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Cotopaxi - Mapa de Peligros

Coto_Norte_small Coto_Sur_small    

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Introducción

Como es de conocimiento general, la reactivación del volcán Cotopaxi podría producir un impacto socioeconómico de gran magnitud. Por esta razón, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional considera necesario aclarar al público y a las autoridades encargadas de la capacitación y preparación los siguientes temas:


Generalidades de los fenómenos eruptivos
:

Las erupciones pasadas del Cotopaxi, incluyendo la última erupción importante ocurrida en el año 1877, estuvieron caracterizadas por seis clases de fenómenos eruptivos que representan peligro para el hombre y las obras de infraestructura. Estos fenómenos incluyen:

  1. Flujos de escombros y lodo (lahares)
  2. Caídas de piroclástos y ceniza
  3. Flujos piroclásticos
  4. Derrames de lava
  5. Gases volcánicos y vapor caliente
  6. Sismos Volcánicos


1. Flujos de lodos y escombros (lahares)
Sin duda alguna son los lahares que representan el mayor peligro para los habitantes de los valles de los Chillos, de Tumbaco y de Latacunga y Salcedo, en caso de una erupción importante del volcán Cotopaxi.

En los Mapas de Peligros Volcánicos Potenciales Asociados con el Volcán Cotopaxi, Zona Norte y Zona Sur, (Hall y Hillebrandt, 1988), publicado y distribuido ampliamente hace varios años por el Instituto Geofísico, se ve claramente que son los flujos de escombros y lodo (lahares) los que podrían causar grandes afectaciones a lo largo de los cauces de los ríos Salto, Pita, Santa Clara, San Pedro en los respectivos valles de los Chillos y Tumbaco, por un lado, y por otro los rios Cutuchi, San Lorenzo, Saquimala, Burrohuaicu, Alaquéz, Patate y Pastaza.

Los lahares comprenden una mezcla de materiales volcánicos (rocas, ceniza, pómez, escoria) y agua en proporciones variables, la cual una vez combinada, viaja rápidamente pendiente abajo siguiendo el curso de las quebradas. En el caso de Cotopaxi, la fuente de agua más importante es la fusión del casquete de hielo y nieve por acción de materiales incandescentes (flujos piroclásticos o flujos de lava), cuya temperatura es superior a los 800oC. Toda el agua y pedazos de hielo incorporados se mezclan con el material volcánico suelto que se encuentra en su camino, transformándose rápidamente en un flujo muy móvil con características texturales similares al concreto utilizado en la industria de la construcción. Dada la densidad de esta mezcla, estos flujos pueden transportar grandes bloques de roca (de hasta varios metros de diámetro) y otros objetos como puentes, casas, árboles y vehículos.

La peligrosidad asociada a este fenómeno está determinada por el volumen, velocidad y extensión del lahar generado, los cuales a su vez dependen del volumen de agua y del material rocoso suelto disponible sobre la superficie del cono, de la pendiente y del encañonamiento de los drenajes, de la fluidez del flujo, así como de la cantidad de material suelto en los cauces que drenan el volcán.  Se han observado velocidades de 40 a 100 km/h en lahares históricos de otros volcanes, pudiendo extenderse aguas abajo decenas a cientos de kilómetros, arrasando con todo lo que encuentran a lo largo del cauce y a orillas de los drenajes afectados. Típicamente dejan a su paso un depósito de escombros de varios metros de espesor, caracterizado por la presencia de grandes bloques de roca. El principal peligro para la vida humana es el enterramiento o el impacto de bloques y otros escombros. Las edificaciones y otros bienes que estén en el camino del flujo serían destrozados, enterrados o arrasados.

2. Caídas de piroclástos y ceniza
En todas las erupciones del Cotopaxi ha caído en los alrededores del volcán los productos volcánicos de la erupción. Este fenómeno constituye, después de los lahares, el fenómeno más grave desde el punto de vista del impacto socioeconómico causado a los habitantes. Las caídas de piroclastos afectan tanto a la población como a los animales, cubren áreas del orden de cientos a miles de kilómetros cuadrados, terminan con todas las cosechas de los próximos años y generan un problema social devastador para los gobiernos quienes tienen que atender a la gente y ganado afectado. En el caso del Cotopaxi, donde los vientos soplan en general desde el este y sudeste hacia el noroeste, oeste y sudoeste, será el Valle Interandino entre Machachi al norte y Salcedo al sur el que recibiría la mayor parte de la ceniza. Las acumulaciones de ceniza serán mayores cerca al volcán y disminuirán conforme nos alejamos del mismo. En los caseríos más cercanos al volcán, donde se esperan caídas más frecuentes y espesores importantes, las casas y otras estructuras no bien construidas podrían sufrir el colapso de sus techos y paredes debido al peso de la ceniza. Además, en dichas zonas cercanas, los fragmentos caídos podrían alcanzar diámetros de hasta 10 cm y provocar incendios, si guardan mucho calor. Así mismo, las caídas de ceniza podrían causar muchos problemas en la salud de los habitantes (problemas respiratorios) y sus animales (problemas digestivos). Por lo tanto son la Defensa Civil y los gobiernos provinciales quienes tienen que tomar en cuenta esta eventualidad y desarrollar un programa de contingencia correspondiente.

