Estudios Geológico Vulcanológicos Adenda V, Proyecto Hidroeléctrico Central Cuervo Resumen Ejecutivo

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1 Estudios Geológico Vulcanológicos Adenda V, Proyecto Hidroeléctrico Central Cuervo Resumen Ejecutivo Agosto 2013

2 CONTENIDOS Introducción a los estudios... 3 Principales Conclusiones... 5 Estudio de flujos piroclásticos de los volcanes Macá y Cay... 6 Alcances... 6 Objetivos... 8 Principales hallazgos... 9 Estudio de lahares secundarios en el río Tabo Alcances Objetivos Principales hallazgos Plan de Monitoreo y Alerta Temprana del Proyecto Objetivos Alcances Qué significa el PMAT para el proyecto Cuervo y para Aysén Sobre los autores de los estudios Proceso de revisión independiente (peer-review) Glosario abreviado de términos Referencias Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 2

3 Introducción a los estudios El proyecto Central Hidroeléctrica Cuervo se encuentra emplazado en las cercanías de 2 estratovolcanes, Macá y Cay, que son considerados geológicamente activos (Figura 1), es decir que han generado algún tipo de actividad eruptiva en el Holoceno (últimos años). Estos volcanes forman parte de la Zona Volcánica Sur de los Andes (e.g. Stern et al., 2007) y están espacialmente asociados a la megaestructura conocida como Sistema de Falla Liquiñe-Ofqui (e.g. Cembrano et al., 1996), la cual posee diversas ramas y tiene una longitud que sobrepasa los km desde el istmo de Ofqui por el sur (XI región) hasta más al norte de la localidad de Liquiñe (XIV región) por el norte. Si bien no existen registros de erupciones históricas de los volcanes macá y Cay (Simkin y Siebert, 1994), se ha reconocido y datado distintos tipos de depósitos piroclásticos y flujos lávicos de estos volcanes en el Holoceno (e.g. Naranjo y Stern, 2004; Depto. de Geología U de Chile, 2009), lo que indica que geológicamente podrían reactivarse en algún momento en el futuro y entrar en erupción. Figura 1. Mapa de ubicación del área en que se inserta el Proyecto central Hidroeléctrica Cuervo y su relación con volcanes activos (marcados en triángulos rojos). Debido a estos antecedentes, surge la necesidad durante el proceso de tramitación del Estudio de Impacto Ambiental (EIA) del proyecto, de entender mejor la historia eruptiva reciente (Holoceno) de estos volcanes, en particular de los eventos eruptivos que pudieren afectar directa o indirectamente el entorno de la zona de emplazamiento del proyecto. Asimismo, fue necesario Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 3

4 estudiar en mayor detalle los distintos tipos de corrientes de densidad piroclástica generados en la historia reciente de estos volcanes, sus alcances, volúmenes, y si la instalación del proyecto en la zona, en particular el aumento del nivel del lago Yulton, cambiarían o no el nivel de peligro volcánico natural del área. Sobre la base de los antecedentes recabados originalmente por el Departamento de Geología de la Universidad de Chile para la Línea Base Ambiental (Depto. de Geología, 2009) se pudo determinar que era necesario mejorar el conocimiento volcanológico en la zona esencialmente en dos aspectos: i) la historia eruptiva explosiva, focalizada en la posible ocurrencia de depósitos de flujo piroclástico, de los volcanes Macá y Cay, ii) el estudio de depósitos volcánicos en el valle del río Tabo y, en particular, la eventual ocurrencia de depósitos de lahares secundarios, con el objeto que, de existir éstos en la historia reciente holocena, poder determinar mediante modelos computacionales las eventuales zonas de afectación por este tipo de fenómeno en una eventual futura erupción en la zona. Para el estudio de los depósitos piroclásticos de los volcanes Macá y Cay, se definió que era necesario contar con los mejores antecedentes de terreno posibles de obtener dadas las condiciones climatológicas y de acceso de la zona, incluyendo estratigrafía volcánica, petrografía e interpretación avanzada de los depósitos encontrados, así como la necesidad de modelar los alcances y extensiones de eventuales flujos de esos mismos tipos y magnitudes, que pudieren ocurrir en el futuro. Para esto se invitó a connotados especialistas nacionales y extranjeros, de reconocida experiencia internacional en volcanología física y modelación de flujos volcánicos. El trabajo fue realizado en terreno por especialistas de Aurum Consultores (Dr. D. Sellés) y de la U. de Nueva York, EEUU (Dra. E. Calder), y la modelación fue realizada por la Dra. Calder y el Dr. S. Charbonnier de la U. del Sur de Florida, EEUU, todo bajo la supervisión de la destacada volcanóloga chilena Dra. M. Gardeweg (Aurum Consultores). Para el estudio de los depósitos volcánicos en el valle del río Tabo, se definió la necesidad de contar con un detallado estudio de terreno, mediante calicatas y secciones estratigráficas a lo largo del valle, para identificar y, en caso de existir depósitos de lahares secundarios, caracterizar sus facies, petrografía, granulometría y edades. En caso de existir en el registro geológico reciente este tipo de depósitos (lahares secundarios), se realizaría la modelación de las zonas que podrían verse afectadas a lo largo del valle por este tipo de fenómenos en el caso de producirse nuevamente. Para este estudio se invitó a especialistas nacionales con vasta experiencia en la identificación, caracterización e interpretación de depósitos volcanoclásticos y sedimentarios, y en la modelación de flujos laháricos e hídricos, pertenecientes a los Departamentos de Geología e Ingeniería Hidráulica de la Universidad de Chile, liderados por los Dres. Gabriel Vargas (Geología), Aldo Tamburrino y Yarko Niño (Ingeniería Hidráulica). Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 4

