoproviene del volean Montagne Pelee, Martimca
Pehgros volcánicos Fenomenos potencialmente dañinos que puedenocurrrr durante una erupcion volcarnea En terrnmos probabilísticos los pehgros volcarncos representan la probabilidad de ocurrencía de un fenomeno potencialmente peligroso
Penodo o tiempo de Vida medio deun átomo radIactivo Es el tiempo necesano para que se desmtegre la mrtad de número micial deatomos Es decir que, despues deun penodo el numero inicial de
átomos (N) será de la rmtad (N/2),despues de 2 penodos sera de lacuarta parte (N/4) , después de 3penodos, el numero de átomos será de la octava parte (N/8), y asísucesivamente Por ejemplo, el penodo o tiempo de Vida media delCarbono-14 es de 5630 años, así,despues de 15 penodos (84450años), casi no subsisten los atomos miciales En la practica, escasi imposible utilizar el Carbono14 para conocer la edad de la matena orgarnca más Vieja que50000 años
Plroclastos Fragmentos de roca volcarnea fracturada emitidos durante una erupción volcarnca explosiva Incluye piedra pomez, ceruza yotros fragmentos de roca
Placas tectónicas Grandes fragmentos de la corteza terrestre Estasplacas se encuentran "flotando'sobre una capa más ductil y plástica del Manto terrestre y se desplazan lentamente con una velocidad promedio de vanos cm/año
Pleistoceno Epoca de la histona dela TIerra, que forma parte del penodo Cuaternano y que se extiende desde hace 2 nnllones de añoshasta el 1lllCIO del Holoceno (hace10000 años)
PbDlana (erupción) TIpO de erupcionvolcánica caractenzada por unaextrema Violencia y explosrvidad,en la cual grandes cantidades deceruza y otros matenales piroclásticos son expulsados de maneracontinua hacia la atmósfera, formando una colunma de erupcionde vanas decenas de kilómetros de
75
¡
¡
altura (generalmente entre 10 y 40km) Este térnniJ.o hace honor aPlrrno el Joven,l quién descnbiocon un gran reaf.smo la eTIlpCIÓndel volcán Vesubio (Italia) en el año79DC I
PIedra pómez Rod volcánica de co-
~~c~~;:;u~e~~c~~b~~:~~::~J:~~mente pueden flptar en el agua)Generalmente tI~ne una composición dacitica a r¡.ohtIca Las cavidades se forman ¡por la expansionde los gases volcamcos durante su
Isahda hacia la superficie
Punto caliente Ar~a de una placatectomca, donde el magma ascien-
Ide desde muy pronfundo en elmanto y erupciona en la superficie
I
del planeta I
RadIactIVIdad Propiedad de algunosatomos mestablek de transformar-
Ise en otros atomos con la emisión
Ide un nucleo deHelio (dos proto
Ines y dos neutrones), denornmadaIerrusion o radiactividad Alfa, o la
emisión de un electron. denornmada emisión o radiactividad Beta, o
Ila ermsion de radiaciones muy
Ienergeticas, denornmadas radiac-trvidad Gama :
Reservono magmatico ver Camaramagmática :
RIesgo volcánIco Representa los efectos dañinos de mi pehgro volcamcoEn térrnmos proqabilistIcos constituye la probabilidad de perdida deVidas humanas, ~estrucclOn de lapropiedad o perdida de la producti-
Ividad en un area afectada por unfenomeno volcánico
¡
76
RIoHta Roca volcánica de color claro,que contiene 69% o más de síliceEn estado fundido presenta unamuy alta viscosidad
SílIce Molécula formada por un átomo de sihcio y dos átomos de oxígeno (SIO~, que constituye la basede la estructura cnstahna de lamayor parte de rnmerales Es elfactor mas importante que controla la viscosidad de los magmasEntre más alto sea el conterudo desílice, más alta es la viscosidad
