Servicio Nacional de Estudios Territoriales VIGILANCIA VOLCÁNICA EN EL SALVADOR CON ÉNFASIS EN EL VOLCAN DE SAN MIGUEL DURANTE 2002 Introducción Los terremotos del año 2001 nos recuerdan que El Salvador igual que otros países de la región es un país extremadamente vulnerable al impacto de amenazas naturales, ya sean estas por actividad sísmica, volcánica o por fenómenos hidrometeorológicos. El Servicio Nacional de Estudios Territoriales (SNET), entidad adscrita al Ministerio del Medio Ambiente y Recursos Naturales, es la institución científica responsable de realizar tareas de monitoreo y vigilancia de los fenómenos que pueden constituir amenazas, y de ejecutar acciones concretas orientadas a mitigar los riesgos asociado s a estas amenazas. El Área de Vulcanología del SNET es responsable del análisis de la peligrosidad volcánica y de la vigilancia de los volcanes activos. En este sentido desarrolla actividades para monitorear los principales volcanes activos del país: Santa Ana, Izalco, San Salvador, Ilopango, San Vicente y San Miguel (Fig. 1). La vigilancia volcánica consiste en la toma de datos con equipo preciso realizando mediciones periódicas y sistemáticas a lo largo del tiempo (Foto 1 y foto 2). Foto 1. Fumarola en volcán Santa Ana Foto 2. GEOCOSPEC en volcán San Miguel
La temperatura de las fumarolas se mide con una termocupla analógica que tiene un rango para medir hasta de 1200 ºC. Con respecto a gases como el dióxido de azufre (SO 2 ), estos, se cuantifican con un Espectrómetro de Correlación (GEOCOSPEC). De tal forma que es posible conocer el momento en que ocurre algún tipo de anomalía, pronosticar cuando podría producirse la reactivación de un volcán y desarrollar por tanto los sistemas de alerta temprana para los diferentes sectores de la población. Los resultados del análisis del peligro volcánico son importantes para que las instituciones responsables de la protección civil, en coordinación con la participación ciudadana, desarrollen acciones tendientes a la prevención y mitigación del riesgo volcánico y además preparen los planes de emergencia que deberán implementarse en caso de que se genere una alerta, con la finalidad de reducir daños ante una eventual erupción. En este artículo se presentan algunos de los resultados más relevantes de los estudios de investigación que ha venido realizando el área de vulcanología del SNET, con énfasis en el volcán de San Miguel, como ejemplo de las tareas de vigilancia que desarrolla la unidad en los principales volcanes activos del país. Así, se pretende exponer cuales son los principales peligros asociados a este edificio volcánico y cuales son sus pautas de comportamiento normal atendiendo a los resultados del monitoreo del año 2002. Localización El volcán de San Miguel se localiza en el sector oriental de la cordillera volcánica que atraviesa a El Salvador, concretamente en el Departamento de San Miguel, a 140 Km. al oriente de la capital. El volcán y su área de influencia se encuentra entre dos de las ciudades más importantes de la zona oriental del país: Usulután y San Miguel, las cuales tienen zonas rurales muy extensas y densamente pobladas. Figura 1. Ubicación del volcán de San Miguel Peligros asociados La ciudad de San Miguel, es la segunda en importancia para el país por su desarrollo urbano y agrícola. De hecho está creciendo urbanísticamente y expandiéndose sin cautela sobre el área de influencia del volcán de San Miguel, localizado a sólo 10 Km. de la ciudad. Por otra parte, algunos de los cantones rurales de los municipios de San Miguel, Cíñamela, San Jorge, San
Rafael Oriente y El Tránsito están directamente ubicados bajo las faldas del volcán. La ciudad de Usulután, cabecera Departamental, ubicada al oeste del edificio volcánico, está también en el área de influencia del mismo. Por tanto, el riesgo de que la población pueda resultar afectada por alguna de las manifestaciones volcánicas es alto, debido a la proximidad de los asentamientos humanos a la amenaza, tal como sucedió en 1762, con el flujo de lava que se dirigió a la ciudad (ver cuadro 1), dando origen a la famosa tradición de la Milagrosa Virgen de la Paz. En cuanto a las erupciones volcánicas, estas pueden ser de diferente tipo y energía. Un volcán puede presentar diferentes tipos de actividad en un período eruptivo, es decir, una misma erupción puede aportar lavas, ceniza y escorias en grandes cantidades. En otros casos, la actividad