5 Principales Conclusiones Las principales conclusiones de estos estudios indican que los volcanes Macá y Cay han generado en su historia eruptiva reciente algunas erupciones de baja a mediana explosividad, cuyos productos se han distribuido esencialmente en el entorno inmediato de los edificios volcánicos. Asimismo, las simulaciones realizadas sobre la base de escenarios eruptivos similares a los ocurridos en el Holoceno, indican que los flujos piroclásticos que pudieren generarse se emplazarían principalmente en los flancos de los volcanes llegando, para los casos más voluminosos, a entrar al lago Yulton. Solamente en los casos más extremos de explosividad simulados (corrientes de densidad diluida, u oleadas piroclásticas, muy móviles y voluminosas), de los cuales no existen evidencias en el registro geológico holoceno, las cabeceras de los ríos Tabo y Cuervo se verían afectados. Por otra parte, en el cauce del río Tabo se identificó en los registros estratigráficos holocenos solamente un depósito como posiblemente originado por un lahar secundario, lo cual indica la baja ocurrencia de este tipo de fenómenos en la historia eruptiva local en este valle. Los escenarios simulados, sobre la base del volumen inferido para un flujo que pudiere generar un depósito similar al encontrado, indican que la fase principal de un lahar secundario, que se generaría durante o post-evento eruptivo en la zona en conjunto con la ocurrencia de lluvias importantes, no alcanzaría a llegar al Lago los Palos. A este último sector, solo llegaría, para los casos más voluminosos simulados, la fase esencialmente líquida de un flujo lahárico, lo que provocaría, en caso de ocurrir, inundaciones en las cercanías del lago y/o un aumento del nivel del mismo. Finalmente, cabe señalar que estos estudios indican claramente que los peligros volcánicos del área no se ven afectados (no aumentan ni disminuyen) por la presencia o no del proyecto ya que son intrínsecos a la existencia en la zona de los volcanes Macá y Cay. Finalmente, con todos estos nuevos antecedentes volcanológicos de detalle, se actualizó y mejoró el Plan de Monitoreo y Alerta Temprana del proyecto. La información volcanológica y de los alcances de los peligros asociados a la actividad volcánica del área, sirvieron para poder definir de mejor manera, de acuerdo a los datos locales, los distintos niveles de alerta del proyecto y las acciones necesarias para monitorear la actividad volcánica y sísmica natural de la zona. Los nuevos antecedentes también sirvieron para diseñar estrategias y mecanismos de prevención y educación ante la eventual ocurrencia de un fenómeno de este tipo en el futuro durante las etapas de construcción y/u operación. El trabajo de actualización del Plan de Monitoreo y Alerta Temprana fue realizado por el volcanólogo Dr. J. Clavero (Amawta Consultores). Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 5

6 Estudio de flujos piroclásticos de los volcanes Macá y Cay Alcances Los volcanes Macá y Cay son 2 estratovolcanes de edad Pleistoceno-Holoceno, que en su historia eruptiva más reciente han emitido principalmente productos, tanto efusivos (lavas) como explosivos (de caída y corrientes de densidad piroclástica), de composición predominante andesítico-basáltica y, en menor medida, de composiciones algo más evolucionadas. Figura 2. Fotografía de un flanco del volcán Macá y ejemplo de la interrelación entre depósitos volcánicos y glaciares. Estos productos que forman los conos principales de los volcanes se encuentran asociados espacialmente y, a veces, genéticamente a depósitos glaciares, dada la cobertura de hielo que poseen hasta el día de hoy. La acción de los hielos ha generado también un paisaje de fuertes pendientes y profundos valles glaciares, los que han sido parcialmente rellenados por material volcánico (Figura 2). La preservación de los depósitos volcanoclásticos, generalmente de fácil erosión, en un ambiente de este tipo es difícil, lo que se suma a la extensa cobertura vegetacional existente en la zona en las partes más bajas de los volcanes. De esta forma, los escasos afloramientos en que se puede observar depósitos volcanoclásticos, habitualmente no tienen continuidad lateral, lo que dificulta la estimación de sus extensiones y volúmenes. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 6

7 El modelamiento computacional incluyó la utilización de tres modelos ampliamente utilizados a nivel internacional (Titan 2D, VolcFlow y Energy Cone) para estudiar la movilidad de corrientes de densidad piroclástica de distintos tipos (flujos y oleadas piroclásticas), y para estimar las posibles áreas que pudieren verse afectadas en caso de ocurrir algunos de estos fenómenos. La utilización de estos modelos (y cualquiera que quiera simular un fenómeno natural complejo requiere de Figura 3. Relación entre volumen y parámetro H/L para diversos tipos de flujos volcánicos y no volcánicos a nivel mundial. parámetros de entrada (volumen, concentración de partículas, ángulo de fricción, etc., Figura 3) que tengan un sentido de acuerdo a los registros geológicos de lo que ha ocurrido en tiempos geológicos recientes en la zona. Si estos parámetros no se establecen de forma adecuada, de acuerdo a los datos e interpretaciones de terreno locales, los resultados pueden sobreestimar o subestimar los posibles alcances de dichos flujos en caso de reactivación de alguno de los volcanes. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 7