Además, vale recordar que en aquellos sectores donde se acumulan grandes cantidades de ceniza (del orden de varios centímetros de espesor), existe la probabilidad de generar lahares secundarios, si ocurren lluvias de gran intensidad posteriores a la depositación de la ceniza. Dichos lahares secundarios amenazarían los valles y quebradas ubicados aguas abajo del área donde ocurran estas lluvias. La descripción detallada de los lahares presentada en la sección siguiente es pertinente también para los lahares secundarios, aunque se espera que sus volúmenes y alcances sean considerablemente menores.

3. Flujos piroclásticos
Los flujos piroclásticos o nubes ardientes representan el fenómeno más peligroso, dada su alta temperatura (900-1000 º C) y elevadas velocidades (superior a los 100 km/h). Se originan en la cumbre o a partir de la columna eruptiva sobre el volcán. Afortunadamente en todas las erupciones históricas y prehistóricas, los flujos más grandes han llegado hasta la base del cono, por lo que en ningún caso han alcanzado lugares donde hoy en día existen caseríos o zonas pobladas. Si las futuras erupciones del Cotopaxi son de la misma magnitud que las pasadas, se cree que dicho fenómeno no alcanzará ni afectará los sectores habitados. Solamente en el caso de una erupción muy grande, los flujos piroclásticos podrían alcanzar las zonas pobladas de la base del flanco occidental del cono en el valle de Latacunga.

4. Derrames de Lava

En tiempos históricos y prehistóricos han ocurrido frecuentemente derrames o flujos de lava emitidos generalmente del cráter o de fisuras en el flanco occidental del cono. Afortunadamente tales flujos avanzan lentamente y llegaron solamente hasta la base del cono. Por lo tanto no representan peligro alguno para las zonas pobladas alrededor del volcán.

5. Gases Volcánicos y Vapor Caliente
Antes, durante o después de una erupción, el volcán puede emitir gases volcánicos y vapor a altas temperaturas, particularmente por su cráter o por la parte superior del cono volcánico. Se desconocen otras zonas de salida de gases y vapor (fumarolas) en los flancos intermedios e inferiores del cono. Dado que los vientos en la parte superior del volcán son muy fuertes, dichos gases serían disipados rápidamente, y por lo tanto no representan peligro alguno para los habitantes de las cercanías del volcán. Por el contrario, los andinistas que visiten el cráter o la parte superior del cono deben tomar las precauciones necesarias para evitar entrar en contacto con dichos gases y vapor calientes. En particular se debe evitar el ascenso al cráter o a las depresiones adyacentes donde pueden acumularse y concentrarse los gases magmáticos. Adicionalmente, la mezcla de los gases (especialmente el SO2 ) con el agua lluvia favorece la formación del ácido sulfúrico, que cae a la superficie en forma de lluvia ácida, dañina para los series vivos (animales y plantas) y altamente corrosiva para los objetos metálicos.

6. Sismos Volcánicos
En las semanas y meses que preceden una erupción, se detectan comúnmente, muchos microsismos en las cercanías y en el cono mismo del volcán. Este fenómeno lejos de afectar a los pobladores que habitan en las cercanías del volcán, resulta beneficioso para la comunidad pues permite a los científicos comprender mejor los procesos magmáticos que estén ocurriendo en un volcán activo. En general la actividad volcánica no genera sismos de mayor magnitud, de tal manera que en raras ocasiones los sismos alcanzan una magnitud que les permiten ser sentidos por los moradores.  En efecto, en algunas erupciones pasadas del Cotopaxi se reportó que la gente sintió “temblores”; sin embargo, ningún sismo causó daños en los alrededores. En consecuencia en caso de una reactivación del Cotopaxi, no es de esperar sismos de magnitud intermedia o grande, ni destructores.

Referencias
Mapas de los peligros volcánicos asociados con el Cotopaxi (Hall y Hillebrandt, 1988).

Estilos de la actividad eruptiva
Las caídas de ceniza regionales, cuya distribución es generalmente al oeste del volcán, han tenido una notoria afectación a las zonas más cercanas y al occidente-noroccidente del volcán. Las caídas relacionadas con erupciones históricas han lanzado piroclastos mayormente en una zona comprendida entre Machachi y Latacunga. En la erupción de 1877 se reportó que la ciudad de Quito experimentó 24 horas de oscuridad  y que se acumuló alrededor de 1 cm de ceniza. Por otro lado, las erupciones prehistóricas de carácter riolítico tuvieron un alcance varias veces mayor; así por ejemplo en la cuenca de Quito hay importantes depósitos de cenizas riolíticas del Cotopaxi de varios centímetros de espesor.