eruptiva de un volcán consiste de un evento en particular, ya sea emisión de lava o ceniza. Cada una de estas manifestaciones constituye un peligro particular, ya que puede impactar de diferente manera sobre las personas. Así, las erupciones consideradas explosivas forman enormes columnas eruptivas que alcanzan, en ocasiones, más de 20 km. de altura. En este caso particular, se constituyen en un gran problema para la aviación civil, ya que la ceniza es abrasiva y afecta los motores de los aviones. DATOS GENERALES DEL VOLCÁN DE SAN MIGUEL Localización: Latitud: 13 26 N, Longitud: 88 16 W Tipo de volcán: Estrato volcán Tipo de roca: Basalto con olivino y plagioclasa Altitud: 2130 m.s.n.m Tipo de actividad: Emisión de flujos de lava y explosiones moderadas de ceniza y escoria Volumen del volcán: 130 km 3 Ultima erupción de lava: Diciembre 1976 a Enero 1977 Ultima erupción de ceniza: Pequeña explosión el 16 de Enero de 2002 Fecha Erupciones relevantes durante los últimos 100 años 1 02 jun.1931 Erupción de cenizas que cayeron sobre la ciudad de San Miguel. Feb-Jul 1966 Erupción deposita 1.5 m de espesor de ceniza en el cráter Dic 76, Ene 77 Flujo de lava que rebaso el cráter central y sus alrededores En-Marzo 1995 Pequeñas emisiones periódicas de cenizas y gases Cuadro 1. Datos generales y cronología de erupciones del volcán de San Miguel Las erupciones volcánicas son la culminación de todo un proceso natural que produce enormes daños sobre las personas, sus propiedades y su medio ambiente. De acuerdo a estudios recientes de los depósitos eruptivos, se comprueba que el volcán de San Miguel está constituido por diversas capas de rocas intercaladas con ceniza y suelo, razón suficiente para llamarlo estrato volcán. Cada depósito en el terreno, es evidencia de la actividad eruptiva que ha presentado durante su historia. Para el caso del volcán de San Miguel los principales peligros que amenazan a la población que vive en sus flancos son 2 :. a) Flujos de lava b) Caída de piroclastos (cenizas, lapilli, escorias, bloques, bombas) c) Flujos piroclásticos (Nube de gas caliente y fragmentos de roca) d) Gases volcánicos e) Flujos de lodo (Lahares) f) Deslizamientos volcánicos 1 Los Volcanes Activos de Guatemala y El Salvador, 1956; SNET 2003 2 Servicio Geológico de los Estados Unidos/SNET, 2001
a) Flujos de lava La lava es roca fundida (magma) que emerge desde el interior de la tierra a la superficie. Los flujos de lava en el volcán de San Miguel fluyen sobre las laderas del volcán y se esparcen por las vaguadas a velocidades que pueden ser de metros por día, incrementando según sea la pendiente del terreno y recorren distancias de hasta 12 km. En este volcán los flujos de lava se han esparcido hacia los cuatro flancos donde hoy se localizan ciudades como San Miguel, San Jorge, San Rafael Oriente y el Tránsito. Los flujos de lava raras veces causan la muerte a personas, pero usualmente originan incendios forestales y destruyen todo lo que encuentran en su trayecto. b) Caída de piroclastos (ceniza, lapilli, escoria y bloques rocosos) Son fragmentos de lava expulsados al aire, donde se enfrían y solidifican hasta caer sobre la superficie. Provienen de erupciones explosivas, su tamaño varía desde milímetros a metros. Los más grandes caen entorno a la boca eruptiva y los más pequeños caen a varios kilómetros del volcán. Depósitos piroclásticos de lapilli y bombas volcánicas alcanzan hasta 6 metros de espesor en el área del Cantón el Conacastal y Montaña Lacayo, al Noroeste del volcán de San Miguel. Este tipo de evento volcánico afecta grandemente al medio ambiente y a las personas. Contamina el aire y cuerpos de agua, quema los cafetales, el pasto, y al caer sobre las viviendas vulnerables se acumula y puede hacer colapsar los techos. c) Flujos piroclásticos Son el producto de erupciones explosivas. Se forman cuando colapsa una columna eruptiva o se derrumba un frente de lava que esta siendo emitido. Se forma un flujo turbulento por la mezcla de gases calientes con fragmentos de rocas. Se trata de una erupción altamente peligrosa, ya que alcanzan temperaturas de hasta 900 C y pueden moverse a velocidades que varían entre 100 y 250 km. por hora. Algunos depósitos con características de flujos piroclásticos se han encontrado al oriente y sur poniente del volcán de San Miguel, por lo cual se infiere que los poblados localizados en esas áreas están potencialmente expuestos a este