8 Figura 4. Ejemplo de uno de los escenarios modelados, en este caso a través del modelo computacional Titan 2D, se estimó las áreas de afectación generadas por un flujo de escorias de 30 x 10 6 m 3 originado en el volcán Cay, en la situación sin el proyecto (rojo) y con el proyecto (amarillo). El modelamiento desarrollado en el estudio de las corrientes de densidad piroclástica de los volcanes Macá y Cay, se basó en parámetros y condiciones iniciales que fueron determinados a partir de las observaciones de terreno (sobre la base de los depósitos de flujos que han sido generados en la historia eruptiva de estos volcanes), complementado con antecedentes bibliográficos sobre flujos similares a nivel internacional. Objetivos Los principales objetivos del estudio de flujos piroclásticos (sensu lato) de los volcanes Macá y Cay, y del modelamiento de escenarios ante eventuales erupciones futuras que pudieren generar flujos similares, realizado por Aurum Consultores corresponden a: o Identificar y caracterizar los depósitos de flujo piroclástico holocenos asociados a los volcanes Macá y Cay. o Interpretación de los fenómenos eruptivos que habrían originado los depósitos encontrados en la estratigrafía volcánica reciente de los volcanes Macá y Cay. o Determinación de los escenarios eruptivos esperables y el tipo de flujo piroclásticos que pudiera ser generado, sobre la base de los antecedentes recabados en terreno. o Estimación de los parámetros de movilidad y volúmenes de los flujos piroclásticos, para ser utilizados como base de modelaciones computacionales. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 8

9 o Modelamiento computacional de los alcances y áreas que se verían afectadas por la eventual ocurrencia de flujos piroclásticos similares a los ocurridos en el Holoceno. o Modelamiento computacional del eventual efecto que tendría el aumento del nivel del lago Yulton en la movilidad de un flujo piroclástico, debido a la instalación del proyecto Cuervo. Principales hallazgos o Los volcanes Macá y Cay son volcanes que han emitido en su historia eruptiva reciente productos de composición predominantemente básica. Hacia sus bases desarrollan abanicos volcanoclásticos compuestos esencialmente por depósitos laháricos y de caída de piroclastos, intercalados con depósitos sedimentarios de origen glaciar. Adicionalmente, en sectores puntuales afloran intercalados algunos depósitos piroclásticos que se interpretan como generados por flujos piroclásticos (sensu lato). La caracterización petrográfica y estructural de estos depósitos permite asignarlos a tres tipos diferentes de corrientes de densidad piroclástica (sensu Branney and Kokelaar, 2002): flujos de escoria, avalanchas mixtas y oleadas piroclásticas. o Sobre la base de las limitadas exposiciones de terreno y, para ser conservadores, sobreestimando su posible extensión, se estimó para estos depósitos volúmenes entre 3 y 15 x 10 6 m 3. Aunque corresponden a sobreestimaciones del potencial volumen original de los depósitos, de todas formas corresponden a volúmenes relativamente pequeños para eventos eruptivos explosivos (<0,01 km 3 ) y de volúmenes comparables a las corrientes de densidad piroclástica generadas a partir de la reciente erupción del volcán Chaitén (2008), las que tuvieron alcances inferiores a 6 km desde su origen (Major et al., 2013). Por otra parte, cabe mencionar que no se encontró en terreno evidencias de depósitos asociados eventos eruptivos mayores (producidos por grandes erupciones explosivas, tipo subplinianas o plinianas) en el registro holoceno de los volcanes. o Los resultados de las simulaciones computacionales realizadas en este estudio indican las áreas que podrían verse afectadas ante la ocurrencia de corrientes de densidad piroclástica en una futura erupción de los volcanes Macá o Cay, de acuerdo a los parámetros obtenidos de los datos de terreno y de bases de datos a nivel internacional. Estas áreas, para corrientes de densidad piroclástica más densas, con alta concentración de partículas (como flujos de escorias o avalanchas mixtas) se restringen a las cercanías de los volcanes en que se originen (Figura 5), alcanzando en los escenarios más voluminosos simulados a ingresar al lago Yulton. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 9

10 Figura 5. Mapa que muestra las áreas que se verían afectadas ante uno de los escenarios eruptivos simulados, correspondiente a un flujo de escorias originado en el volcán Macá a distintas alturas y de 30 x 10 6 m3 de volumen. o Las simulaciones efectuadas para entender el posible efecto que generaría el aumento del nivel del lago Yulton (situación con el proyecto) en la dinámica y extensión de los flujos, señalan que el efecto es en realidad mínimo y que no existen diferencias mayores en el alcance de los flujos al cambiar el nivel del lago (ver Figura 4). o Solamente ante escenarios eruptivos más extremos (con H/L del orden 0,1), de los cuales no se observó registro geológico en estos volcanes, como corrientes de densidad piroclástica muy diluidas (tipo oleadas piroclásticas) de gran movilidad, las simulaciones indican que podrían traspasar el lago Yulton y llegar al portezuelo y cabeceras de los ríos Cuervo y Tabo. Para oleadas piroclásticas similares a la observada en terreno, las áreas que se verían afectadas se encuentran en las cercanías de los volcanes macá y Cay y alcanzan a ingresar al lago Yulton o, incluso, su ribera oriental en un caso de un evento de alta movilidad, con un H/L de 0,16 (Figura 6.) Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 10