SIsmo Sacudón del suelo producidopor el movmuento abrupto y VIOlento de una masa de roca a lo largo de una falla o fractura de la corteza terrestre Los volcanes activospresentan una gran vanedad deeventos SíSIlllCOS SIsmos de largoperiodo (LP), asociados al movímiento de fluidos magmatrcos baJO presión en los conductos volearucos SIsmos Volcano-tectómcos (VT), asociados a la fracturacion de rocas bajo un volcán SIS
mos lubndos, mezcla de vanos tipos de señales sísmicas
SIsmógrafo Instrumento CIentíficode alta precision que detecta, amphafica y graba las vibraciones(ondas sisrmcas) producidas porlos SIsmos
Slsmograma Registro en papel (analogico) o en la computadora (digital) de los eventos SíSIlllCOS
Subducclón Proceso por el cual unaplaca tectóruca colisiona con otray se introduce en el manto terrestre bajo la otra placa Los arcosvolcánicos se forman paralelos alas zonas de subduccion
Subglaclar (erupcIón) Erupción volcarnea que ocurre bajo un casquete glaciar El calor provemente delos matenales mcandescentes Oava o prroclástos) produce la fusiónde la meve y el mela
Tefra Término general que comprende cualquier matenal sohdo ermtido explosrvamente durante unaerupción volcarnca (ver tambiénceruza, lapú1l, bloques y bombasvolcamcos, pomez, piroclastos,etc)
Tremor volcánico Señal sísmicacontinua y ntmica que generalmente precede o acompaña laserupciones volcárncas El tremorvolcarnco está asociado al movimiento de magma o de otros flwdos magmáticos al mtenor delconducto volcárnco
VEI El Indice de Explosividad Volcaruca (Volcamc Exploswtty IndexVEI, Anexo 2), es una escala amphamente utilizada para descnbrrel tamaño de las erupciones volearucas, basada entre otros factores,en el volumen de matenal emitidoLa escala VEI varía entre O y 8Una erupcion con un VEI de O denota una erupcion no explosiva.sin Importar el volumen de productos ermtidos Las erupcionescon un VEI de 5 o más son consideradas "muy grandes" y ocurrenraramente alrededor del planeta(alrededor de una erupcion cadadécada)
Vulno volcánico Matenal de origenvolcárnco, producido por el enfnamiento brusco del magma, al entrar en contacto con la atmósfera.con agua o con mela
VIscosIdad Medida de la resistenciade un matenal a fluir en respuesta a un esfuerzo Entre más altosea el contemdo de sílice, mas altaes la tnscosidad. de una lava
Volcán OnfiCIO en la superñcie de laTierra a través del cual el magmasale a la superfície Con el mismonombre se denomma la montañaresultado de la acumulación dematenal volcárnco
Volcán Escudo Tipo de edificio volearuco caractenzado por las suavespendientes de sus flancos, producidas por la acumulacion de flUJOS delava de baja viscosidad (basaltos)
Volcán compuesto TIpO de edificiovolcarnco caractenzado por estarconstituido por vanos ediflcios volcárncos de edad diferente Es elcaso del Cayambe o del Chnnborazo
Vulcamana [erupcrén) Tipo de erupCIOn volcárnca caractenzada por laocurrencia de eventos explosivosde corta duración que ermten matenal en la atmósfera hasta altitudes del orden de 20 km Generalmente, este tipo de actividad estáasociada a la interacción entre elagua subterranea y el magma[erupción freatomagmattca)
Modificado de Samamego et al (2003) Yla pagina Web del usas Cascad.es Volcano Observatory (http / /volean wr usgs gov)
77
ANEXOS
ANEXO 1Algunos problemas asociados con las c8ídas de cenizavolcánica(modIficado de Neall et al, 1999, YNairn; 1991)
SI_usted Vivecerca a un volcán en erupción, la úruca protección completamente efectrva es la evacuación Por el contrano, la gente que Vive a distancias moderadas a grandesdel volcán pueden contmuar viviendo en sus casas, siemprey cuando adopten algunas medidas de prevención
