¡Descarga Risc volcanic y más Apuntes en PDF de Ciencias Ambientales solo en Docsity!
TEMA 4
VULCANISME
El vulcanisme és una manifestació superficial de la dinàmica interna de la Terra. Consisteix en un conjunt de fenòmensrelacionats amb l’arribada a la superfície terrestre de productes magmàtics generats a l’interior del planeta. L’activitatvolcànica té lloc quan masses de material silicatat fos (magmes) penetren a través de la litosfera fins arribar a la superfície.Els magmes s’originen determinats punts de la base de la litosfera terrestre on arriben fluxos de calor (anomaliesgeotèrmiques positives) segurament relacionats amb l’activitat del nucli extern. L’ascens del magma en el mantell litosfèrices fa per un mecanisme de fusió dels materials encaixants. En aquesta fase el magma assimila nous components líquids i, a lavegada, en solidifica d’altres. A la part inferior de l’escorça el magma continua ascendint mitjançant el mecanismed’assimilació magmàtica. A la part superior de l’escorça, en canvi, el magma s’emplaça seguint fractures i assoleix lasuperfície terrestre ràpidament, i dona lloc als processos volcànics.La formació dels magmes té una relació directa amb la dinàmica de plaques. Els magmes es generen majoritàriament en elslímits entre plaques litosfèriques. Així, el vulcanisme s’associa a les dorsals, zones de subducció i, en menor grau, a les fallestransformants. També hi ha volcans intraplaca, en relació al punts calents. El vulcanisme de les dorsals i zones intraplaca esgenera a partir de magmes poc viscosos (bàsics), que deriven de la fusió dels materials del mantell. El vulcanisme de leszones de subducció, en canvi, s’associa a magmes molt viscosos (àcids), derivats de la fusió de materials de l’escorça.El tipus de materials emesos per un volcài la seva perillositat depenenfonamentalment del
grau d’explosivitat
que està relacionat amb la viscositat i ambel contingut de
volàtils
(gasos) del
magma
B À S I C S
I N T E R M E D I
S^
À C I D S
D E N S I T A T T E M P E R A T U R A
V I S C O S I T A T
% Gasos %^
S i O
2
A R I
erupcions molt explosives
erupcions poc explosives
Líquid
Sòlid
Gas
Efusives
Extrusives
Explosives
Mixtes
Tipus d’erupcions
Durant l’erupció el magma potincorporar aigua subterrània osuperficial, que fa augmentarsobtadament la proporció de volàtils idesencadenar erupcions explosivesencara que magma sigui bàsic (erupcions hidromagmàtiques
-freatomagmàtiques
i freàtiques-).
aigua
Es poden diferenciar dos casos extrems de vulcanisme1) Erupcions de baix grau d’explosivitat: els volàtils s’alliberen fàcilment perquè el magma és poc viscós (efusives i mixtes).Són típiques de les dorsals i zones intraplaca. La tendència a l’obturació del conducte de sortida pel refredament de la lava esresolt amb explosions rítmiques d’escassa energia que generen una dispersió reduïda de piroclastos. En les fases menysviscoses s’alliberen colades de lava fluides que arriben a recórrer grans distàncies. Presenten una perillositat baixa i moltlocalitzada, generalment associada a la caiguda de piroclastos i als corrents de lava. Generalment només afecteninfraestructures i temeraris.2) Erupcions d’alta explosivitat: els volàtils són difícils d’alliberar perquè el magma és molt viscós (explosives i extrusives).Són típiques de les zones de subducció. L’acumulació de volàtils en el magma, agreujada pel fet que la lava solidificadatapona el conducte de sortida, dóna lloc a una acumulació d’energia que s’allibera de forma explosiva quan se supera laresistència de les roques. La lava, parcialment o totalment solidificada, surt a l’exterior de manera fragmentada, a vegadesamb una trajectòria molt dirigida. Presenten una perillositat molt alta i afecten grans extensions de territori, a vegades ambrepercussions a nivell planetari.
Riscosassociats
al vulcanisme
•^ Fluxos de lava •^ Caiguda de piroclastos •^ Fluxos de piroclastos •^ Lahars (colades de fang) •^ Emissions de gasos •^ Lliscaments gegants Altres riscos derivats:•^ Sismicitat •^ Tsunamis •^ Incendis forestals •^ Avingudes •^ Refredament global (efecte Parasol
Fluxos (colades) de lavaLes laves bàsiques flueixen pels vessants dels volcans en forma de colades. Inicialment es desplacen a velocitats moderades(en vessants de fort pendent poden assolir fins a 100 km/h). La viscositat augmenta a mida que el magma es refreda i lavelocitat disminueix progressivament. La seva àrea d’influència sol ser menor als 30 km.
La topografia controla el
moviment de les colades
, de manera que es mouen pendent avall i es canalitzen en les valls preexistents. Les colades
generen grans desperfectes materials per on passen, afectant les infraestructures (carreteres i edificis) però difícilment lespersones. Quan travessen zones boscoses produeixen incendis forestals. Actuacions directes per minimitzar els efectes dels fluxos de lava:
bombardeig del cràter per evitar l’acumulació de lava.