peligro. Los flujos piroclásticos son increíblemente destructores de todo cuanto esta en su camino. La única opción para salvarse es evacuar rápidamente la zona tan pronto se propaga la alerta por parte de las autoridades y expertos responsables. d) Gases volcánicos Usualmente los volcanes activos emiten constantemente gases a través de las fumarolas en su cráter y las grietas de sus flancos. Los principales gases que emiten los volcanes son: vapor de agua, dióxido de carbono y dióxido de azufre. Los gases volcánicos, cuando se emiten en altas concentraciones, pueden provocar problemas de salud en las personas expuestas (irritaciones, problemas respiratorios), se queman los pastos y cafetales, como ocurre en la zona de influencia del volcán de San Miguel. e) Lahares Lahar es un término que se usó por primera vez en Indonesia para describir flujos de lodo o flujos de escombros que se generan en las zonas altas de los volcanes. La mezcla de escombros volcánicos con agua lluvia forma un flujo denso parecido al concreto fresco, que influenciado por la gravedad y las pendientes fuertes se desplaza aguas abajo con velocidades que varían de 32 a 65 km. por hora. Pueden recorrer distancias de hasta 200 km desde su origen y arrasar y sepultar todo lo que encuentran a su paso. Un estudio realizado en el año 2001, en el volcán de San Miguel, por geólogos del Servicio Geológico de los Estados Unidos, determina que las zonas que pueden resultar inundadas por lahares que tengan un volumen de 100 mil metros cúbicos, son las áreas que conforman el
sistema de drenaje radial hacia los cuatro flancos del cono del volcán. El área poblada más expuesta a este peligro esta conformada por el Caserío Las Placitas en el Cantón Conacastal y el Caserío El Volcán en el Cantón del mismo nombre, en el flanco norte y noroeste del volcán Chaparrastique. f) Deslizamientos volcánicos Son enormes desprendimientos de taludes y colapso de áreas rocosas de la zona alta del volcán. Resulta de la descomposición de la roca debido a la acción de los fluidos hidrotermales del sistema volcánico. La alteración hidrotermal de los minerales de las rocas, combinado con intrusión magmática y temblores, sumado a la altura y peso propio del edificio volcánico son factores que pueden inducir colapso de un volcán como es el de San Miguel. Recientemente se han encontrado depósitos de hasta 5 metros de escombros volcánicos relacionados con deslizamientos rocosos provenientes de la cumbre del volcán en el área de San Rafael Oriente, a 12 Km. al Occidente del volcán. Lo que significa que este tipo de fenómeno recorre distancias largas y puede afectar poblados lejanos. Sin embargo, este tipo de peligro se repite mas o menos cada 5 mil años, por lo que la probabilidad de ocurrencia es baja. Por qué es importante vigilar los volcanes? El volcán de San Miguel, igual que otros volcanes activos como el de Santa Ana y San Salvador, se vigila a través del monitoreo instrumental sísmico con 3 estaciones instaladas en el cono (ver figura 2). El monitoreo instrumental geoquímico es ejecutado por el grupo de investigación vulcanológica de la Universidad de El Salvador (UES), quienes monitorean gases difusos (CO2) y gases disueltos en agua como es el gas Radón, en los volcanes Santa Ana, San Salvador, San Vicente y San Miguel. También se vigila el volcán a través del monitoreo visual, que consiste en inspecciones Fig. periódicas 2. Mapa de ubicación mensuales de al estaciones sísmicas en el cráter. De gran importancia es el aporte y colaboración volcán de de observadores San Miguel locales en el lugar. Durante las visitas periódicas mensuales se toman medidas de temperatura en fumarolas (Foto núm. 3), cuando las condiciones de acceso y clima lo permiten. Nótese que el técnico que toma la temperatura debe introducirse a la fumarola para obtener los datos. Actualmente ya no existe la fumarola de la foto 3, debido al colapso de la planicie suroriental en Agosto de 2002. Además, como parte del monitoreo visual se mide la abertura de grietas (Foto 4) y se describen detalladamente los cambios morfológicos en el cono y cráter. También, ha sido fundamental para el monitoreo, el trabajo ejecutado en conjunto con expertos vulcanólogos de la Universidad Tecnológica de Michigan (USA) y la Universidad Libre de Bruselas, con quienes usando el COSPEC se ha determinado la cantidad de dióxido de azufre que emana el volcán de San Miguel (Foto 5).