El Impacto de la caída de cemza en las personas, arnmales, plantas, estructuras y maqumanas depende en granparte del espesor del depósito Estos efectos pueden verse mcrementados en caso de lluvias, pues el peso de la cemza aumenta con el agua Otros pueden disminuirse con CIertasSImples medidas preventrvas Con el fin de simplificar la evaluación de los peligros volcánicos asociados con las caídasde ceruza, se han establecido cmco ruveles de afectación, enfunción del espesor de ceniza En la siguiente tabla se deta-
- llan los efectos de las caídas de ceniza sobre los animales ypersonas, así como en las estructuras, maqumanas y la vegetación En esta tabla, los espesores corresponden a cemzano compactada
Efectos sobre las personas ylos animales
S 1 mm.(SO 1 cm)de espesor deCeI!JZll
• Pequeño o nmguno• Irritación ligera de los ojos y las
VÍas respiratorias• Problemas de visibilidad y pre
sencía de lodo, (en caso de lluVias) en las carreteras
Efectos sobre la propiedad yla vegetacrén
• Los aeropuertos pueden verseobligados a cerrar por-la posible afectación a losaviones
• POSIble contammación de lasfuentes y/o reservonos deagua '
• Podrían presentarse daños enlo~ vehículos u otrasmaqumanas, debido al altopoder abrasivo de la cernza
79
Efectos sobre I Efectos sobrelas personas y los ammales la propiedad y la vegetación
1
1-5 mm (O 1-0 5 dn) de espesor de eemza1Ademas de los efectos causados por W1 espesor menor a 1 mm, se puede tenerI
• Problemas en las [vías resprrato-nas 1
• Inflamación de lo~ ojos• El ganado puede ker afectado por
la falta de ahmentación, contarmnación de las fuebtes de agua o la
1mgestion de forrajes contamina-dos con ceruza
• Surmmstro de ag~a puede ser h-rrutado o nulo I
• Contammacion de las fuentes yreservonas de agua
I• Las tareas de limpieza de la ceruza
requerrran de grandes cantidadesI
de agua, por lo qt¡Ie la continuidaden el surrumstro se ve afectada
Ipor la gran demanda
• Baja visibilidad II
• Los msectos pueden comenzar amorir, así como algunos animalessilvestres pequeños
I1
• CIerre de los aeropuertos y delespacio aéreo sobre el volcán
• Posible afectacion a las cosechas• Daños menores en las casas
ocasionados por la entrada decemza fina, daños en losacondicionadores de arre, bombasde agua, CIsternas, computadoras,etc
• POSIbles cortes de la electricidad ycorto-circuitos, SI la ceruza fina seacumula en los aisladoreseléctncos y SI ésta se encuentrasaturada con agua
• Las rutas necesitaran limpiezapermanente para reducrr el nesgode la perdida de visibilidad
• El SIstema de alcantarillado puedeser bloqueado por la ceniza oafectado por los cortes en elsurmmstro de agua y electricidad
• POSIbles daños en la maqumana yotros equipos eléctncos
• El transporte puede sertemporalmente afectado
5-100 mm (O 5 cm-Jü cm) de espesor de eemaa1Ademas de los efectos causados por W1 espesor menor a 5 mm, se puede tener1
I
• Senos problemas Iresprratonos• El ganado puede pecesItar de ah
mento traido de otras partes• Los pájaros pueden ser senamen-
te afectados '• Pérdida temporallde la visibilidad
I
I1
I
80
" Aplastamiento de los pastos yotros arbustos
• El follaje de algunos árboles puedeser afectado, sm embargo lamayona de árboles puedensobrevivir
• La mayona de pastizales serándestruidos SI el espesor de ceruzaes supenor a 50 mm
Efectos sobrelas personas y los animales
Efectos sobrela propiedad y la vegetación
• Las cosechas seran senamenteafectadas