11 Figura 6. Mapa que muestra las áreas que se verían afectadas ante uno de los escenarios eruptivos más extremos simulados, correspondiente a una oleada piroclástica con un H/L bajo (es decir de alta movilidad) originado en alguno de los estratovolcanes. Estudio de lahares secundarios en el río Tabo Alcances El valle del río Tabo se encuentra al Este del lago Yulton y de los principales centros eruptivos cercanos al proyecto (volcanes Macá y Cay, ver Figura 7). De acuerdo a los antecedentes recabados en los estudios geológicos y de peligros llevados a cabo para la Línea Base Ambiental del proyecto (Departamento de Geología-U. de Chile, 2009), el valle del río Tabo se encuentra fuera del alcance directo de los principales fenómenos volcánicos que pueden afectar el área, como son los flujos de lava y los flujos piroclásticos. Sin embargo, de acuerdo a los resultados de esos mismos estudios, se sabe que la hoya hidrográfica completa del río Tabo (marcada en amarillo en la Figura 7) puede verse afectada por la caída de piroclastos durante eventos eruptivos originados en los volcanes Macá, Cay o algún centro de emisión menor (que formaría un cono de piroclastos como los numerosos existentes en la zona), debido a su ubicación al Este de éstos y dada la prevalencia de vientos de orientación WE en la región. Este factor, sumada a la alta pluviosidad de la región (3000 a 7000 mm/a), indica que existe la posibilidad que este valle se vea afectado por la ocurrencia de lahares secundarios durante o con posterioridad a la ocurrencia de una erupción. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 11

12 Sobre la base de los antecedentes recabados para la Línea Base Ambiental del proyecto, se planificó un estudio volcanológico-sedimentológico de detalle, mediante el levantamiento de secciones estratigráficas a lo largo del valle del río Tabo, así como la realización de calicatas y muestreo de barrenos en la ribera oriental del lago Yulton, para poder caracterizar los distintos depósitos volcánicos aflorantes en el área. Asimismo, debido a la escasez de afloramientos se identificó la necesidad de realizar simulaciones computacionales para estimar la extensión de las zonas que podrían verse afectadas por el paso de este tipo de flujos y por las inundaciones asociadas. Esto último debido a que los lahares, al ser una mezcla de fragmentos y agua, en sus facies proximales y medias van depositando su carga de sedimentos, enriqueciéndose relativamente en su fase líquida, por lo cual hacia las zonas distales, es necesario estimar las zonas que podrían ser afectadas por la inundación de esta fase principalmente líquida del flujo. Para esto se definió la necesidad de contar con distintos de modelos computacionales que sirvieran para modelar las distintas de un flujo de estas características. Con estos antecedentes, se decidió utilizar para la estimación de las zonas potenciales de ser afectadas por lahares los modelos, utilizados a nivel internacional para este tipo de flujos, LaharZ y MSF, en tanto que para la fase hídrica en las partes distales se decidió utilizar el modelo Hec-Ras. Los antecedentes obtenidos en terreno (sólo en uno se identificó un depósito interpretado como originado por un lahar secundario) fueron contrastados con los datos de flujos laháricos secundarios descritos en la literatura internacional, en particular con aquellos generados luego de la gran erupción de 1991 del Monte Pinatubo en Filipinas (Pierson et al., 1996) y los generados en el último ciclo eruptivo de del volcán Chaitén (Pierson et al., 2013). Figura 7. Ubicación del valle del río Tabo, los volcanes Macá y Cay, y la localidad de Puerto Aysén. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 12

13 Esta comparación sirvió, además, para calibrar el orden de magnitud de los volúmenes de los flujos laháricos a modelar. Objetivos Los principales objetivos del estudio de peligro volcánico en el río Tabo y de modelamiento de eventuales flujos laháricos secundarios en el valle homónimo, realizado por los Departamentos de Geología e Ingeniería Civil de la Universidad de Chile corresponden a: volcanes Cay y Macá). o Caracterizar los depósitos volcánicos holocenos en el valle del río Tabo y determinar su cronoestratigrafía y vínculo con erupciones explosivas de los volcanes Cay o Macá. o Modelar los flujos laháricos (mediantes los modelos computacionales LaharZ y MSF), susceptibles a generarse a partir de la acumulación de material de origen volcánico en la parte alta de la cuenca del río Tabo (cercana a los Figura 8. Ejemplo de columna estratigráfica levantada en el río Tabo, en la cual se reconoce depósitos interpretados como facies de inundación de lahares secundarios, así como restos de troncos, que han podido ser datados mediante el método C 14. o Estimar las áreas sujetas a peligro de inundación por flujos laháricos mediante el modelo computacional para flujos hídricos Hec-Ras. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 13