Foto núm. 3. Temperatura de 73.5 C en fumarola de la planicie cratérica (24 Abril 2002) Foto 4. Grieta en cráter volcán de San Miguel Foto 5. COSPEC en volcán de San Miguel Otros monitoreos como muestreo de agua de pozos, gases de fumarolas y estudios de la deformación del volcán son proyectos que se implementarán en el futuro, para ampliar el monitoreo del volcán de San Miguel y de otros volcanes activos como es el Santa Ana. Cabe mencionar que este tipo de trabajo es de gran interés científico, ya que permite determinar la línea base del comportamiento de los volcanes activos y detectar con ello anomalías o cambios que pudieran indicar intranquilidad volcánica asociada con intrusión magmática. Obteniéndose así los conocimientos técnicos y fundamentos necesarios para alertar a la población y a las instituciones responsables de la protección civil en caso de reactivación volcánica. Estado del volcán de San Miguel durante el 2002 De acuerdo al monitoreo realizado durante el 2002, el volcán de San Miguel presentó cambios significativos observables, tanto en su actividad sísmica como en su actividad erosiva. Con respecto al monitoreo sísmico, existen tres estaciones instaladas en el volcán (Fig. 2), el análisis cuidadoso de 720 sismogramas obtenidos de la estación VSM (Volcán de San Miguel), comparados con las señales de los sismogramas de la estación BLLM, permite obtener la gráfica 1 que representa la microsismicidad que caracteriza al volcán.
MICRO SISMICIDAD AÑO 2002 VO LCÁN DE SAN MIG UEL SISMO S TIPO "B" Problema técnico 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Gráfica 1. Microsismicidad del volcán de San Miguel durante el año 2002. Durante los primeros cinco meses del año se observó una tendencia ascendente en la sismicidad, que alcanzó más de 700 eventos el día 26 de Marzo. De Junio al 24 de Septiembre se observó una caída sustancial de eventos. Sin embargo, el 16 de Julio la actividad sísmica alcanzó los 500 sismos. Durante Octubre, Noviembre y Diciembre la microsismicidad sufre un incremento significativo, sobrepasando los 800 eventos el día 8 de octubre. Cabe mencionar que, problemas técnicos en las estaciones sísmicas persistentes durante todo el año, tales como: falta de carga en la batería y diversas interferencias (flechas azules en la gráfica) son factores que obstaculizaron el registro real de lo que puede ser el nivel de actividad sísmica del volcán. De todas maneras, un 90% de la sismicidad del volcán de San Miguel consiste en señales clasificadas como sismos tipo B. Estos eventos son relacionados con la evaporación del agua dentro del edificio volcánico. El otro 10% de la sismicidad del volcán se caracteriza por señales asociadas a vibración de volcán, explosiones, avalanchas y fracturas internas del macizo rocoso. En términos de emisión fuerte de gases, lo más relevante ocurrió durante la mañana del 16 y 28 de Enero y el 12 de Marzo. Los observadores reportaron haber visto salir columnas de gas blanquecino, elevándose a unos 200 metros del cráter y desplazarse por los vientos predominantes hacia el occidente del volcán. Situación actual del volcán Cabe mencionar que a pesar de los niveles altos de microsismicidad presentados por el volcán durante los últimos tres meses del año 2002, no hubo reporte de sismo sentido asociado al volcán, tampoco se observó y reportó otra clase de actividad por parte de los observadores locales. Por lo anterior se concluye que el volcán esta activo, pero no presenta una actividad intensa que pueda considerarse por el momento peligroso para la población. Además, aunque los niveles de actividad sísmica sobrepasaron lo usual, es decir los 400 eventos por día, el comportamiento del volcán es normal, ya que no se observan otros parámetros que sugieran intranquilidad volcánica. Sin embargo, la morfología del cráter ha cambiado significativamente debido al colapso de aproximadamente un 30 de la planicie sureste, causando la obstrucción del conducto central y con ello la salida libre de los gases fumarólicos. Lo que explica los niveles altos de microsismicidad debido a la presión ejercida por los gases.
Acciones de Mitigación El SNET se prepara para lo inevitable con acciones de mitigación a través del desarrollo de Sistemas de Alerta Temprana (SAT), coordinando con las autoridades del Comité de Emergencia Nacional y Departamental (COEN - COED) para implementar la preparación de planes de emergencia y evacuación. Se trabaja además, preparando mapas de amenaza y afiches donde se explican las zonas expuestas al peligro y charlas informativas para capacitar a las comunidades bajo riesgo.