• La mayona de construccionespueden soportar el peso de lacemza, sm embargo lasediñcaciones con estructurasdébiles pueden colapsar conespesores cercanos a 100 mm,sobretodo SI la cernza estáhumeda
• El tráfico en las carreteras puedeser senamente afectado por laacumulación de ceniza Losvehículos pueden sufrir problemaspor la acumulacion de ceniza enlos filtros de arre
• Cortes de la electncidad y peligrode mcendios debidos a problemaselectncos
100-300 mm (10-30 cm) de espesor de cenizaAdemas de los efectos causados por W1 espesor menor a 100 mm, se puede tener
• Hendas debido al colapso de lostechos de las casas
• SI no se realiza la limpiezapermanente de la cenizaacumulada en los techos de lascasas, estos pueden colapsar,especialmente aquellasestructuras con techos grandes yplanos, y SI la cernza estahúmeda
• Daños severos a los árboles, caídadel follaje, ruptura de ramas, etc
• Destrucción de las cosechas• Daños en las hneas eléctricas por
la calda de ramas
81
Efectos sobre Efectos sobrelas personas y los animales la propiedad y la vegetación
I
>300 mm (>30 cm) de espesor de cemzaAdemas de los efectDscausados por un espesor menor a 300 mm, se puede tener
II _
• Perdidas humanaé debida al coIlapso de los techos de las casasI• El ganado puede monr o ser sena-
mente afectado I• Muerte de la Vida acuatica en la
gos y ríos
82
• Colapso frecuente de los techosdebido a la acumulación deceruza
• Senos daños del summistroeléctnco y problemas en lastelecomunicaciones
• El suelo será completamentecubierto de cernza
• Perdida del uso del suelo pormucho tiempo (años)
• Las carreteras son mutihzableshasta su limpieza
• Destrucción severa de lavegetación
Protección contra las caídas de ceniza
• La ceruza debe ser removida (con el mayor cuidado POSIble para evitar accidentes) de los techos de los edifícios yde las casas, con el fin de evitar el colapso de los mismos
• Previo a reahzar la limpieza de los techos se debe evitarque las cañerías del agua lluvia estén selladas a fin de eVItar su taponamiento
• En lo posible se debe tratar de limpiar la ceruza srn utilizar agua, para evitar el aumento del peso de la ceruza
• Las estructuras bajas como casetas de telecomumcaciones, hidrantes contra incendios y otras estructuras UbIcadas en el suelo deben ser protegidas para evitar quesean cubiertas por la ceruza
• La ceruza se debe acumular, en lo posible, lejos de los SInos de acumulación de basura
• En condiciones de caídas severas de ceruza, las ventanasy puertas de los ediñcios deben ser selladas para evitar laentrada de ceruza al rntenor de las ediñcaciones
• Especial cuidado deben tener las personas que ingresenen edifícios, para evitar que la ceruza ingrese a los edifíCIOS en la ropa o en los zapatos
• Todos los tipos de motores deben ser protegidos ante lascaídas de ceniza, para evitar su afectación
83
8765o
ANEXO 2Tamaño de la~ erupciones volcánicas estimadoen base al Inlce de Explosividad Volcánica
VOLCANIC EXPLOSITY INDEX (VEI)
I
11 2 3 _ 4- -1- -- -- -- -- -- ----
DESCRIPCION ..-ApaCible, Efuslva....- explosiva ----.. .......f--- Oatachsrmca Paronsmal Colosal ---'l~CUALlTft:rIVA
DESCRIPCIONNO I PE~UENA MODERADA MODERADA GRANDE MUY
GENERAL EXPLOSIVA \ GRANDE,
GRANDE
VOLUMEN DE1x11041 1x106 1 X 107 1 X 108 - 1 X 109 1x1010 1 X 1011 1x1012
TEFRA (ma)
ALTURA DE LA0
1'11
COLUMNA <01 1 5 3·15 1025 >25
ERUPllVA (km)1
I
I
TIPO DE I
ERlIPCION '1 Estrombohana~ ......1----- Prmana~Hawallanai .....-Vulcamana--...._---Ultra PImana--....
