Peligro Volcánico Antecedentes generales y situación de Chile frente a la amenaza

Transcripción

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2 Peligro Volcánico Antecedentes generales y situación de Chile frente a la amenaza Seminario AMTC, Santiago, 28 de agosto de 2014 LUIS E. LARA Geólogo, Dr.Sc. RED NACIONAL DE VIGILANCIA VOLCÀNICA, SERNAGEOMIN

3 Programa de la presentación Agosto 28, Santiago Introducción y motivación Definiciones básicas Diagnóstico del Peligro Volcánico en Chile Estado del arte y nuevas técnicas de evaluación del peligro Comentarios Finales 3

4 Introducción Volcán Merapi, Indonesia Octubre 2010 VEI 3-4, > evacuados 4

5 Introducción Volcán Merapi, Indonesia Octubre 2010 VEI 3-4, > evacuados 5

6 Introducción Volcán Eyjafjallajökull, Islandia Marzo 2010 VEI 3-4 6

7 Introducción Volcán Eyjafjallajökull, Islandia Marzo 2010 VEI 3-4, 7

8 Introducción similares magnitudes (VEI), muy diferentes efectos! Cómo reflejar esta variabilidad de escenarios eruptivos? Cómo caracterizar el impacto potencial de procesos tan diferentes? Cuál es la mejor forma de representar cuantitativamente este diagnóstico? 8

9 Definiciones básicas Tradicionalmente, los servicios geológicos de cada país han asumido la responsabilidad de aportar el conocimiento científico necesario para mitigar el impacto de las erupciones volcánicas. En efecto, el rol de un Servicio Geológico en relación con los peligros naturales es: (corresponde a Sernageomin) realizar estudios de geología básica orientada a fines específicos en relación a recursos minerales y prevención de riesgos naturales Decreto Ley 3.225; Título V, Art. 14 La evaluación del impacto potencial (riesgo) es, en todo caso, una tarea que requiere un enfoque multidisciplinario e interinstitucional 9

10 Definiciones básicas Qué es un volcán activo (en el contexto de la RNVV)? Qué es un volcán geológicamente activo? Un volcán es geológicamente activo cuando existe evidencia de al menos un evento eruptivo en los últimos años (Holoceno) o cuando, sin tener certeza de lo primero, se registran manisfestaciones medibles de actividad como desgasificación, deformación del terreno o microsismicidad. Desde el punto de vista del riesgo para una sociedad, interesan los volcanes geológicamente activos, es decir, aquellos capaces de iniciar ciclos eruptivos en el futuro cercano 10

11 Definiciones básicas Por qué necesitamos conocimiento científico y una red de vigilancia? Chile posee 91 volcanes geológicamente en el territorio continental. Se agregan 10 en las islas oceánicas y 7 en el Territorio Antártico. Aproximadamente el 16% del territorio nacional está en áreas de influencia directa de los volcanes activos y hasta un 50% podría verse afectado de alguna forma, en algún momento. Desde el siglo XVI, se ha documentado 412 eventos volcánicos (incluyendo episodios menores y simples reactivaciones del sistema hidrotermal). Se estima que en Chile ocurre una erupción significativa cada 8-10 años. 11

12 Peligro volcánico en Chile: diagnóstico consolidado 16% del territorio nacional contenido en una radio de 30 km en torno a un volcán activo (estadísticamente la zona más probablemente afectada) Hasta un 50% del territorio nacional podría ser afectado de manera indirecta o leve (e.g., ceniza en Santiago en 1955, 800 km al norte de una pequeña erupción) 12

13 Definiciones básicas Algunas erupciones recientes Láscar, 1993 Llaima, 1994 Cordón Caulle, 1960 Villarrica 1984 Cordón Caulle

14 Definiciones básicas Terminología básica (ISDR- International Strategy for Disaster Reduction) Peligro (amenaza) (Hazard): Evento físico potencialmente catastrófico, de origen natural o antrópico Un peligro natural es un proceso. Los niveles de peligrosidad son independientes de la presencia del hombre/ del desarrollo. La mayoría de los peligros naturales no se pueden evitar. Se caracterizan por el tipo, localización, distribución, magnitud o intensidad y probabilidad de ocurrencia Riesgo (Risk)= Peligro * Vulnerabilidad Puede haber alto peligro pero bajo riesgo (e.g., zonas despobladas) 14