14 Principales hallazgos o Los estudios en terreno, sumados a los datos de laboratorio en las muestras obtenidas, indican que existen depósitos que son interpretados como originados por lahares secundarios en la parte media del valle del río Tabo. Sin embargo, no se encuentran evidencias de depósitos de erupciones violentas, es decir de flujos piroclásticos en este valle ni en el portezuelo que lo separa del lago Yulton. o Edades radiocarbono (C 14 ) indican la ocurrencia de un evento lahárico secundario en este valle alrededor del año 1000 AD (unos 900 años AP, ver Figura 8). o Los estudios sedimentológicos en la zona de la ribera este del lago Yulton indican que hay evidencias de depósitos piroclásticos asociados a erupciones explosivas que generaron depósitos piroclásticos de caída, en particular en el Holoceno tardío, alrededor de los años 1000 a 1400 AD (ap años AP). o Los factores condicionantes de la generación de lahares secundarios en el valle del río Tabo son la geomorfología de la hoya hidrográfica de este río, su ubicación al Este de centros volcánicos activos, la climatología dominante de los vientos de la zona, y la ocurrencia en el Holoceno de erupciones explosivas estrombolianas a plinianas de los volcanes Macá, Cay o centros eruptivos menores. En este escenario, el factor detonante de lahares secundarios sería la ocurrencia de lluvias intensas durante o con posterioridad a un evento eruptivo que deposite material piroclástico en la hoya del río, tal como ocurrió durante la reciente erupción del volcán Chaitén (Pierson et al., 2013). Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 14

15 Figura 9. Ejemplo de resultado de modelación mediante LaharZ en que se muestra la zona que se vería afectada por el paso de lahares originados en la cabecera del río Tabo, de 3,5 y 5 Mm 3 (millones de m 3 ) en verde y rojo respectivamente o Los resultados de las modelaciones realizadas (con los modelos computacionales LaharZ, MSF y Hec-Ras) indican que, considerando para flujos laháricos volúmenes similares al estimado para el depósito encontrado, y similares a los ocurridos en la reciente erupción del volcán Chaitén (300 x 10 3 m 3 a 5 x 10 6 m 3 ), no afectarían en sus facies ricas en sólidos directamente la parte baja del río Tabo ni alcanzarían el lago los Palos (Figura 9). Esta parte del valle, incluyendo este lago, se verían afectados en el caso de ocurrencia de lahares de gran volumen, por la fase fluida solamente de estos flujos, bajo la forma de inundaciones que llegarían hasta el lago y aumentarían su nivel. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 15

16 Plan de Monitoreo y Alerta Temprana del Proyecto Objetivos Los principales objetivos del Plan de Monitoreo y Alerta Temprana sísmico y volcánico del proyecto corresponden a: o Establecer un sistema de monitoreo sísmico y volcánico en el área de emplazamiento del Proyecto. o Contar con información de actividad sísmica regional y de actividad volcánica que permita establecer los distintos niveles de alerta en que se encontrará el Proyecto, ante potenciales eventos sísmicos y/o volcánicos. o Contar con información de eventuales flujos laháricos secundarios en el río Tabo, durante o post-evento eruptivo en la zona. o Definir las acciones a realizar de acuerdo al nivel de alerta establecido para el Proyecto. o Definir los canales de comunicación internos del Proyecto, ante eventos sísmicos y/o volcánicos en el área, identificando el o los responsables del análisis de datos y de la elaboración de informes de monitoreo; de la comunicación de la alerta; y de la coordinación de ejecución de medidas de prevención o activación de planes de evacuación, según corresponda. o Definir los canales y frecuencia de entrega de información (registros de monitoreo) y comunicación con las autoridades competentes. Alcances El Plan de Monitoreo y Alerta Temprana (PMAT) del proyecto consta de cuatro elementos principales que se interrelacionan entre sí, de acuerdo a las recomendaciones de la Estrategia Internacional para la Reducción de Desastres de las Naciones Unidas (2006). Estos elementos son: Conocimiento y Análisis de los riesgos; Monitoreo y Determinación del Nivel de Alerta; Comunicación de Alertas, y Respuesta ante una emergencia. Sobre la base de los estudios de peligro, tanto volcánicos como sísmicos, llevados a cabo para la Línea Base Ambiental del proyecto, sumados a los estudios de detalle de corrientes de densidad piroclástica de los volcanes Macá y Cay, y de peligro volcánico en el río Tabo, se ha actualizado el diseño de la red de monitoreo así como el Plan de Alerta Temprana. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 16

17 La red de monitoreo que se instalará en los alrededores de los volcanes Macá y Cay, y del lago Yulton y río Tabo estará constituida por los siguientes instrumentos (Figura 10): Sismómetros para determinar nivel base de actividad sísmica, tanto de origen tectónica como regional en la zona, y para monitorear eventuales cambios en dichos niveles base. GPS diferenciales, permanentes y de medición periódica, para detectar eventuales movimientos del terreno asociados a fallas o a reactivación volcánica. Pluviómetro en la cabecera del río Tabo para conocer la línea base pluviométrica y, en caso de erupción, tener información sobre la posible generación de lahares secundarios. Sensores acústicos (sismómetros de distinta frecuencia) a lo largo del valle del río Tabo para detectar y monitorear, en caso de erupción con caída de piroclastos en la hoya del río, la generación y paso de lahares secundarios. Figura 10. Mapa que muestra la ubicación de los distintos instrumentos que conforman la red de monitoreo del Proyecto Central Hidroeléctrica Cuervo. Los instrumentos serán instalados y operados por especialistas en volcanología y sísmica, quienes además harán los análisis e interpretaciones para evacuar los informes sobre los niveles de actividad sísmica y volcánica. Los mismos especialistas recomendarán los niveles de alerta para el proyecto. La información contenida en los informes de los especialistas será oportuna y periódicamente informada a las autoridades correspondientes. El Plan de Alerta Temprana se basa en las metodologías empleadas y sugeridas por ONEMI para la confección de planes de emergencia y respuesta ante eventos sísmicos (ACCESISMICO) y volcánicos (ACCEVOL). Estos sistemas utilizan el método conocido como semáforo, que define tres niveles principales de alerta: Verde, Amarilla, Roja. Además, se ha incorporado en los niveles de Alerta volcánica, un cuarto nivel (Figura 11), intermedio entre Amarillo y Rojo, de acuerdo a lo Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 17