---1
Modificado de Newhall & Self (1982) y Simkm & Siebert (1994)
84
ANEXO 3Testimonio histórico
El siguiente texto (Ascasubi, 1802) fue encontrado en la obra "Alexander von Humboldt, Bnefe aus Amenka, 1799-1804", lacual es una recopilación de la correspondencia de Alexander von Humboldt con diferentes personas de las Amencas El autor deesta carta es el Sr J J Ascasubi, propietano de una hacienda en el sector de Cayambe, quien fue testigo de una erupción de este volean en los años 1785-1786 Esta referencia fue gentilmente proporcionada por elDr Segundo Moreno (PUCE, QUItO) Se hanincluido en el texto (en cursuxzs) algunas exphcaciones que considerarnos pertinentes
Esta montaña, bien conocida a V S por su situacion, y altura, termma en una copa semejante a la de un Alambique, y la parte nevada, presenta a la VIsta por todas partes un aspecto quasi Igual,a exepcion de la que mira al NND (NNW) este lado se ve desde elvértice del Serro, hasta su falda en que acaba la NIeve, una sección, o hendidura como SI se ubiese sumergido para su mteríor,rompiendose las Peñas broncamente, y quedando por esto vanaspuntas, al modo de las que resultan quando se rompe impetuosamente una masa de matena cnstahsada (el autor se refiere aljlanco N-NE del volean) A más de esto se ve un arenal estén! lleno depedrones y Peñascos como rodados (se trata de los deposüos delúlbmo ftujo ptroclástico del volcán, ver FPl-4, en lafigura 7), y un
cauce a contmuacion de la hendidura que marufiesta mUI bien,que en algún tiempo corrío por él un gran volumen de agua, y últimamente la vaza de donde salía el arranque de la Boveda, o copa del Serro hundida, en térrnmos que SI no hubiese havido esteestrago, presentaría a la VIsta un aspecto Igual al resto de su CIr
cunferencia, señales todas evidentes, al parecer, de una forrmdable erupcion
85
I
I
I
El tiempo en que sucedio no se puede congeturar, por que tan le-I
JOs de encontrar alguna tradicion entre los Yndios, y Blancos, seha perdido tanto, que creían que esta Montaña no era Voleán, y lallamaban Serr~ pacífico o manso En las Histonas de la Conquista, que he leíd~, tampoco se habla de este suceso, aunque se dice
Ialgo de las reventazones, fuegos y humaredas de otros Serros, por
Ilo que es natural, suponer que este acaecimiento fue mucho tiem
Ipo antes de la IConqUIsta de estos DormmosEl 8 de Febreto del año de 1785, tercer dia de Carnestolendas,
Iamanesieron los campos de Cayambe espolvoreados con tierra queI
havia caldo del cielo la yerva se vela blanquisea rm pnmer CUI-dado fue examinar el grosor (Le el espesor) de la tierra que ha-
Ivia caldo, y lel encontre como de una lmea (aproximadamente 1nun) era piedra quemada, y reducida quasr a polvo Como no setema Idea de q~e Cayambur fuese Volean, se atnbuyo esta TIerraya a COtOPaxI, I ya a Saraurcu, y ya a un Volean baxo sm mevedistante como Iso leguas (l legua española equwale aproximadamente a 5 km) al N D que del rmsmo (podría tratarse del Cotacactu-Cuicocha; p'ero la distancia estana sobre-evaluada, pues la distancia real es 50 Km), per avenguado que nmguno de los dos pn-
Imeros havia reventado, quedo la duda SI sena el ultimo, quandoI
por el mes de .Juho del mismo año empeso Cayambur a hechar hu-mo por dos vocas que tiene, y descubrío sm extrago m movnmento alguno al S E quasi en hnea recta, aumentandose algunas veces esta especie de explocion hasta por otra tercera que tiene mas
Ialta en lmea curba con las dos pnmeras, todas en el cuerpo del Se-rro desde pocd mas arriba de la mitad para abajo el humo era aveces tan denso, y cargado de matenas combustibles, que por lasnoches se velal mflamado (¿resplandor asociado a jtujos piroclásiicos o al crecmüeruo de un domo de lava?) Ultimamente en Marzode 1786, hizo por la voca mas baxa una erupcion de una matenamUI espesa, y negra (¿jluJo de lava, fll.Yo de lodov), que la tube porlodo, y cubrío boma dos Leguas de largo, y una de ancho (aproximadamente 1qx5 km, se debe tener cuidado con las estimaciones}y no se pudo éxammar por que no saho de las faldas nevadas, y