El volum de material emès és més petit; excavació de canals de drenatge per canalitzar la lava cap a llocs on no facin mal;aixecar dics de terra per canalitzar la lava; refredar la part final de la colada per evitar que es desplaci; dinamitar les paretssolidificades de la colada, fent que la lava s’escampi lateralment.Presenten una distribució molt més gran que les colades, afectant zones situades fins a 1000 km de distància del focusemissor. Els danys que ocasionen depenen de la distància al focus, del volum de material expulsat, de condicionants climàtics(vent) i de l’energia de l’erupció (que fa que els materials fins pugin arribar fins l’estratosfera). El volum del dipòsit i la midadels piroclastos disminueix amb la distància al volcà. A les zones properes al volcà el perill és gran, degut a la caiguda degrans piroclastos, a la caiguda de fragments a elevada temperatura, al gran volum del dipòsit que pot fer col·lapsar edificis imalmetre la vegetació i els conreus, i als gasos tòxics que acompanyen aquests materials. En zones més allunyades el riscsobre les persones i infraestructures és menor, però poden produir una dràstica disminució de la visibilitat (alarmageneralitzada a la població, dificulta l’evacuació), danys en motors de combustió i greus problemes a l’agricultura (quedencolgades sota les cendres), la ramaderia (per contaminació aigües i per ingestió plantes barrejades amb cendres) i persones(problemes respiratoris). En els anys següents es produeixen riuades carregades de fang (
lahars
o^
mud flows
), d’efectes
enormement erosius. Els efectes de l’emissió de cendres volcàniques a l’atmosfera es deixen sentir a nivell planetari, iconsisteixen en una disminució global de la temperatura de 0.2 a 0.4ºC en els dos anys posteriors a l’erupció:
EFECTE
Pluja de piroclastos PARASOL
Lliscaments gegantsEs tracta de grans moviments en massa que són afavorits per:- Les parets volcans solen ser molt redreçades i formades per materials sense consolidar- Activitat sísmica associada a les erupcionsEls lliscaments poden generar un alliberament sobtat de la pressió interna del conducte volcànic, fet que desencadena unaexplosió de gran abast.Durant l’erupció del St. Helens (1980), un terratrèmol va fer col·lapsar un flanc de l’edifici volcànic i va provocar unaexplosió lateral dirigida amb una ona de xoc que va escombrar 500 km
2 a una velocitat de 400 km/h, acompanyada d’una
allau de 2 km
3 de roques i gel que es desplaçava a 250 km/h i que va arribar a remuntar desnivells de 400 m.
L’erupció del St. Helens va fer que es reinterpretessin totes les grans estructures calderiformes dels volcans del mon: en lamajoria dels casos avui dia s’interpreten com al resultat de lliscaments gegants. A Hawaii s’han identificat alguns lliscamentsgegants de fins a uns quants milers de quilòmetres cúbics... Cal recordar que en el cas de volcans situats a la línia de costa,aquests lliscaments poden generar tsunamis.
Anàlisi del risc volcànic i mesures de prevenció El comportament aleatori dels volcans impedeix una predicció precisa tant pel que fa al tipus d’erupció com a la sevaviolència. Únicament s’han arribat a predir amb encert algunes erupcions de magmes bàsics (efusives), però mai ni les demagmes àcids ni les freàtiques (les explosives). En el cas de les efusives, cal dir que mai s’han pogut determinar la sevamagnitud ni la seva durada. Una de les causes principals del risc volcànic radica en el fet que les terres volcàniques són moltfèrtils i generen gran riquesa i, en conseqüència la densitat de població pot arribar a ser molt elevada.Les mesures de prevenció dels efectes de les erupcions es recolzen en:A) avaluació del risc volcànic (expressada gràficament en forma de cartografia)B) sistemes de vigilància, amb aparells que permeten detectar l’inici de l’erupció amb un marge de temps suficient. En elmillor dels casos, una vegada detectat l’inici d’una erupció es procedeix a evacuar les zones que en poden resultar afectades.A) L’avaluació del risc volcànic es fonamenta en:1. Localització dels volcans actius o possiblement actius. La inactivitat d’un volcà no implica necessàriament que es trobi
totalment apagat: cal estudiar el registre geològic per determinar el període recurrència de les erupcions
- Determinació del registre històric de cada volcà. Cal diferenciar entre un registre geològic i un de pròpiament històric. El
registre geològic aporta dades sobre el tipus de magma emès, el seu abast i la seva evolució, és a dir, sobre els tipusd’erupcions que s’han produït i la seva periodicitat. El registre històric facilita informació sobre les darreres erupcions,sobre tot en quant a la seva durada, el seu abast, fenòmens previs a l’erupció, etc.
- Anàlisi de les condicions hidrogeològiques i hidrològiques generals de la zona volcànica, per establir la possible interacció
entre les aigües i el magma, i poder preveure les erupcions freatomagmàtiques
- Establiment de les característiques del territori de la rodalia dels focus emissors: climatologia (vents dominants),
geomorfologia (valls, zones inestables, etc.) i altres com ara la presència de zones boscoses (incendis)
- Establiment de les característiques dels nuclis urbans susceptibles de ser afectats per una erupció: nombre d'
habitants,
indústries, infrastructures, construccions, etc.