18 que utiliza actualmente el Servicio Nacional de Geología y Minería para las emergencias de origen volcánico. Alerta Verde Amarilla Naranja Tipo de Actividad Volcánica registrada Nivel base actual de sismicidad y otros parámetros Sin evidencias de fumarolas ni de olores sulfurosos Aparición de fumarolas Aumento de actividad sísmica volcánica Grietas nuevas en glaciares y/o avalanchas de nieve, entre otros. Flujos aluviales subglaciales Aumento y/o prolongación de actividad sísmica volcánica (aumento del RSAM y/o aparición de tremor armónico) Aumento súbito de caudales en cauces del volcán Deformación del edificio volcánico Emisión y dispersión de piroclastos cercana al cráter Acumulación de piroclastos de caída en cabecera del río Tabo Roja Sismicidad volcánica fuerte y más recurrente (aumento del RSAM y/o aumento de tremor armónicos) Enjambres sísmicos volcánico Actividad eruptiva declarada (emisión de lava, piroclastos, flujos piroclásticos y/o lahares) Explosiones volcánicas Figura 11. Estados de Alerta (simplificado) de Actividad Volcánica para el proyecto. Como se mencionó anteriormente un Plan de Alerta Temprana tiene un cuarto elemento, correspondiente a la Comunicación y Respuesta, para lo cual se ha diseñado una serie de acciones tendientes a educar, difundir y preparar a todas las personas que deban ingresar a la zona del proyecto. Esto incluye charlas, difusión, educación, realización de simulacros periódicos, información oportuna de los niveles de alerta, toma de decisiones, información y coordinación con las autoridades, entre otras. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 18

19 Qué significa el PMAT para el proyecto Cuervo y para Aysén El Plan de Monitoreo y Alerta Temprana (PMAT) del proyecto Central Hidroeléctrica Cuervo responde a la necesidad de contar con información permanente acerca de la actividad sísmica y volcánica natural de la zona, lo que está en concordancia con el Plan Regional de Ordenamiento Territorial de Aysén (PROT Aysén, 2012) que identificó dentro de los riesgos naturales, los de origen volcánico y sísmico dentro de los principales. Este plan tiene como objetivo principal estar preparados adecuadamente y tomar con suficiente antelación las medidas de prevención necesarias ante la eventual reactivación de un volcán o la ocurrencia de un evento sísmico en la zona. El Plan contempla los cuatro elementos básicos de un Sistema de Alerta Temprana: Conocimiento y análisis de los riesgos Monitoreo y Determinación de niveles de Alerta Comunicación de Alertas Respuesta Con este sistema en funcionamiento, se conocerá los niveles base de actividad natural en la zona, tanto de origen sísmico como de origen volcánico. Se informará y efectuará programas de difusión sobre las actividades volcánica y sísmica de la zona, y se enviará periódicamente a las autoridades locales los informes técnicos de los especialistas con los datos obtenidos de la red de monitoreo, lo cual complementará y ayudará a mejorar el conocimiento sobre los fenómenos naturales que ocurren en la zona y, a la vez, ayudará a que la población local pueda estar mejor informada y preparada para enfrentar en el futuro la ocurrencia de algún evento sísmico o volcánico en la zona. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 19

