TEMA 6. GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS INTERNOS Guión del tema 1. Dinámica de la Geosfera 2. Riesgos geológicos 3. Riesgos volcánicos 4. Riesgos sísmicos Desarrollo del tema 1. Dinámica de la Geosfera Geosfera. Sistema terrestre de estructura rocosa que sirve de soporte a los demás situados en su parte más superficial. También es la fuente de recursos minerales y energéticos (combustibles fósiles y uranio). Repaso de la estructura de la Geosfera La geosfera representada como modelo de caja blanca: Dos tipos de energía: solar y energía interna. Se encuentra en continuo cambio a través de procesos geológicos internos y externos, que la mantienen en equilibrio. CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 1
Los procesos geológicos ocurren de forma gradual tranquila y pacífica. Sin embargo de vez en cuando ocurren fases paroxísmicas de los mismos con una magnitud muy superior a lo habitual (lluvias torrenciales y avenidas, terremotos, volcanes, PROCESOS GEOLÓGICOS 1.a Procesos geológicos externos Ocurren en la parte más superficial, forman el sistema de denudación o desgaste sobre el que actúan los agentes geológicos externos movidos por la energía solar. Los procesos geológicos externos modelan el relieve, ayudados por la fuerza de la gravedad favoreciendo el transporte de materiales a las zonas bajas. Meteorización. Alteración física o química de las rocas in situ debida a la acción de los agentes atmosféricos. Es un proceso estático de disgregación de las rocas o de cambio de su estructura química. Erosión. Proceso dinámico por el que los materiales resultantes del proceso anterior son desplazados a zonas más bajas, donde se depositan. Sedimentación. Acumulación progresiva de sedimentos con mitificación de los materiales y formación de las rocas sedimentarias. El resultado de estos procesos es la modificación del relieve con rebaje de los resaltes y rellenado de las depresiones. 1.b Procesos geológicos internos Los produce la energía geotérmica manifestada en el gradiente geotérmico o aumento de la temperatura de 1º C por cada 33 metros de profundidad en los primeros kilómetros. Las causas de este calor son por un lado el calor residual de la formación del planeta (es de origen profundo y uniforme en todo el planeta y por otro lado la desintegración radiactiva como la del uranio (es de origen cortical y variable según las zonas). Esta energía radiactiva es la responsable de los procesos geológicos internos. Repaso de la teoría de la Tectónica de Placas, con los fenómenos asociados. Ciclo de las rocas. Bordes de placa. CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 2
REPASO DE LA TECTÓNICA DE PLACAS 2. Riesgos geológicos Riesgo geológico es cualquier condición del medio geológico o proceso geológico natural, inducido o mixto que pueda generar un daño económico o social para alguna comunidad humana y en cuya predicción, prevención y corrección han de emplearse criterios geológicos. El riesgo geológico se calcula como los demás: R = P.V.E CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 3
3. Riesgos volcánicos Los volcanes son la manifestación más directa de la energía geotérmica dado que son fracturas por las que el magma puede salir al exterior, además de ser un riesgo geológico natural (pueden causar muerte y destrucción). 3.a Distribución geográfica de los volcanes Se calculan unos 40.000 volcanes en la Tierra, sólo unos 10.000 por encima del nivel del mar, y de ellos 800 activos actualmente. Se sitúan fundamentalmente en los límites de placa, sobre todo en zonas de subducción del cinturón de fuego del Pacífico; también en dorsales (Islandia) y en zonas intraplaca (Hawai, Canarias, Kilimanjaro). VOLCANES EN ZONAS INTRAPLACA Puntos calientes o hot spots. El origen de las islas Hawai se explica debido a la existencia de puntos calientes debajo de la litosfera océanica. En estas zonas, como vimos al estudiar el movimiento de las placas, se produce un ascenso de materiales muy calientes, sólidos pero plásticos, procedentes de zonas profundas del manto y calentadas por el núcleo externo, hasta la litosfera. Cuando ese chorro de material alcanza la litosfera, parte se funde y se originan magmas que alcanzan la superficie y dan lugar a la CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 4
formación de volcanes. En el caso de las Hawai, esos volcanes submarinos, al crecer por encima de la superficie del mar formarían las diferentes islas volcánicas del archipiélago. Fracturas o puntos débiles de la litosfera (Canarias). Actualmente se descarta el origen de las islas canarias a partir de un punto caliente. Se piensa en la actualidad que el magma de esta región emerge a través de fracturas en la placa africana originadas por las tensiones de la apertura del atlántico. 3.b Partes de un volcán CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 5
