México se encuentra situado en una región con importante actividad volcánica.
De los 3000 volcanes que aproximadamente tiene el país, 14 son considerados activos. Las tierras de origen volcánico son fértiles, de buen clima y con agua abundante, por lo que ha contribuido a que muchas poblaciones se hayan establecido cerca y en los alrededores de los volcanes. Lo anterior hace evidente que existe un alto riesgo asociado, el cual irá aumentando con el continuo crecimiento de la población y de las áreas urbanas. México ha vivido experiencias recientes de volcanes que han presentado fases eruptivas importantes, algunas con consecuencias lamentables.
el Chichón en 1982,
el Tacaná en 1986
el volcán de Colima, el cual ha tenido episodios de gran actividad en los últimos años.
La experiencia mas reciente se vivió en diciembre de 2000 cuando el volcán Popocatépetl pasó de una fase de moderada actividad a un estado de gran intensidad sísmica, fumarólica y lanzamiento de fragmentos
incandescentes relacionados con la destrucción de un domo formado en su interior.
Estas experiencias ponen de manifiesto la importancia de adquirir una percepción del riesgo y aprender
a convivir con los volcanes activos. Gracias a los avances tecnológicos es posible ahora conocer con
anticipación el incremento de la actividad de un volcán, a través de una serie de instrumentos y dispositivos
que permiten medir y registrar sus manifestaciones físicas. Ejemplo de ello es el sistema de monitoreo del
volcán Popocatépetl. Como un esfuerzo conjunto del Centro Nacional de Prevención de Desastres, del Instituto de Geofísica de la UNAM, y con una estrecha colaboración con el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), se estableció en los últimos años un complejo sistema de observación telemétrico con una central de adquisición y procesamiento de datos. Este sistema ha permitido dar seguimiento a la actividad reciente del volcán, aportando elementos indispensables para el alertamiento y la toma de decisiones. El objetivo del presente trabajo es describir este sistema, los tipos y métodos de monitoreo empleados, la instrumentación y las experiencias en la observación y registro de la actividad del volcán.
El Popocatépetl ( Del náhuatl: popoca, humo y tépetl, montaña: “Montaña que humea”) forma parte del
Sistema Volcánico Transversal en la cual se encuentran localizados los principales volcanes en
México.
nombres del volcan
El Popocatépetl, también conocido como El Pico de Anáhuac, Don Gregorio, Don Goyo o simplemente
El Popo. Se localiza 19.02° N y 98.62° W, en la intersección de los Estados de México, Morelos y Puebla. Este volcán es la segunda cima más alta del país con 5,452 m de altura.
Cerca del volcán Popocatépetl, se ubican grandes centros poblacionales como la Ciudad de México y la
Ciudad de Puebla, localizadas a 60 y 40 km del volcán respectivamente. Asimismo en un radio de 100 km
alrededor del volcán vive cerca de una cuarta parte de la población de México.
TIPOS DE MONITOREO E INSTRUMENTACIÓN DE VOLCANES
Al mismo tiempo que los volcanes pueden tener efectos benéficos, también pueden tener efectos
destructivos sobre la población que vive en sus cercanías, tales como emisiones de lava, flujos piroclásticos,
caída de cenizas, gases tóxicos, flujos de lodo, avalanchas, etc. Adicionalmente las columnas volcánicas
inyectadas a la atmósfera contienen ceniza y aerosoles que pueden ocasionar daños a la aeronavegación.
Sin embargo la mayoría de las erupciones vienen precedidas de cambios geofísicos y/o geoquímicos
que pueden ser detectados y medidos. De tal forma que para percibir y evaluar el estado de actividad y riesgo asociado a un volcán es necesaria la observación y vigilancia sistemática de sus manifestaciones físicas como: movimientos del terreno, temblores, deformaciones, cambios en la composición química de gases y manantiales, variaciones de temperatura, cambios magnéticos, etc.
De acuerdo con lo anterior, la vigilancia de un volcán implica las siguientes actividades:
Diseñar y establecer sistemas de instrumentación y métodos de observación de acuerdo con las
características y condiciones del volcán Monitorear y evaluar su actividad en forma continua y sistemática
Reconocer oportunamente e interpretar los cambios observados de su actividad
Monitoreo visual
Consiste en la detección por medios visuales y registros frecuentes de cambios apreciables en un
volcán y sus alrededores, como pueden ser: emanaciones de gases y cenizas, deformaciones, derrumbes,
deslaves, fracturas, flujos de lodo, actividad magmática, o cualquier otra manifestación visible ligada a su
actividad. Este monitoreo se lleva a cabo mediante observaciones a simple vista o con ayuda de binoculares,
vuelos de reconocimiento, con registros fotográficos, y cámaras de video, entre otros.