20 Sobre los autores de los estudios Moyra Gardeweg es Geóloga de la Universidad de Chile, Doctora en Petrología Ígnea y Vulcanología de la Universidad de Kingston, Reino Unido. Gerente General de Aurum Consultores Chile desde el año Moyra Gardeweg tiene 31 años de experiencia en la cartografía regional y de la zona, en proyectos relacionados con las amenazas volcánicas y riesgos, integración geológica de información, coordinación de proyectos y participación en comités de consultoría internacional. Hasta el año 2001 estuvo encargada del Departamento Regional de Geología para el Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN), Directora del Consejo del Círculo del Pacífico para la energía y recursos minerales (CPC) y Vice Presidenta de CPC para Latinoamérica hasta el año Moyra fue la experta líder del estudio de flujos Piroclásticos de los Volcanes Cay y Macá para el Proyecto Cuervo. Eliza Calder es Doctora en Geología de la Universidad de Bristol, Reino Unido, Académica Asociada del Departamento de Geología de la Universidad Estatal de Nueva York en Búfalo, Estados Unidos. Las especialidades e intereses de la doctora Calder son las dinámicas de los sistemas volcánicos. Sus investigaciones se enfocan en los procesos asociados con el vulcanismo explosivo incluyendo la generación y emplazamiento de las columnas volcánicas y la densidad de las corrientes Piroclásticas, por medio de la aplicación de estrategias y técnicas multidisciplinarias. Ella trabaja en contacto directo con muchos observatorios en el Caribe y Latinoamérica. Eliza Calder escribió dos informes para el Gobierno de Chile, específicamente para la Oficina Nacional de Emergencias (ONEMI) y SERNAGOMIN, en 2008 sobre las erupciones de los volcanes Llaima y Chaitén. La Doctora Calder ha participado con la Doctora Gardeweg en los estudios de los flujos Piroclásticos de los Volcanes Cay y Macá. Gabriel Vargas es Geólogo y Magister en Ciencias de la Universidad de Chile, Doctor en Oceanografía y Paleontología de la Universidad de Bordeaux I, Francia. Director del Departamento de Geología de la Universidad de Chile. El doctor Vargas lideró los estudios de amenazas volcánicas en el valle del Río Tabo para el Proyecto Cuervo. Gabriel ha participado en investigaciones relativas a la geología cuaternaria y geomorfología, geología marina, amenazas geológicas, neo tectónicas y paleo sismología, y ha publicado numerosos artículos siendo reconocido en su área. Una de sus últimas publicaciones es la ruptura submarina por terremotos, fallas activas y volcanismo a lo largo de la zona de falla Liquiñe-Ofqui y la evaluación para las amenazas sísmicas en la Patagonia de los Andes. Proceso de revisión independiente (peer-review) Los estudios geocientíficos sobre flujos piroclásticos holocenos de los volcanes Macá y Cay y de peligros volcánicos en el río Tabo, en los cuales se basa este texto, fueron revisados de forma independiente por los especialistas en volcanología Dr. Jorge Clavero (Amawta Consultores) y Dr. José Luis Macías (UNAM, Mexico). Jose Luis Macías es Doctor en Vulcanología de la Universidad estatal de Nueva York en Búfalo, Estados Unidos, experimentado investigador del instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México. Sus áreas de estudio son la cartografía geológica y la estratigrafía de productos volcánicos, análisis de laboratorio, evaluación de amenazas volcánicas y mapas de amenazas volcánicas y experimentos petrológicos. José Luis Macías ha publicado numerosos artículos científicos desde Este experto Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 20

21 internacional fue responsable de la revisión internacional independiente de los estudios técnicos contenidos en la Adenda V del Proyecto Cuervo. Su última publicación fue Pleistoceno Tardío y Depósitos Volcanoclásticos Secundarios de Holoceno Derivados del Complejo Volcánico, Tacana, Chiapas, México. Jorge Clavero es Doctor en Vulcanología de la Universidad de Bristol, Reino Unido y Socio en Amawta Consultores, Chile. El Doctor Clavero fue Gerente de exploraciones para Energía Andina y Director del Departamento de Geología Aplicada del Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN). El Doctor Clavero es un experto en amenazas geológicas, especialmente de riesgos volcánicos. El Doctor Clavero lideró la actualización del Plan de Monitoreo y Alerta Temprana del proyecto Cuervo y los sistemas de alerta temprana para terremotos y actividades volcánicas. Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 21

22 Glosario abreviado de términos Años AP: Edad obtenido por diversos métodos radiométricos (el más común es el de radiocarbono o C 14 ) y que se informe como años Antes del presente (AP), considerando el año 1950 DC como "presente", de acuerdo a una convención internacional. Cono de piroclastos: Volcán habitualmente de pequeño volumen y forma cónica truncada, formado en un evento eruptivo, por piroclastos de caída porosos de composición básica (escorias). Corriente de densidad piroclástica (sensu Branney and Kokelaar, 2002): Corresponde a mezclas inhomogéneas de partículas volcánicas (piroclastos y fragmentos de otros orígenes) y gas que fluyen de acuerdo a su densidad relativa con respecto al fluido circundante (generalmente la atmósfera) y transportados por la gravedad de la Tierra. La mayoría de estas corrientes desciende a altas velocidades (sobre 100 km/hr) y a temperaturas variables pero que pueden llegar a ser uy altas (50 a más de 400 C). Algunas tienen energía y movilidad suficiente para remontar cerros y valles, y una alta capacidad de transporte (de fragmentos de varios centenares de m 3 ). Erupción volcánica: Emisión de lava, gases y/o piroclastos desde un volcán. Esta puede ser tranquila a explosiva, lo que depende de diversos factores, entre los cuales destacan la composición del magma, la cantidad de gases y la presencia de vapor de agua. Estratovolcán: Edificio volcánico formado en sucesivos eventos eruptivos desde un centro de emisión principal y compuesto por una alternancia de lavas y depósitos piroclásticos. Flujo de detritos: Mezcla de fragmentos de diversos tamaños y agua con una alta concentración de partículas que se desplaza cuesta abajo bajo la influencia de la gravedad. Los flujos de detritos se desplazan en forma coherente, con régimen de flujo esencialmente laminar, aunque localmente pueden aumentar su dilución y, por ende, presentar regímenes más turbulentos. Flujo piroclástico: Corresponde a uno de los extremos densos de las corrientes de densidad piroclástica, es decir una corriente piroclástica con una muy alta concentración de partículas y, por ende, baja concentración de fluidos. Se compone principalmente de material volcánico juvenil, vesiculado a denso, de variados tamaños, y gases. Holoceno: Último período geológico, que consta (de acuerdo a la escala geológica del tiempo más reciente, IUGS 2013), de los últimos años. Lahar: Término utilizado para denominar a un flujo de detritos cuyo material clástico está principalmente constituido por fragmentos de origen volcánico. Pueden o no estar asociados directamente a una erupción, en cuyo caso se originan por la repentina fusión de nieve y/o hielo en las partes altas de un volcán durante una erupción. El término lahar fue acuñado originalmente en Indonesia para denominar a flujos de detritos ricos en agua que removilizan, en la época de lluvias intensas, el material volcánico suelto en las laderas de volcanes. Aguas abajo, una vez que la Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 22