I
hay nezgo mrn¡mente de la Vida en cammar por ensima de la me-ve, a causa d9 que repentmamente se hunde esta, Es notableque antes, m en la explocion misma se hubiese sentido en el Pueblo de Cayambe temblor de TIerra. m oído bramido, o ruido algu-
I
86
no Esto hace ver que estas vacas estaban aviertas antes de ahora lo urnco que se noto en las alturas de Tupigachi, y Tavacundo, ,que estan al frente del Serro por la parte diametralmenteopuesta a la de las vacas (TupIgachl y Tabacundo estan. situados alW del volcán, por lo que los centros de emISIÓn estarían entonces enla parte oneniai del edifiao, sin embargo es confuso SI se trata dela parte NE o SE), esto es al S D fue un gran fetor de quando enquando que no podían adivinar ID comprender de que era, ID dedonde naciaAhora diez dias (¿,probablemente 1802?) VInO a verme el Mayordomo de dicha IDl hazienda, y me dIJO que, actualmente estavaechando humo CItada Montaña por la vaca mas baja Estas sonlas noticias que puedo dar a V S de la Montaña de Cayambur, como Tgo ocular de todo, a excepción del ultimo punto en cumphmiento de los preceptos de V S
87
ANEXO 4Los andínístas y los volcanes ecuatorianos,
Las cumbres nevadas de los volcanes Andmos han fascmado, desdesiempre a los habitantes o visitantes de estos paises Después de unlargo período de respeto religioso hacia estos nevados, los exploradoreseuropeos, entre los cuales conviene CItar a Humboldt, La Condamme,Whymper, Reiss, Stubel Meyer, entre otros, ofrecieron los pnmeros reportes detallados d7la ascención a las cumbres ecuatonanas
En la actualidad el acceso relativamente fácil al pie de los glaciares,la existencia de refugios confortables, el dmanusmo de las aSOCiaCIOneSde andmismo locales y la gran cantidad de tunstas que Visitan el paíspara mtentar alcanzar los principales cumbres de mas de 5 000 o 6 000metros de altitud, hacen que, durante la temporada apropiada numerosos andmistas alcancen sus objetivos Junto a ascencrorustas afícionados, numerosos Iguías profesionales, que hacen del andinismo sufuente de sustento, ,renuevan sus esfuerzos vanas veces al mes, durante casi todo el año ,
Con la sola excepcion de El Altar, un volean apagado de la Cordillera Real de los Andes Ecuatonanos, la gran mayoría de los volcanesecuatonanos que sobrepasan los 5 000 metros de altura constituyenvolcanes potencialmente activos, citemos por ejemplo el Cayambe, Antisana, COtOPaxI, Chimborazo o Sangay El Tungurahua, en actividaddesde 1999, era también una cumbre preciada por los andmistas, smembargo, su ascención esta por el momento, estnctamente prohibidaCon raras excepciones, un volcán en reposo no entra en actrvidad smantes dar señales precursoras de su cambio de actividad AsI, los CIentifícos disponen de diversos metodos de vigilancia que perrrntan determmar el estado de un volean (SeccIOn 4) En este sentido, las personasque realizan las ascenciones representan una fuente potencial de mformaciones complementarias, muy mteresantes, que pueden completarlas informaciones cientiñcas En particular, los gUlas de alta montañao los andimstas expenmentados que reahzan las ascenciones de manera periodica pueden proporcionar mforrnacion importante relatrva acambios morfológicos en la cumbre o en la ruta de ascenso, cambios enla actividad fumarohca, etc A continuacion se presenta un ejemplo de"ficha de observaciones , a la cual se pueden adjuntar cualquier tipo deinformación complementaria como fotografías o filmaciones
88
Ficha de observación
A ser enviada alInstituto GeofísicoEscuela Pohtecruca NacionalAp 17-01-2759QUltO- EcuadorFax (593)-2-2567847Email geoñsicoesigepn edu ec
Nombre
Dirección
Teléfono
Acompañantes
Volcán
Fecha de la observación
Hora
Lugar preciso de la observación
Ruta de ascenso
Altura Flanco
TIpO de observación • Olor a gases sulfurosos D• SIsmo, temblor D• Avalancha de rocas o hielo D• CambIOS morfologicos Importantes D• Presencia de fumarolas, color.