15 Definiciones básicas Actuando en un escenario complejo: la diversidad de procesos y productos volcánicos 15

16 Definiciones bàsicas Zona proximal (< 15 km): lavas, proyecciones balísticas, flujos piroclásticos menores Zona media-distal (< 45 km): lahares, flujos piroclasticos mayores, avalanchas Zona distal (< 200 km): caída de piroclastos 16

17 Definiciones básicas Tipología de peligros volcánicos: Impacto proximal: Lavas La lava Aa fluye a velocidades bajas (a veces < 1 km/día), aunque destruye y cubre todo con un manto de 3 a 60 m de espesor, dependiendo de composición y tasa de emisión Lavas Pahoehoe escurren a velocidades mayores (> 5km/hr) 17

18 Definiciones básicas Tipología de peligros volcánicos: Impacto proximal-distal: Flujos piroclásticos 18

19 Definiciones básicas Tipología de peligros volcánicos: Impacto distal: Caída de piroclastos 19

20 Definiciones básicas Actuando en un escenario complejo: los diferentes tipos de erupción y sus correspondientes magnitudes Intensidad o magnitud del peligro: medida del tamaño del evento o su energía liberada. En volcanología se usa el Índice de Explosividad Volcánica (Newhall y Self, 1982) pero también la Magnitud 20

21 Definiciones básicas Actuando en un escenario complejo: los diferentes tipos de erupción y sus correspondientes magnitudes Intensidad o magnitud del peligro: medida del tamaño del evento o su energía liberada. En volcanología se usa el Índice de Explosividad Volcánica (Newhall y Self, 1982) pero también la Magnitud Chaitén 2008 Cordón Caulle

22 Programa de la presentación Agosto 28, Santiago Introducción y motivación Definiciones básicas Diagnóstico del Peligro Volcánico en Chile Estado del arte y nuevas técnicas de evaluación del peligro Comentarios Finales 22

23 Peligro volcánico en Chile: diagnóstico consolidado Está uniformemente distribuida la amenaza volcánica? Copahue (No.9) Actualización Evaluación objetiva del peligro y exposición (Lara et al., 2006; basado en NVEWS: National Volcano Early Warning System desarrollado por USGS: Ewert et al., 2005) 23

24 Peligro volcánico en Chile: diagnóstico inicial Está uniformemente distribuida la amenaza volcánica? Evaluación objetiva del peligro y exposición (Lara et al., 2011; basado en NVEWS: National Volcano Early Warning System desarrollado por USGS: Ewert et al., 2005) 24

25 Peligro volcánico en Chile: diagnóstico inicial Cuán amenazada está la población? Cuán sensible es la infraestructura mayor? Afortunadamente, en Chile la densidad de población disminuye junto con la distancia a un volcán activo (a diferencia de Centroamérica o el sudeste asiático). La infraestructura mayor, en cambio, presenta cierta vulnerabilidad. 25

26 Programa de la presentación Agosto 28, Santiago Introducción y motivación Definiciones básicas Diagnóstico del Peligro Volcánico en Chile Estado del arte y nuevas técnicas de evaluación del peligro Comentarios Finales 26

27 Estado del arte y nuevas metodologías para hazards mapping pero analicemos el problema desde un punto de vista más cuantitativo

28 Definiciones básicas Investigación geológica para comprender los procesos y sustentar los pronósticos 28

29 Definiciones básicas Instalación de un red de monitoreo instrumental robusta multiparametral, 24/7 29

30 Definiciones básicas Evaluación de los peligros, estimación multidisciplinaria de la amenaza y pronóstico eruptivo 30

31 Metodología clásica Impacto proximal: lavas y lahares Criterio empírico en los Andes del Sur Zonas de muy alto peligro: aquellas afectadas durante el siglo XX (historia, Era Cristiana y Postglacial) Zonas de alto peligro: aquellas afectadas durante la historia antes del siglo XX (Era Cristiana y Postglacial) Zonas de moderado peligro: aquellas afectadas durante la Era Cristiana (Postglacial) subjetivo, sobreestima los eventos recientes y desconoce que estos últimos modificaron el paisaje útil como primera aproximación (dependiente de la escala) 31

32 Estado del arte y nuevas metodologías para hazards mapping Consideraciones de la metodología clásica más: Análisis estadístico de parámetros eruptivos Simulación numérica en escenarios definidos Análisis probabilístico de excedencia 32