23 mayor parte de la carga de fragmentos del flujo se ha depositado, los lahares pueden dar origen a crecidas súbitas. Lahar secundario: Se denomina actualmente lahar secundario a un flujo lahárico que se origina por la removilización de depósitos piroclásticos de caída, gatillada por lluvias intensas, lo que puede ocurrir durante una erupción hasta varios años posterior al término de ella. Ejemplos de este tipo de flujos han ocurrido en el Monte Pinatubo, Filipinas (erupción del año 1991) y, recientemente, en el volcán Chaitén, Chile (ciclo eruptivo años ). Lava: Término que se aplica al magma (roca fundida) cuando emerge de forma fluida a la superficie durante una erupción volcánica desde un cráter o fisura y se transporta por gravedad. Corresponde al material incandescente ( ºC) que forma coladas o flujos relativamente viscosos. Oleada piroclástica ("pyroclastic surge"): Corriente de densidad piroclástica diluida debido a un alto contenido gaseoso, lo que genera un transporte de tipo turbulento y una alta capacidad de transporte y erosión. Pueden viajar a altas velocidades (hasta 400 km/hr) y altas temperaturas (hasta 600 C). Los depósitos resultantes presentan habitualmente estructuras internas como laminación y estratificación paralela y/o cruzada, dunas y antidunas. Piroclasto: Palabra compuesta por Piro=fuego y Clasto=fragmento, para referirse a cualquier fragmento (desde micrones a centenas o miles de m 3 ) expulsado por un volcán durante una erupción explosiva. De acuerdo a su tamaño se clasifican en ceniza (< 2 mm), lapilli (2-64 mm) y bloques o bombas (fragmentos > 64 mm). Piroclastos de caída: Corresponden a los piroclastos que caen por gravedad ya sea directamente en el entorno del centro de emisión (fragmentos balísticos de tamaño habitualmente mayor a unos 6 cm de diámetro) o que son dispersados por el viento y luego caen, a veces a grandes distancias del origen, por efecto de la gravedad, de tamaño ceniza y lapilli principalmente. Tefra: Término amplio que se refiere a cualquier material piroclástico que cae al suelo desde una columna eruptiva (palabra de origen griego que significa ceniza, ver Cashman et al., 2000). Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 23

24 Referencias Aurum Consultores, Informe para Energía Austral SpA. Flujos piroclásticos en los volcanes Macá y Cay: Caracterización y Modelación, 120p. Branney, M. and Kokelaar, P Pyroclastic Density Currents and the Sedimentation of Ignimbrites. Geological Society, London, Memoirs, 27. Cashman, K., Sturvevant, B., papale, P., Navon, O Magmatic fragmentation, in Sigurdsson (ed) Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press, Cembrano, J., Hervé, F. and Lavenu, A., The Liquiñe Ofqui fault zone: a long-lived intra-arc fault system in southern Chile. Tectonophysics 259, Departamento de Geología-U. de Chile, Geología y Geomorfología. Capítulo Nº 5.4, Estudio de Impacto Ambiental, Proyecto Central Hidroeléctrica Cuervo, 182 p. Departamentos de Geología e Ingeniería Hidráulica-U. de Chile, Informe para Energía Austral SpA. Peligro volcánico en el Río Tabo, 135p. IUGS International Chronostratigrahic Chart ( Major, J., Pierson, T., Hobblitt, R., Moreno, H Pyroclastic density currents associated with the eruption of Chaitén Volcano (Chile): Forest disturbances, deposits, and dynamics. Andean Geology 40 (2): Naranjo, J., Stern, C Holocene tephrochronology of the southernmost part (42 30'-45 S) of the Andean Southern Volcanic Zone. Rev. Geol. Chile, 31(2), p ONEMI. Metodología ACCEVOL. Metodología Básica para la elaboración de un Plan de Prevención y de Respuesta por Actividad Volcánica ( ONEMI. Metodología ACCESISMICO. Metodología Básica para la elaboración de un Plan de Prevención y de Respuesta por Actividad Sísmica ( Pierson, T., Daag, A., Delos Reyes, P., Regalado, M., Solidum, R., Tubianosa, B Flow and deposition of post eruption hot lahars on the east side of Mount Pinatubo, July-October 1991, in Newhall, C. and Punongbayan, R. (eds.), Fire and mud: eruptions and lahars of Mount Pinatubo, Philippines. Philippine Institute of Volcanology and Seismology, Quezon City and University of Washington Press, Seattle, p Pierson, T., Major, J., Amigo, A., Moreno, H Acute sedimentation response to rainfall following the explosive phase of the eruption of Chaitén volcano, Chile. Bull. Volc. 75: 723, DOI /s Simkin, T. and Siebert, L Volcanoes of the World (2 nd edition) Tucson: Geoscience Press, 369p. Stern. C., Moreno, H., López, L., Clavero, J., Lara, L., Naranjo, J., Parada, M., Skewes, A Chilean Volcanoes, in: Moreno and Gibbons (eds) The Geology of Chile. The Geological Society, London, Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo 24