Cartografía del área afectada por cenizas volcánicas en las provincias de Río Negro y Neuquén

Transcripción

1 Cartografía del área afectada por cenizas volcánicas en las provincias de Río Negro y Neuquén Gaitán J.J.; Ayesa J.A.; Umaña F.; Raffo F.; Bran D.B. Laboratorio de Teledetección SIG Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Estación Experimental S.C. de Bariloche jgaitan@bariloche.inta.gov.ar 14 de octubre de

2 Introducción El 4 de junio de 2011 entró en erupción el complejo volcánico fisural Cordón Caulle, ubicado en el llamado Complejo Volcánico Puyehue Cordón Caulle (CVPCC) localizado aproximadamente a 40º 32 Latitud Sur y 72º 7 Longitud Oeste en la República de Chile, próximo a la frontera con Argentina. La erupción generó una columna de gases y cenizas que alcanzó m de altura. Por varios días la erupción se mantuvo con columnas que oscilaron entre y m de altura, para luego estabilizarse de manera relativa en columnas de alrededor de 2000 m hasta el presente. Debido a la predominancia de vientos del cuadrante oeste gran parte de la ceniza, en especial la de los primeros días de la erupción que fue la más importante en volumen, cayó en territorio argentino. La caída de ceniza trajo numerosos inconvenientes, afectando directa o indirectamente las actividades humanas y los ecosistemas de la región. La magnitud del impacto actual y potencial está en gran medida relacionada con la cantidad y tipo de ceniza caída. Tanto la cantidad como el tipo de ceniza está determinado por varios factores entre ellos la cercanía al volcán (con gran incidencia en el tamaño de partículas, siendo mayores cuanto menor es la distancia al centro efusivo) y las características del viento (dirección e intensidad). Dado estos factores, y en especial la variabilidad del viento, el manto caído no ha sido homogéneo. Es debido a este motivo que se buscó formas expeditivas de poder cartografiar el grado de afectación especialmente a través del espesor de ceniza acumulado. El objetivo del presente trabajo es delimitar el área afectada por la caída de cenizas y diferenciar áreas con diferentes niveles de espesor en las provincias de Río Negro y Neuquén. Merece señalarse que otras provincias argentinas también resultaron afectadas, especialmente Chubut, sin embargo el presente trabajo se circunscribe a las provincias citadas. Aspectos metodológicos Entre los 3 y 55 días posteriores de la erupción se realizaron 276 observaciones de campo en las que se registró la ubicación mediante GPS y se midió el espesor de cenizas acumuladas sobre el suelo. La medición se realizó en situaciones consideradas 2

3 medias, evitando tanto las zonas de acumulación (al reparo de las matas, en concavidades, etc.) como las zonas expuestas a la remoción. De las 276 observaciones, se seleccionaron al azar 221 para elaborar el mapa de afectación por cenizas y las 55 restantes se utilizaron para la validación del mismo. Para elaborar el mapa se utilizó la herramienta geoestadística del software ArcGis 9.2. El análisis geoestadístico permite analizar la relación espacial de una variable a partir de los datos medidos y su ubicación en el espacio. Después del análisis estructural, se hacen estimaciones en los sectores no muestreados usando la técnica de interpolación "Kriging". Estas herramientas han sido utilizadas con éxito para cartografiar diversas variables ambientales (Ej. Karnieli, 1990; Miller et al., 2007; Sun et al., 2011). En el mapa se diferenciaron 10 clases de acuerdo al espesor de cenizas acumulado: no afectado (sin presencia de cenizas); 0 0,2 cm; 0,2 0,5 cm; 0,5 1,5 cm; 1,5 3 cm; 3 5 cm; 5 7,5 cm; 7,5 10 cm; cm y cm. Resultados En la Figura 1 se muestra el mapa de las provincias de Río Negro y Neuquén clasificado en 10 clases de acuerdo al espesor de cenizas acumulado sobre el suelo. El área afectada muestra una dirección NO-SE en coincidencia con los vientos dominantes de la región. En Río Negro se observó que el 97% ( hectáreas) de la superficie presentó algún grado de acumulación de cenizas, sin embargo en la mayor parte de la superficie (72%) el grado de afectación fue leve (menos de 0,2 cm) (Figura 2). En Neuquén la superficie afectada fue menor ( hectáreas, que representan el 50% de la superficie), sin embargo en esta provincia se encuentran las zonas afectadas con las clases de mayor espesor (desde 5 a 30 cm), en los alrededores de la localidad de Villa la Angostura (Tabla 1) (Figura 3). Considerando la superficie y tomando el valor medio del rango de cada clase se calculó un volumen de aproximadamente millones de metros cúbicos de cenizas esparcidas sobre el territorio de ambas provincias, que equivalen a aproximadamente 950 millones de toneladas (considerando una densidad aparente promedio de 0,65 ton/m 3, Cremona et al., 2011). 3