3.c Factores de riesgo volcánico Analizamos los tres factores de riesgo: Exposición. Las áreas volcánicas suelen estar superpobladas por la fertilidad de sus tierras, los recursos minerales y energéticos. Ello hace que la exposición resulte elevada. Vulnerabilidad. Depende de los medios para afrontar el riesgo (información, prevención, infraestructuras, protección civil, capacidad económica, En general, los países pobres suelen sufrir más las consecuencias. La riqueza, la tecnología, la educación y la información disminuyen la vulnerabilidad. Peligrosidad. Depende de la magnitud del propio fenómeno (tipo de erupción, situación geográfica, área afectada, tiempo de retorno o frecuencia de repetición, ) y de otros peligros indirectos como los siguientes: Gases: condicionan enormemente la violencia de la explosión, aumentando o disminuyendo la fluidez y viscosidad de la lava, por lo tanto las explosiones volcánicas. Estos gases son el vapor de agua, dióxido de carbono, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno y nitrógeno. Provocan molestias respiratorias e incluso asfixia. Coladas de lava: Peligrosidad en función de su viscosidad. Las lavas ácidas tienen alto contenido en sílice y son muy viscosas, de lento desplazamiento y corto recorrido. Son las más peligrosas al contener muchos gases que se liberan con brusquedad con violentas explosiones que dan origen a piroclastos. Suelen producirse en los bordes destructivos. Las lavas básicas tienen menos del 50 % de contenido en sílice, son muy fluidas, desplazándose con rapidez a grandes distancias, dando erupciones poco violentas dado que dejan escapar los gases suavemente. En puntos calientes, fracturas. Las lavas almohadilladas son las más abundantes y se originan en volcanes submarinos, de extrema fluidez dejan salir los gases fácilmente. En las dorsales. Las coladas de lava originan destrozos en los cultivos, incendios, cortes en vías de comunicación, arrasan pueblos, taponan valles produciendo inundaciones. CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 6
Lavas ácidas viscosas AAA o malpaís (en canarias) Lavas básicas fluidas Pahoehoe o cordadas (canarias) Lluvia de piroclastos: Son fragmentos lanzados a consecuencia de la explosión y pulverización de la lava. Se diferencian por su tamaño de menor a mayor: cenizas, puzolanas, lapilli y bombas. Provocan destrozos en cultivos, hundimiento de viviendas, lluvias de barro, enfriamiento del clima (al permanecer en suspensión en la atmósfera), daños en los aviones Explosiones: Dependen de la viscosidad del magma. Los volcanes se dividen en efusivos y explosivos según la violencia de las explosiones. Índice de explosividad (VEI) = (Piroclastos/total de materiales) x 100 Este índice varía para un mismo volcán de una erupción a otra o en distintas fases, sobre todo si entra agua en la cámara magmática y desencadena una erupción freato-magmática. Provocan emisión a la atmósfera de grandes cantidades de piroclastos, desprendimiento de laderas y taponamiento de valles con inundaciones asociadas, formación de nubes ardientes o calderas volcánicas. Nube ardiente: Es la manifestación volcánica más peligrosa. Cuando una columna eruptiva en lugar de ascender cae y en segundos desciende a 200 km/h por la ladera como una nube de fuego rodante que puede recorrer hasta 100 km de distancia. Al detenerse los fragmentos se fusionan y crean una colada piroclástica. Provoca daños por combustión, graves quemaduras, asfixia por inhalación de aire y polvo al rojo, destrucción total de bienes materiales. CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 7
La erupción del Vesubio del 24 y 25 de agosto del año 79 d.c. se desarrolló en dos fases: - Una primera erupción de tipo pliniana que duró de 18 a 20 horas y produjo una lluvia de pumita en dirección al sur del cono que aumentó la profundidad en 2,8 m en Pompeya mediante un flujo piroclástico. - Una segunda fase de tipo peleano con la formación de una nube ardiente que llegó hasta Miseno y que se concentró en el oeste y el noroeste. Dos flujos piroclásticos sepultaron Pompeya, quemando y asfixiando a los rezagados que permanecieron allí. Oplontis y Herculano recibieron la peor parte de los flujos y fueron enterradas por cenizas y depósitos piroclásticos. Domo volcánico: La viscosidad de la lava es extrema y se deposita en el cráter formando una masa bulbosa que tapona. La brusca explosión del domo puede provocar el agrandamiento del cráter y agravar la erupción por formar una nube ardiente. Caldera volcánica: Tras una gran explosión con gran cantidad de piroclastos, la cámara magmática se queda muy vacía, inestable, y el techo se desploma agrandando el cráter. La caldera puede originar un lago de cráter si se llena de agua. Puede provocar el desplome del edificio volcánico, tsunamis, terremotos, Otros peligros indirectos: Lahar: Ríos de barro producidos por fusión de hielo o nieve en las cumbres de volcanes elevados. Provocan arrasamiento de poblaciones y cultivos bajo una capa de lodo (Nevado del Ruíz, 1985) Tsunamis: Olas gigantescas derivadas de un terremoto submarino por derrumbe de un edificio volcánico. Provocan inundaciones de costas (Krakatoa, 1883) CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES 8