temperatura y caudal D• Temperatura del suelo D
89
iCahdad de la mformacion
Visibrhdad I
Velocidad del VientoI,
Repetición de la observacrón(¿,a la subida o al' descenso?)
I
Comparación con! una ascención precedente
Información complementaria!
Fotografía D ' Filmación DI
90
ANEXO 5
Datación por el método de Carbono-14
La utilización de Isótopos radiactivos como medio de dataciónfue sugendo en 1912 por el fíSICO Ernest Rutherford Como todosconocemos, los átomos están constrtuidos por un nucleo (a su vezconstituido por dos partículas diferentes, los protones y los neutrones) alrededor del cual se encuentran los electrones que "CIrCUlan" a su alrededor en "orbrtas" Dado que un átomo es eléctncamente neutro, el número de partículas positivas (protones) es Igualal número de partículas negativas (electrones) Por otro lado, elnúmero de neutrones en el núcleo puede cambiar de un átomo aotro de un mismo elemento Así, dos átomos de un mismo elemento químico (es decir con el mismo número de protones en el núcleo), pero con un número diferente de neutrones se denornmanisotopcs El carbono es un átomo constituido por 6 protones en elnúcleo y 6 electrones a su alrededor En la naturaleza, el carbonose encuentra presente en forma de tres isótopos, dos de los cualesson estables, el Carbono-12 (denommado así porque dispone de 6protones y 6 neutrones), el Carbono-13 (formado por 6 protones y7 neutrones) , y el tercero es un tsotopo radiactuio, el Carbono-14(constituido por 6 protones y 8 neutrones) De este último IsótOPO,se dice que es de ongen radiactivo pues no es estable y con el paso del tiempo este IsótOPO sufre una transformación radiactiva lenta que afecta su nucleo, transformando el Carbono-14 en Nitrogeno-14 con la emISIÓn de un electrón (a este tipo de radiaciundad. sela denomma emisión Beta)
En la naturaleza el carbono es uno de los constituyentes escenciales de los seres ViVOS (arumales y plantas) Los dos isótopos másabundantes son los isótopos estables, el Carbono-12 que corresponde al 98,86 % del carbono total, y el Carbono-13 que corresponde al 1, 1 % El Carbono-l4, representa una cantidad muy hmrtada, del orden de un átomo por cada 1000 millones de átomosde carbono A pesar de su escacez, el Carbono-14 está SIemprepresente en la parte externa de la TIerra y en el COz de la atmósfera, básicamente por dos razones (1) a pesar de ser un ISÓtOPOradiactivo, su «período o tiempo de inda tnedu» es relativamente
91
I!