Estas apreciaciones generalmente constituyen indicadores cualitativos, sin embargo llevadas a cabo en
forma sistemática pueden proporcionar información importante y útil para complementar el monitoreo
instrumental e incluso para el diseño e instalación de redes de monitoreo
Monitoreo sísmico
El monitoreo sísmico consiste en la medición local o remota de la actividad microsísmica y en general,
de movimientos en la superficie del edificio volcánico. Estas vibraciones o movimientos se producen por
diferentes procesos en el interior de los volcanes.
Para llevar a cabo el monitoreo sísmico se emplean generalmente sismómetros y/o geófonos
distribuidos sobre y en los alrededores del volcán. Para localizar con precisión el epicentro de los sismos y su profundidad es necesario instalar una red sísmica de por lo menos 4 estaciones, preferentemente que alguno de ellos sean de tres componentes. Existen una gran variedad de estos instrumentos dependiendo de su tecnología, medio de registro y respuesta. Es común el empleo de sismómetros de periodo corto, o aunque más cotosos, sensores de mayor rango dinámico y definición en un amplio rango de frecuencias como los sismómetros de banda ancha
El monitoreo geodésico
consiste en la medición de cambios morfológicos de un volcán o deformaciones
que sufre el edificio volcánico. Los movimientos del suelo asociados a la deformación son, por lo general, muy pequeños. Además los efectos superficiales, como las variaciones por temperatura, la presencia de acuíferos y especialmente de glaciaciones en el edificio volcánico, pueden provocar efectos superiores a los debidos por la actividad volcánica. Por estas razones, para medir deformaciones, cambios en las pendientes del volcán o inclinaciones, se emplean técnicas precisas a través de instrumentos especiales. Las mediciones pueden realizarse a través de métodos geodésicos convencionales (nivelación, triangulación, trilateración, inclinometría seca, etc.) o por otros métodos electrónicos, siendo los instrumentos más usados: inclinómetros, distanciómetros y más recientemente, el empleo de receptores de Sistemas de Posicionamiento Global (GPS).
Monitoreo geoquímico
Una de las técnicas empleadas para el análisis de gases es la utilización de métodos espectrométricos,
los cuales consisten en analizar el espectro de emisión (o absorción) del gas e identificar así los diferentes
elementos que lo componen. Un ejemplo es la medida del flujo de SO2, utilizando un espectrómetro de
correlación “COSPEC”, para conocer en forma remota el flujo de este gas en una pluma volcánica. Otro de los equipos empleados es el LICOR, utilizado para determinar los niveles de CO2 también en la pluma volcánica.
Los primeros síntomas de reactivación del volcán Popocatépetl,
después de un periodo de quietud de casi 70 años, como se observó en 1993 gracias a los registros de dos estaciones sísmicas instaladas cerca del volcán: Altzomoni (IIA) y Tlamacas (PPM), operadas por el Instituto de Ingeniería y el Instituto de Geofísica respectivamente. Al surgir evidencias claras de la actividad del Popocatépetl y ante la falta de estaciones de observación que permitieran el estudio y localización de los eventos sísmicos, la tarea de diseñar e instrumentar una red de monitoreo del volcán Popocatépetl le fue encomendada al CENAPRED (Centro Nacional de Prevención de Desastres). A lo largo de casi ya 10 años de operación se han ido adicionando diversos instrumentos y sensores para medir diferentes parámetros físicos del volcán.
La red de monitoreo del Popocatépetl
actualmente está compuesta por 12 estaciones localizadas en las laderas circundantes del volcán, en sitios con altitudes de hasta 4300m y a 1.5 km del cráter. La instrumentación consta de 7 sismómetros de periodo corto (2 con sensores verticales y 5 triaxiales), 2 sismómetros triaxiales de banda ancha; 4 inclinómetros biaxiales para medir deformación; una cámara de video controlada en forma remota desde el CENAPRED con enlace de microondas; 3 detectores de flujo en el costado norte del volcán; un radar doppler meteorológico (actualmente dañado); una cámara térmica infrarroja, un sensor infrasónico, un radiómetro y diversos equipos para mediciones geodésicas, análisis químicos, determinación de las concentraciones de gases SO2 y CO2. Más de 60 señales de telemetría son transmitidas en forma continua hacia el puesto central de registro y procesamiento el cual está localizado en el CENAPRED. Allí se reciben todas las señales y mediante una extensa red de computadoras, la actividad es monitoreada y procesada las 24 horas del día.