33 Metodología cuantitativa moderna Simulación numérica de escenarios 1: caída de piroclastos Modelación numérica de dispersión de ceniza* Output: Sistema de pronóstico a horas de la distribución y espesor acumulado de cenizas alimentado on-line con datos meteorológicos. Aplicaciones: manejo emergencias; aviación comercial 33

34 Metodología cuantitativa moderna Simulación numérica de escenarios 1: caída de piroclastos (modelos de advección-difusión) Modelo PUFF (estimación de la trayectoria de las partículas) 34

35 Metodología cuantitativa moderna Simulación numérica de escenarios 1: caída de piroclastos (modelos de advección-difusión) Modelo Fall2D (estimación de la trayectoria de las partículas y la sedimentación) 35

36 Metodología cuantitativa moderna Simulación numérica de escenarios 1: caída de piroclastos (modelos de advección-difusión) Modelo Fall3D (estimación de la trayectoria de las partículas, concentración y sedimentación) 36

37 Metodología cuantitativa moderna Simulación numérica de escenarios 2: Lahares (modelos físico empíricos) LAHARZ (relación área-volumen; energía) 37

38 Metodología cuantitativa moderna Simulación numérica de escenarios 1: Flujos piroclásticos (modelos físicos) Titan 2D (University of New York at Buffalo) 38

39 Metodología cuantitativa moderna Simulación numérica de escenarios 1: Flujos piroclásticos (modelos físicos); avalanchas y tsunamis Volcflow (Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand) 39

40 Metodología/Adecuada a la escala (1: ) Amigo, A.; Bertin, D.; Orozco, G Peligros Volcánicos de la zona norte de Chile. Servicio Nacional de Geología y Minería. 40

41 Metodología/Adecuada a la escala (1: ) Amigo, A.; Bertin, D.; Orozco, G Peligros Volcánicos de la zona norte de Chile. Servicio Nacional de Geología y Minería. 41

42 Metodología de validación y calibración: Control de terreno para calibrar las áreas trazadas, calcular parámetros eruptivos y obtener edades

43 Programa de la presentación Agosto 28, Santiago Introducción y motivación Definiciones básicas Diagnóstico del Peligro Volcánico en Chile Estado del arte y nuevas técnicas de evaluación del peligro Comentarios Finales 43

44 Desafíos y proyecciones Primer desafío: Mejorar los sistemas de evaluación objetiva del peligro (espacialización, es decir el donde ) 44

45 Desafíos y proyecciones Segundo desafío: Mejorar la estimación de la probabilidad de ocurrencia (espacio-tiempo, es decir el donde y cuando ) 45

46 Desafíos y proyecciones Tercer desafío: Mejorar los sistemas de deteccción del unrest para reducir la ventana de respuesta (temporalidad, es decir el cuando ) 46

47 Desafíos y proyecciones Cuarto desafío (en conjunto con otras instituciones): Mejorar el esquema de evaluación de la vulnerabilidad (impacto, es decir el como ) 47

48 Comentarios Finales I La evaluación de peligros volcánicos es una tarea especializada cuya base es el conocimiento científico de los procesos. No es un problema exclusivamente tecnológico. El desarrollo científico actual permite hacer una análisis objetivo y reproducible de los escenarios eruptivos El avance del conocimiento científico y las nuevas herramientas técnicas permitirán evaluaciones más precisas, rápidas y versátiles 48

49 Comentarios Finales II La capacidad de detección temprana del unrest depende de la calidad de las redes y también del conocimiento científico de los procesos Solo la integración del monitoreo instrumental y la correcta evaluación del peligro (amenaza) permite una adecuada respuesta La integración de otros aspectos como la vulnerabilidad (exposición) requiere un trabajo multidisciplinario para una adecuada evaluación integral del riesgo 49

50 Comentarios Finales III La mayor fortaleza de un sistema nacional integrado está en la integración de capacidades donde cada actor juega un rol especializado, sin duplicar esfuerzos y sobre la base de un sólido conocimiento científico de base 50

51 Nunca se debería dar la espalda a un peligro latente ni tratar de huir de él. Si se hace eso, el peligro se duplica. Pero si se encara oportunamente y sin titubeos, el peligro se reduce a la mitad. Sir Winston Churchill Gracias Luis E. Lara luis.lara@sernageomin.cl