¿Qué hace peligrosos a los volcanes?

DATOS BÁSICOS

INTRODUCCIÓN

Chile con toda su larga costa es uno de los países que conforman el Cinturón de Fuego del Pacífico, una región que rodea el Océano Pacífico donde se encuentran algunas de las zonas de mayor actividad sísmica y volcánica del mundo (Figura 1). Es sabido que como país hemos debido resistir en diversas ocasiones los efectos de terremotos y erupciones volcánicas en nuestras comunidades, por lo que es de crucial importancia conocer en profundidad estos fenómenos, considerando tanto sus causas naturales como sus consecuencias sociales, para así avanzar, en base a la acción fundada en evidencias, hacia un país más resiliente. 

Esta cápsula tiene un carácter principalmente informativo. El objetivo general es que las y los estudiantes conozcan las principales características de la actividad volcánica en nuestro país y el Cinturón de Fuego del Pacífico. En particular, veremos qué es el Cinturón de fuego del Pacífico, qué tipos de volcanes y erupciones existen, qué procesos involucran con sus riesgos asociados, las características de la actividad volcánica en Chile y, finalmente, los estudiantes investigarán qué volcanes se encuentran en su entorno más cercano y cuáles son sus características. 

Se espera que esta cápsula funcione como insumo o complemento a otras actividades curriculares que requieran profundizar en el conocimiento sobre erupciones volcánicas, ya que contiene datos y referencias específicas que pueden servir en el contexto que la o el docente estime conveniente.

DESARROLLO

Cinturón de Fuego del Pacífico

El Cinturón de Fuego del Pacífico es una región de 40.000 kilómetros de largo¹ que se despliega por todo el borde costero pacífico de América, Asia y Oceanía. La región encerrada por estos continentes contiene diversas placas oceánicas que hacen subducción por debajo de los continentes provocando gran actividad sísmica y volcánica mientras estos se acercan entre sí². Lo que caracteriza a esta región y le otorga su peculiar nombre es que en ella se concentra el 90% de la actividad sísmica del planeta y están reunidos el 75% de los volcanes activos del mundo³. Es por ello que constituye una importante amenaza para los cientos de millones de habitantes de los aproximadamente 40 países que lo conforman². 

Según se afirma en la revista National Geographic³ “el Cinturón de Fuego marca el límite de muchas placas principales, entre las que se encuentran la Placa del Pacífico, la Placa de América del Sur, la Placa de Nazca, la Placa de América del Norte, la Placa de Filipinas y la Placa de Australia”. Esta gran cantidad de placas propicia que persistan en la zona grandes movimientos y fricciones tectónicas, lo que genera una gran acumulación de tensión y la subsecuente liberación de energía en forma de actividad sísmica.

Para comprender de manera más acabada la relación entre las placas tectónicas y la actividad volcánica, se recomienda ver el video del cuadro a la derecha. 

A lo largo del cinturón existen 452 volcanes sumando activos e inactivos. Entre ellos, lo más conocidos sea por su tamaño, actividad o potencia son¹: 

• Sudamérica: Cotopaxi (Ecuador), Quizapú (Chile) y Ojos del Salado (Chile y Argentina).
• Norteamérica: Popocatepetl (México), Monte Santa Helena (Estados Unidos) y Cleveland (Estados Unidos).
• Asia: Monte Fuji (Japón), Krakatoa (Indonesia) y Monte Tambora (Indonesia).
• Oceanía: Monte Ruapehu (Nueva Zelanda).

Tipos de volcanes

Existe una gran diversidad de morfologías volcánicas (Figura 2), las cuales a su vez están estrechamente relacionadas con el tipo de erupción que generan. Entre los tipos de morfologías más representativas de la cadena volcánica andina encontramos⁴ ⁵:

• Estratovolcán: edificio volcánico de gran tamaño formado por estratos (o capas) que se obtienen por una alternancia de lavas y depósitos piroclásticos de alta viscosidad que se acumulan en el cima pronunciando su forma de cono asimétrico. La viscosidad del magma también conlleva una gran explosividad en sus erupciones debido a las obstrucciones del cráter que provoca. Suelen exceder los 2 km de altura y los 100 km³ de volumen. Si bien pueden encontrarse en cualquier ambiente tectónico, son más frecuentes en las zonas de subducción, como es el caso de Chile continental donde, por ejemplo, tenemos al Volcán Llaima, ubicado en la región de La Araucanía, con 400 km³ de volumen y 2,4 km de altura.
• Volcán Escudo: formación montañosa de gran tamaño y pendiente suave generada por numerosas capas provenientes de erupciones de flujos de lava basáltica de baja viscosidad, la cual por ser muy fluida no se acumula en lugares empinados por lo que termina formando un cono bastante ancho. Poseen una alta tasa de efusión, con aproximadamente 10000 km³ de material expulsado durante su periodo de actividad. Son comunes en las islas oceánicas como Isla de Pascua donde, por ejemplo, tenemos al Volcán Terevaka, el más imponente de la isla con sus apenas 511 metros de altura.
• Cono de ceniza: es la forma estereotípica de un volcán, una colina cónica empinada con un cráter prominente en la cima. De hecho, son el tipo de volcán más común en el mundo pero sus ejemplares no son tan conocidos ya que generalmente no producen pérdidas de vidas humanas. Se conforman por la acumulación de escoria y ceniza proveniente de erupciones, y si bien pueden aparecer aislados suelen formarse al margen de un estratovolcán o uno de tipo escudo, como también en campos volcánicos. Poseen una baja altura, alcanzando generalmente entre 100 y 300 metros. Un ejemplo característico de este tipo de volcán es el Cono Navidad formado a los pies del Volcán Lonquimay en un proceso que comenzó en navidad de 1988 y se extendió durante 13 meses.