Estacion.inclinométrica
A partir de 1995 se comenzó la instalación de las estaciones inclinométricas hasta contar con 4 inclinómetros. La instrumentación fue proporcionada por el Observatorio Vulcanológico de los Cascades enVancouver, Wa. del USGS y su distribución
Fotos sacadas con mi celular en texcoco. no son pinturas
MONITOREO SATELITAL
Para dar seguimiento a las emisiones del volcán, se tienen disponibles a través de Internet, una serie deimágenes ya procesadas de diferentes satélites, que ha permitido, en la mayoría de las explosiones y
exhalaciones dar seguimiento a las emisiones de ceniza . Entre éstas, se encuentran disponibles las imágenes de los satélites geoestacionarios NOAA GOES 8 y GOES 10 procesadas en la Universidad de Hawai, las cuales son actualizadas cada 15 minutos. Esto permite una observación casi en tiempo real de puntos calientes y el movimiento de las nubes cuando las condiciones atmosféricas así lo permiten.
RED DE COMPUTADORAS PARA EL MONITOREO Y PROCESAMIENTO
El Puesto Central de Registro tiene 12 computadoras dedicadas exclusivamente a la recepción,procesamiento, análisis, visualización y almacenamiento de las señales provenientes del monitoreo del volcán
Dichas señales son recibidas y analizadas en forma continua las 24 hrs. del día los 365 días del
año. A continuación se describe brevemente el funcionamiento de cada una de las computadoras que
componen la red de Monitoreo y Alertamiento del Volcán Popocatépetl.
CONCLUSIONES
Con la participación y el apoyo de diversas instituciones y de un entusiasta y comprometido grupo depersonas, se ha logrado poner en operación y mantener a lo largo de casi ya 10 años, una importante
infraestructura de registro y monitoreo que permite la vigilancia continua del volcán Popocatépetl, así como ladetección oportuna de cualquier cambio en su estado de actividad. El sistema de monitoreo y vigilancia del
volcán Popocatépetl es sin duda uno de los observatorios más completos. Este sistema ya ha comprobado ser de gran eficacia y utilidad como sucedió durante la crisis de diciembre del 2000, la mayor en los últimos 70 años. La información que ha generado a la fecha y que seguirá proporcionando en el futuro será de muy
valiosa para la investigación y seguramente permitirá entender cada vez mejor el fenómeno volcánico a fin de
prevenir futuros desastres que este volcán pudiese provocar. La experiencia adquirida con la instrumentación y el monitoreo del volcán Popocatépetl, han motivado realizar trabajos similares en otros volcanes activos del país, entre ellos, en el Tacaná, el Citlaltépetl, los cuales ya cuentan con 3 y 2 estaciones sísmicas, respectivamente. Además se está trabajando en la instrumentación del volcán Chichonal. Todo esto con la finalidad de estar preparados ante la posibilidad, aunque remota de que estos volcanes nuevamente se reactiven.
HISTORIA ERUPTIVA DEL VOLCÁN POPOCATÉPETL
El Popocatépetl es un estratovolcán andesítico con una gran historia eruptiva en los últimos 23,000años (Siebe et al, 1995). Hasta el momento se sabe que su actividad volcánica ha variado desde erupciones efusivas, con la emisión de derrames de lava, hasta erupciones de tipo explosivo que han provocado el derrumbe parcial del edificio, con la generación de diversos materiales volcánicos. En la tabla se resume la historia eruptiva del volcán Popocatépetl.
Año Breve historia del Volcán Popocatépetl
23,000a Gran erupción tipo Sta. Helena destruye el edificio volcánico previo
14,000a Gran erupción pliniana produce lluvias de cenizas y pómez sobre el valle de México
14,000-5,000a Ocurren varias erupciones menores y al menos cuatro grandes erupciones
3,000 b Erupción Grande
200 b Erupción Grande
800 c Erupción Grande
800 c- Después de la última erupción explosiva, la actividad del Popocatépetl ha sido
moderada. A lo largo de los últimos 1200 años se han presentado numerosos
episodios de actividad muy similares al actual. Algunos de ellos están
documentados
1354 c Erupción menor
1363 c Fumarolas
1512 c Fumarolas
1519 c Fumarolas
1530 c Erupción moderada
1539-1549 c Erupción moderada. Explosiones esporádicas moderadas emiten ceniza y
pómez
1571c Emisiones de ceniza
1592 c Fumarolas y emisiones de ceniza
1642 c Fumarolas y emisiones de ceniza
1663 c Erupción moderada. Explosiones esporádicas moderadas emiten ceniza y
pómez
1664 c Emisiones de ceniza
1665 c Emisiones de ceniza
1697 c Fumarolas
1720 c Erupción leve y actividad fumarólica
1804 c Fumarolas Leves
1919-1927 c Erupción Moderada. Explosiones esporádicas moderadas emiten ceniza y pómez. Se forma un pequeño domo de lava en el fondo del cráter.