Uno de los principales riesgos relacionados con una posible reactivación del volcán Cotopaxi es la formación de los destructivos flujos de lodo y escombros (lahares) que pueden ser generados por flujos piroclásticos o flujos de lava los cuales funden parcialmente la capa de hielo y nieve del volcán. Estos lahares pueden tener grandes volúmenes y cubrir grandes muy áreas (Mothes, 1992; Mothes at al., 1998), afectando a importantes obras de infraestructura y más aún a zonas densamente pobladas a varias decenas de kilómetros de distancia del volcán. Dentro de estas zonas se encuantran las ciudades Latacunga, Sangolquí, San Rafael, Tumbaco, hasta la zona costera de Esmeraldas.

Con respecto a los flujos piroclásticos, los eventos con magmas andesíticos tienen un alcance que solo llega a poca distancia del crater (15 km). Dada la escasa población que vive en estos sectores el nivel de vulnerabilidcad es relativemente bajo. Sin embargo los eventos de carácter riolítico han producido flujos piroclásticos que han llegado casi hasta Selva Alegre por el cauce del río Pita y hasta Lasso por el cauce del río Cutuchi.

Actualmente el volcán Cotopaxi se encuentra en una fase andesítica y es probable que sus futuras erupciones tengan un alcance moderado. Sin embargo el grado de afectación puede ser muy alto, dada la importante población que habita en las zonas de peligro, particularmente a lo largo de los cauces por donde podrían transitar lahares. Sin embargo, nuestras investigaciones destacan que las erupciones riolíticas del Cotopaxi ocurren aproximadamente cada dos mil años.
Una erupción con este tipo de magma sería muy explosiva y el alcance de sus productos tendría un área muy grande en comparación con los eventos andesíticos. Dado que la última erupción riolítica del Cotopaxi ocurrió hace 2300 años, sería prudente de tener una profunda planificación de como se podría enfrentar este tipo de actividad explosiva.

En resumen, durante la epoca histórica el estilo eruptivo del Cotopaxi ha estado caracterizado por:

  1. Erupciones leves estrombolianas, cuya columna eruptive sube cientos o miles metros sobre el nivel del cráter y tiene las característica fuentes de lavas, sostenidas a semi-sostenidas, lanzamiento de bloques y proyectiles, y una limitada generación de ceniza. Los volumenes de magma involucrados son pequeños. Existe la posibilidad de producir pequeños lahares por la fusión del glaciar.
  2. Erupciones de mayor magnitud, en lo cual un gran volumen de magma (0.3-1.0 km 3 ) es emitido en forma de flujos piroclásticos, caídas de ceniza de alcance regional y eventualmente flujos de lava. Se ha visto que los flujos piroclásticos fueron producidos mayormente por procesos de desborde explosivo del magma desde el cráter (“boiling over”), como en la erupción del 26 de Junio de 1877; o fueron causados por el colapso de una columna sostenica (“column collapse”), como fue el caso de la erupción del año 1768. En los dos casos los materiales incandescentes tuvieron amplia distribución por los flancos del volcán y facílmente causaron la fusión de la capa glaciar y la generación de los resultantes lahares. Este tipo de erupciones son accompañadas por caídas regionales de escoria o de pómez gruesa con espesores de varios centímetros. Los flujos piroclásticos llegaron aproximadamente hasta 12 km de la base del cono.
  3. Erupciones en la cual se produce mayormente una emisión de un flujo de lava (1854) y una límitada caída de ceniza regional. Se trata de magma mayormente degasificado. Dependiendo de la ubicación de la fractura donde sale el magma (podría ser de una fractura lateral) determinará si hay generación de lahares.
Registro de erupciones del volcán Cotopaxi y sus características
Ciclo eruptivo Fecha No. erupción Erupcián pliniana Otras caídas Flujos Piroclásticos Colapso Frente de lava Lahares Flujos de lava
  1880 1 1          
  1877 1 1 1 > 10   =7 3 ?
  1854 2 1 1     1 1
P 1853 1   1 1   1 1
  1768 1 1 6 1 ? muchos 1 ?
  1766 1 1       muchos  
M 1744 1 1 1     2 GRPS  
  1742 3 2 1 1   3 GRPS  
MZ 1534 2 1 1 2   2 1
QUIL 1200              
Z   5 ? 2 3 1 ?   2  
Y   1 1   1      
X   2 1 1     2  
L-2   1 1   1   1  
L-1   1 1   1   2  
KB-2   1 1         muchos
KB-1   1 1   1 1 2 1
KA-2   1 1       varios  
KA-1   1 1   1      
PEÑAS BLANCAS 1 1       1  
JK   3 ? 1 02-Mar 1 1 3 ?
JJ   3? 1 02-Mar 1   1 1
J   1 1         1
I-3   1 1   1 1 1 muchos
I-2   1 1     1 3 1
I-1   4 ? 1 02-Mar     2  
H   3 3 2        
  TOTAL 43 28 27 >13 4 >>31 12
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