4 Figura 1. Mapa del área afectada por cenizas en las provincias de Río Negro y Neuquén. 4

5 Figura 2. Acumulación leve de cenizas volcánicas (menos de 0,2 cm) en las cercanías de la localidad de Maquinchao (pcia. de Río Negro). Figura 3. Fuerte acumulación de cenizas volcánicas (aproximadamente 30 cm) en las cercanías de la localidad de Villa la Angostura (pcia. de Neuquén). 5

6 Tabla 1. Superficie (hectáreas) afectada por cenizas volcánicas en las provincias de Río Negro y Neuquén, de acuerdo al espesor de la capa depositada sobre el suelo. Grado de afectación Río Negro Neuquén Capa de cenizas acumulada (cm) Superficie (ha) % Superficie (ha) % No afectado , ,1 0,0 0, , ,3 0,2 0, , ,8 0,5 1, , ,6 1,5 3, , ,7 3,0 5, , ,1 5,0 7, ,8 7,5 10, ,7 10,0-15, ,6 15,0 30, ,4 Para la validación del mapa se ubicaron las 55 observaciones reservadas para tal fin y se comparó el valor medido a campo con la clase predicha en el mapa. El 76,5% de estas observaciones fueron asignadas correctamente, mientras que el 14,5% fue asignada a una clase mayor que la medida a campo (sobrestimación de la capa de cenizas) y un 9% fue asignada a una clase menor (subestimación de la capa de cenizas). Ninguna observación fue asignada a 2 o más clases de distancia respecto al dato medido a campo. 6

7 Tabla 2. Matriz de validación del mapa. Los valores de la diagonal de la tabla (en color rojo) indican el número de observaciones correctamente predichas por el mapa. Los valores por debajo de la diagonal indican el número de observaciones que fueron sobrestimadas en el mapa y los valores por encima las observaciones que fueron subestimadas. Observado No afectado 0,0-0,2 0,2-0,5 0,5-1,5 1, ,5 7, Predicho No afectado 6 1 0,0-0,2 10 0,2-0,5 9 0,5-1, , ,5 7, Consideraciones finales La metodología utilizada permitió cartografiar, con aceptable precisión, el área afectada por cenizas volcánicas en las provincias de Río Negro y Neuquén y diferenciar zonas con diferente grado de afectación (evaluado a través del espesor de cenizas acumulado sobre el suelo). Desde la caída de la ceniza hasta su futura incorporación definitiva al suelo, transcurrirá un tiempo en el cual la ceniza será retransportada por diversos agentes, principalmente el viento y el agua. Se realizará un monitoreo de la evolución de las zonas afectadas mediante muestreos de campo y actualización de la cartografía a los 6 y 12 meses posteriores a la erupción. La información generada es una herramienta de utilidad para mejorar la evaluación de los impactos sociales, económicos, productivos y ambientales de este fenómeno, mediante estudios de mayor detalle. 7

8 Bibliografía Cremona V., Ferrari J., López S Las cenizas volcánicas y los suelos de la región. Revista Presencia Nº 57: Karnieli A Application of kriging technique to areal precipitation mapping in Arizona. Geojournal 22: Miller, J., Franklin, J., Aspinall, R Incorporating spatial dependence in predictive vegetation models, Ecol. Model., 202: Sun W., Minasny B., McBratney A Analysis and prediction of soil properties using local regression-kriging. Geoderma, en prensa. Agradecimientos A la Universidad Nacional de Río Negro, a través del Proyecto PROEVO Zonificación y monitoreo del grado de afectación de las tierras por deposición de cenizas volcánicas en las provincias de Río Negro y Neuquén y al INTA que financiaron este trabajo. A Guillermo Becker, Emilio Bianchi, Marcos Easdale, Carlos López, Agustín Martínez, Humberto Moraga, Dardo López, Antonio Sáez, Adolfo Sarmiento y Virginia Velazco que participaron en los relevamientos de campo. 8