1994- Erupción moderada. Explosiones esporádicas moderadas emiten ceniza y pómez. Formación de domos de lava en el fondo del cráter
(Tomada de http://www.cenapred.unam.mx/mvolcan.html)
RECONOCIMIENTOS
Sin lugar a duda el sistema de monitoreo del volcán Popocatépetl y los exitosos resultados obtenidos se
deben gracias al esfuerzo de numeras personas, organizaciones e instituciones. A todos ellos se les hace un
reconocimiento y un agradecimiento por contribuir a la prevención, en este caso, de alguna situación de riesgo del volcán Popocatépetl.
· PERSONAS
Nacionales Extranjeras
Alejandra Arciniaga
Alejandro Hernández
Alejandro Mirano
Alicia Martínez
Alonso Flores
Ana Lilian Martín
Ana María Alarcón
Ángel Vázquez
Arturo Gascón
Arturo Montalvo
Bernabé Juárez
Bertha López
Carlos Gutiérrez
Carlos Valdés
Carmen Pimentel
César Morquecho
Claus Siebe
Cynthia L. Vidal
Edgar Mota
Enrique Guevara
Esteban Ramos
Fernando Ballesteros
Francisco Galicia
Gerardo Carrasco
Gerardo Jiménez
Germán Espitia
Gilberto Castelán
Gloria Luz Ortíz
Guillermo González P.
Hidromiro Romero
Hugo Delgado
Jaime Urrutia
Javier del Pino
Javier González
Javier Ortíz
Javier Pacheco
Jazmín Vázquez
Jorge Diaz
Jorge Fuentes
José Luis Macías
José Luis Ortíz
Juan José Gómez
Juan Rosales
Krisna Singh
Laura Gaytán
Lorenzo Sánchez
Lucio Cárdenas
Luz María Flores
Marco Antonio Huerta
Marcos Galicia
Maria Aurora Armienta
Martín Peña
Miguel Ángel Franco
Paulino Alonso
Ramón Ruiz
Raúl Arámbula
Ricardo González
Roberto Meli
Roberto Quaas
Rolando Valseca
Salvador Medina
Sergio Alcocer
Servando de la Cruz
Tomás Sánchez
Ulises Errasti
Verónica Totolhua
Vicente Pérez
Andrew Lockhart
Carol Bryan
Dan Dzurisin
Dan Miller
Izumi Yokoyama
Jeff Johnson
Jeff Marso
John Ewert
Marvin Couchman
Ramón Ortíz
Randall White
Richard Hoblitt
Robert Tilling
Thomas Casadeval
Thomas Murray
INSTITUCIONES GUBERNAMENTALES
SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN:
Coordinación General de Protección Civil
Dirección General de Protección Civil
Dirección General de Radio, Televisión y Cinematografía
UNIDADES ESTATALES DE PROTECCIÓN CIVIL:
Estado de México, Puebla, Morelos, Distrito Federal y Tlaxcala
SECRETARÍA DE LA DEFENSA NACIONAL
SECRETARÍA DE MARINA, ARMADA DE MÉXICO
SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES:
Dirección General de Carreteras Federales
Dirección General de Servicios a la Navegación en el Espacio Aéreo Mexicano
PROCURADURÍA GENERAL DE LA REPÚBLICA:
Dirección General de Servicios Aéreos
COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRCIDAD
COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA:
Servicio Meteorológico Nacional
· MUNICIPIOS:
En el Estado de México: Amecameca, Atlautla, Ecatzingo, Ozumba, Tepetlixpa, Ayapango, Tenango del Aire e Ixtapaluca En el estado de Puebla: Atlixco, Santa Clara, San Nicolás de los Ranchos, San Juan Tianguismanalco, Tochimilco En el estado de Morelos: Tetela del Volcán
· INSTITUCIONES NO GUBERNAMENTALES
GRUPOS SOCIALES Y PRIVADOS:
Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México
Cruz Roja Mexicana
Brigada de Rescate del Socorro Alpino de México
Televisa
Telmex
Motorola
Pelco
COOPERACIÓN INTERNACIONAL:
Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS)
Volcano Disaster Assistance Program (VDAP)
Cascades Volcano Observatory (CVO)
Japan International Cooperation Agency (JICA)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España
Departamento de volcanología (Museo Nacional de Ciencias Naturales)
Universidad de Hawaii
Embajada de Estados Unidos de América
CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES
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