largo, del orden d~ 5630 años, y, (2) el hecho que en las partes altas de la atmósfera, por acción de los rayos cósrmcos, una pequeña cantidad de los átomos de NItrógeno están siendo constantemente transformados en atómos de Carbono-14
Así, dado que ~l Carbono-14 está presente en la atmósfera, esrncorporado de Ighal manera que los otros dos Isótopos de Carbono en las molécul~sorgánicas que constituyen las células de todoslos seres ViVOS rla relación entre Carbono-14 y Carbono-12 se
Imantiene constante durante la Vida de los arumales y plantasI
Luego de la muerte de los mismos. dado que no se producen másmtercambios entre el ser VIVO y la atmósfera, el conterudo de Carbono-14 de los restos orgánicos del antiguo ser VIVO decrece demanera exponencial con el tiempo, según la ley de desintegración
Iradiactiva La medida de la radiactividad del Carbono-14 permitedetermmar la edad de dichos restos orgánicos
El método de datación por Carbono-14 fue desarrollado por elquímico Willard F; Libby en 1946 (Arnold & Libby, 1951), recibiendo por ello el Premio Nobel de QU1Ill1ca en el año 1960 En los añossubsiguientes, este método fue rápidamente desarrollado, siendo
Iampliamente utilizado en campos tan diversos como la arqueolo-gía. la paleochmatología y la geología. para datar eventos ocurndoshasta 40000 añOSI antes del presente En la actualidad, gracias alos adelantos analíticos que permiten determmar cada vez concentraciones más pequeñas de Carbono-14, la/escala de datación deeste método se ha extendido hasta los 50000 años aproximada-mente I
En geología y arqueología, este método ha SIdo principalmenteutilizado para la datación de restos orgánicos como restos vegetales. huesos, niveles de turba, paleosuelos así como restos vegetales carbonizados Según la nqueza en carbono del matenal a da-
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tar, la antiguedad Idel mismo y el método de análisis utihzado, esnecesano disponer entre 2 miligramos y 2 gramos de matenal como mírumo, temerido especial CUIdado que el matenal no haya SIdo « contammado ;) con matenal orgánico más reciente
En el caso del vblcán Cayambe, la cronología de la actividad reciente del volcán durante los últimos miles de años fue obteruda
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gracias a la datación de fragmentos vegetales carbornzados en unode los últimos everitos volcárucos (ver por ejemplo un flUJO del flan
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co Norte del volcán, figura 20) Adicionalmente, una sene de dataciones realizadas en dos secciones dentro de una turbera, ubicada en elflanco Sur-Occidental del volcán, cerca al Refugio, permitió deterrmnar una edad aproximada para la mayoria de los eventos volcámcosde los últimos 4000 años (FIgura 10) En efecto, la turbera constituyó una trampa Ideal que preservó los diferentes ruveles de ceruzas yprroclastos de las principales erupciones del volcán Así, al datar porCarbono-14la turba mferior a cada ruvel de ceruza Importante se pudo asignar una edad aproximada a cada uno de estos eventos volcárucos
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Referencia de e~te libro
Pablo Samaruego, .Jean-Plnhppe Eissen, Michel Monzier, ClaudeRobm, Alexandra Alvarado, Hugo Yepes
2004
Serie Los peligros volcánicos en el Ecuador, No 2Los pehgros volcánicos asociados con el CayambeCorporaclOn Editora Nacional, IG-EPN, IRD
Este libro es la pontmuaclOn de la sene Los peliqros volcamcosen el Ecuador, preparada por el Instrtuto Geofísico de la Escuela Pohtecmca Nacional de Qmto y la Umdad de InvestigaciónProcesos y nesgbs volcamcos del IRD (InstLtut de Recherche pourle Developpemerit Instituto Francés de Investigación para el De-
Isarollo) dentro de un convemo de cooperacion existente entre es-tas entidades '
TItulas pubhca~osNo 1 Los peligros volcarucos asociados con el Tungurahua
En preparacion ,No 3 Los peligros volcarucos asociados con el CotopaxiNo 4 Los pehg~os volcarucos asociados con el Pichincha
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Investigaciones realizadas por el Instituto Geofísico y el IRD , demuestran que el Cayambe, que hasta hace poco era considerado como unvolcán "apagado", ha tenido una importante actividad eruptiva en los últimos miles de años, encontrándose inclusive evidencias de una pequenaerupción en la época histórica (1785-1786). ¿Cuál ha sido su comportamiento durante sus últimas erupciones? ¿cuáles serían las zonas potencialmente afectadas en caso de una erupción? ¿cómo está siendo monitoreado?
En esta segunda entrega de la Serie Los Peligros Volcánicos en Ecuador,se responde a estas inquietudes y se delinean las medidas a tomar por parte de las autoridades y de la ciudadanía para estar preparados en caso deuna potencial reactivación de este volcán.