Es posible encontrar más tipos de volcanes, así como complejos y campos volcánicos, o formaciones de relieve negativo como volcanes de tipo Maar y calderas. Por lo que los 3 tipos de volcanes expuestos no agotan las formas en que estos se presentan sino que constituyen los más representativos de la diversidad de actividad volcánica presente en Chile y el mundo. 

Tipos de erupciones volcánicas

Como habíamos mencionado, la forma de un volcán está estrechamente relacionado con el estilo de erupción que frecuenta esa zona, los cuales pueden clasificarse en cuatro tipos principales (Figura 3) según su índice de explosividad volcánica (IEV) y la composición del magma⁴: 

• Hawaianas (IEV=0-2): erupciones efusivas de lava altamente viscosa y basáltica que ocurren principalmente en volcanes escudos. También pueden ocurrir en estratovolcanes como sucedió en el Volcán Villarrica el año 2015. 
• Estrombolianas (IEV=1-3): erupciones moderadamente explosivas de lava basáltica o andesítica. Se caracterizan por expulsar elementos (pómez, escoria o bombas) que siguen trayectorias balísticas desde los cráteres. Suelen suceder en conjunto con la formación de conos piroclásticos, de hecho, el Cono Navidad mencionado anteriormente surgió de una erupción de este tipo. 
• Vulcanianas (IEV=2-4): erupciones altamente explosivas y de corta duración en que son expulsados fragmentos sólidos de rocas y bloques, pueden generar columnas de cenizas de hasta 10 km de altura. Usualmente se asocian a eventos de gran presión como la ruptura de un domo volcánico (estructura que funciona como un tapón del volcán). Un claro ejemplo de este tipo de erupción son las que frecuentan el Volcán Lascar, como sucedió en 1993 cuando sus cenizas fueron arrastradas por el viento hasta las costas de Brasil. 
• Plinianas (IEV=5-7): erupciones muy violentas que generan enormes columnas eruptivas que suelen alcanzar entre 15 y 35 km por sobre el volcán. La caída de cenizas puede afectar a miles de kilómetros cuadrados de superficie, llegando a afectar tanto a zonas aledañas como a localidades alejadas del centro de emisión, e incluso la gran cantidad de ceniza, gases y metales inyectados en la atmósfera puede llegar a alterar el clima global. Un ejemplo de esto último es la erupción del volcán Pinatubo ocurrida el 15 de junio de 1991⁶, la cual, con su nube de 1100 km de ancho y 35 km de altura sobre el volcán, acarreó cerca de 17 megatones de dióxido de azufre a la estratósfera. Mientras que las partículas de ceniza más grandes cayeron fácilmente, el dióxido de azufre se convirtió en finas gotas o aerosoles de ácido sulfúrico que cubrió todo el planeta por tres semanas impidiendo que la energía solar llegase a la superficie. Como resultado, de 1992 a 1993, grandes regiones del planeta se enfriaron 0.4°C⁶ (este número puede parecer bajo pero recordemos que la crisis climática actual reside en si logramos o no evitar un aumento global de la temperatura en  2°C). 

Peligros volcánicos

Los volcanes implican diversos peligros (Figura 4) a las comunidades aledañas debido a los varios tipos de productos que expulsan en sus procesos eruptivos. Conozcamos los más importantes⁴:

1. Coladas de lava: cuando el contenido magmático del volcán emerge a la superficie pasa a llamarse lava, la cual se desplaza por flujos que poseen mayor o menor velocidad según su viscosidad. Dado que la lava está formada por roca fundida, gases disueltos y fragmentos de cristales y rocas, la composición y proporción de estos determinará su viscosidad y, por lo tanto, su velocidad de flujo. Las lavas bajas en sílice son más fluidas, alcanzando unos 100 a 300 m/h.  En cambio, las lavas de composición más diferenciada se desplazan a menor velocidad, estancándose usualmente y dando origen, en consecuencia, a coladas de bloques e incluso domos. Las velocidades de estos flujos y la lejanía a la que se suelen encontrar los volcanes de las comunidades, nos permiten concluir que este tipo de producto no representa un riesgo directo para las viviendas o las vidas de las personas, aunque sí pueden llegar a destruir ecosistemas que son de gran importancia para el ser humano. 
2. Caída de tefra o piroclastos: fragmentos volcánicos incandescentes expulsados durante procesos eruptivos explosivos. Puede corresponder a magma que se solidifica en el aire o a ceniza y polvos de roca, cristales y vidrio. Según su tamaño, estos piroclastos se denominan como: ceniza (<2 mm) , lapilli (<64 mm) y bombas (>64 mm). Estas últimas son altamente peligrosas, puesto que pueden alcanzar varios kilómetros desde el centro de emisión y formar cráteres debido a su impacto.
3. Flujo piroclástico: corriente densa formada por gases y piroclastos que se desplaza por las laderas de un volcán. Se caracteriza por ser altamente destructiva debido a su gran velocidad y temperatura (~10² °C y entre 100 y 500 km/h). Usualmente se producen por colapsos, sea de columnas eruptivas densas o de domos. 
4. Lahares: corresponden a flujos de detritos y fragmentos volcánicos que son transportados en grandes masas de agua, la cual se encontraba congelada en la cima del volcán hasta antes del momento de la erupción. A diferencia de los flujos de lava, estos pueden descender del edificio volcánico a velocidades que superan los 100 km/h, lo que los vuelve altamente destructivos, tanto de los ecosistemas cercanos como de las comunidades que pueden llegar a alcanzar. 
5. Emanaciones de gases: la presión a la que se encuentra la roca fundida produce que el peso del magma esté constituido en un 1-6% de gases como dióxido de carbono o vapor de agua. Si bien no representan un peligro directo para las localidades, se ha de tener en cuenta que ellos son los responsables de conducir el proceso eruptivo. 
6. Deslizamiento de ladera: Durante una erupción, es posible que ocurran deslizamientos de roca o suelo en las laderas del volcán. Esto puede impactar rutas, viviendas o a personas que se encuentren en su camino. 
7. Tsunamis: Algunas erupciones de gran magnitud pueden ocurrir bajo el agua (erupciones submarinas) o cerca de cuerpos de agua (lagos u océano), pudiendo ocasionar tsunamis.

Figura 4: Peligros volcánicos. Fuente www.geohistorias.cl

Con la información expuesta, podemos notar que los peligros que implica una erupción volcánica para las localidades aledañas no se agotan en la lava producida por el volcán. Si bien este producto es el más célebre, los peligros asociados a un volcán están, generalmente, más relacionados con la cantidad de cenizas que produzca o los desastres paralelos que pueda propiciar, tales como aludes o avalanchas. 

Volcanes en Chile

Nuestro largo país está cruzado de lado a lado en volcanes. Las únicas regiones que no los poseen en el cordón cordillerano son Coquimbo y Valparaíso, fenómeno que se explica por la dorsal de Juan Fernández. En suma, en Chile existen más de 2 mil volcanes, de los cuales 500 están activos, 90 presentan actividad de riesgo y 45 se encuentran vigilados por la Red Nacional de Vigilancia Volcánica (RNVV)⁴. La decisión de cuáles volcanes vigilar se toma en función de su historia eruptiva y de los sectores aledaños expuestos a la amenaza. Teniendo esto en cuenta, resulta que la mayoría de los volcanes de mayor riesgo se encuentran en la región centro-sur del país, lugar donde se encuentra ubicado estratégicamente el Observatorio Vulcanológico de los Andes del Sur (OVDAS). El siguiente video describe la actividad de monitoreo que realiza Sernageomin por medio del OVDAS. 

ACTIVIDAD

Se sugiere la siguiente actividad para consolidar el aprendizaje de los contenidos expuestos en esta cápsula. Cada estudiante deberá realizar un mapa de su localidad donde identifique los volcanes activos más cercanos, para luego investigar y desarrollar los siguientes aspectos para cada uno de los volcanes encontrados:

1. Tipo de volcán
2. Tipo de erupción que presenta
3. Amenaza principal que representa
4. Historia eruptiva
5. Posición en el Ranking de Riesgo Específico del Sernageomin

Ranking de Riesgo Específico de Volcanes Activos de Chile 2023

REFERENCIAS

1. Rosenberg, Matt. (27 de agosto de 2020). Ring of Fire. ThoughtCo
2. J. Flores, S. Alcalde, M. Canales y M.Chwastyk (2022). El palpitante Cinturón de Fuego. Recuperado de NatGeo [18 de agosto de 2022].
3. Ayala, R. (2022). Así es el ‘Anillo de Fuego’, la cuna de los terremotos más poderosos que agitan la Tierra. Recuperado de NatGeo [18 de agosto de 2022].
4. Sernageomin (2018). Chile: Territorio Volcánico. Recuperado de  Sernageomin [18 de agosto de 2022].
5. National Park Service (2022). Cinder Cones. Recuperado de nps.gov [25 de agosto de 2022].
6. Parry, W. (2011). 20 Years After Pinatubo: How Volcanoes Could Alter Climate. Recuperado de LiveScience [30 de agosto de 2022].

CÁPSULA DESCARGABLE