Figura 11-13
DISTRIBUCION GEOGRAFICA DE MAXIMAS INTENSIDADES SISMICAS EN AMERICA CENTRAL

Figura 11-14
MAXIMA INTENSIDAD SISMICA Y PROBABILIDAD CONDICIONAL DE OCURRENCIA DE UN TERREMOTO GRANDE O MUY GRANDE PARA LUGARES SELECCIONADOS EN AMERICA CENTRAL

Figura 11-15: POTENCIAL SISMICO EN LA REGION DEL CARIBE: POTENCIAL PARA LA OCURRENCIA DE UN TERREMOTO GRANDE

Fuente: McCann, William R. McCann. William R. "On the Earthquake Hazards of Puerto Rico and the Virgin Islands" en Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 75, No. 1 (February 1985): pp. 251-262.

Figura 11-16: ACTIVIDAD SISMICA A LARGO PLAZO EN LA REGION DEL CARIBE: MAGNITUD MAXIMA ESTIMADA

Fuente: McCann, William R. "On the Earthquake Hazards of Puerto Rico and the Virgin Islands" en Bulletin of the Seismological Society of America, Vo. 75, No. 1. (February 1985): pp. 251-262.

Figura 11-17
PELIGRO SISMICO EN LA REGION DEL CARIBE

Si los datos existentes sobre peligros sísmicos no son adecuados, el uso de algunos datos sustitutorios puede proporcionar información satisfactoria para esta etapa de la evaluación. Ver discusión sobre sustitución de datos en la sub-sección precedente, y el Capítulo 10 para una discusión de los factores asociados con la actividad de deslizamientos. Una indicación de susceptibilidad a licuefacción se puede estimar de los datos sobre la geología sedimentaria del Holoceno y la profundidad de las aguas subterráneas.

El resultado del trabajo hasta este punto permitirá que se haga una determinación respecto a qué peligros constituyen una amenaza significtiva. Para aquellos que si lo son, debe prepararse un mapa aproximado de zonificación (ver Capítulo 6); una escala adecuada es de 1:50.000. Este mapa de zonificación de peligros es una parte importante del diagnóstico regional en su conjunto y constituye un elemento valioso para la formulación de estrategias y para la identificación de propuestas para acciones específicas. Dar una idea de donde es apropiado un desarrollo intenso, cuales áreas se deben dejar relativamente sin desarrollo, qué precauciones son necesarias, dónde el desarrollo de áreas peligrosas se considera necesario o inevitable, y dónde es necesaria la mitigación en áreas ya desarrolladas.

c. Fase II: Estrategias de desarrollo y formulación de proyecto

El análisis de la información de peligros, junto con otros elementos del estudio regional de desarrollo, en este punto da lugar ya a acciones del proyecto y prioridades que, a su vez, crean nuevas demandas de información de peligros. Esto puede incluir realizar estudios de vulnerabilidad que, junto con la zonificación de peligros, son útiles para producir mapas de riesgo sísmico para cada peligro individual o para combinaciones de peligros.

Estos mapas pueden luego ser combinados con mapas de otros peligros, p.e., inundaciones, para producir mapas de peligros múltiples y los mapas de peligros pueden ser combinados con mapas de usos actuales y potenciales de la tierra para producir mapas de zonificación de usos de tierra. Sirven para guiar el desarrollo futuro y proporcionar las unidades espaciales que los elementos de un código de construcción pueden considerar. En esta etapa se requieren datos detallados, incluyendo características de roca firme y de la cobertura del suelo, la intensidad específica para el lugar, datos de aceleración, datos de respuesta del sitio y datos de daños de anteriores terremotos que han afectado el área. Las escalas apropiadas son 1:50.000 a 1:10.000. Ver el Capítulo 6 para una discusión más detallada.

d. Implementación del proyecto

Finalmente, los proyectos son estudiados en la etapa de diseño final y son implementados. Las actividades paralelas de peligros tales como la preparación de reglamentos de construcción y de taludes, el refuerzo de estructuras existentes para que sean más resistentes a los terremotos, y el redesarrollo de áreas dañadas, están más allá de los alcances de este capítulo.

C. Erupciones volcánicas

1. Peligros volcánicos
2. Clasificación, evaluación, cartografía y mitigación de peligros volcánicos
3. Peligros volcánicos y el proceso de planificación para el desarrollo

Aún cuando las cenizas de muy grandes erupciones volcánicas tales como el Krakatoa, en lo que ahora es Indonesia, pueden dar la vuelta al mundo en cuestión de pocos días y pueden afectar las puestas del sol durante muchos años después, el daño serio está restringido a pequeñas áreas en comparación con la extensión de daños de grandes inundaciones o grandes terremotos. Sin embargo, las erupciones volcánicas pueden causar grandes pérdidas de vidas humanas y de propiedades. Hay razones para esta aparente contradicción.

La descomposición de la mayoría de los materiales volcánicos resulta en suelos ricos para la agricultura -particularmente significativo en áreas tropicales donde los suelos tienden a ser bajos en contenido de nutrientes- y para hacer uso de ellos los granjeros están dispuestos a correr el riesgo del peligro de una nueva erupción. Aún más, la población rural más densa en América Latina, y algunas de las grandes ciudades, están ubicadas en la Cordillera Andina y su extensión a Meso América a lo largo de la zona del volcanismo contemporáneo. Finalmente, muchos de los volcanes en las pequeñas islas del Caribe aún están muy activos. Tres de las erupciones más catastróficas del mundo tuvieron lugar en Guadalupe, Martinique, y San Vicente, donde no hay mucho campo para esconderse. La seriedad de los peligros volcánicos en América Latina y el Caribe está documentada en las Figuras 11-18 y 11-19. Casi 60.000 vidas se perdieron y 250.000 personas fueron afectadas severamente por erupciones durante este siglo. En los últimos 10.000 años, 250 volcanes en América Latina y el Caribe han erupcionado casi 1.300 veces. ya que es imposible evitar el uso de áreas sujetas a volcanismo, resulta imperativo determinar cuales de ellas son susceptibles a peligros particulares; planificar su desarrollo apropiadamente y establecer sistemas de monitoreo, alertas y evacuación.

La distribución geográfica restringida de las erupciones volcánicas hace más fácil monitorear sus efectos detrimentales. A través de América Latina y el Caribe, sólo las áreas que han experimentado erupciones desde épocas del Plioceno están sujetas a peligro significativo. Estas áreas están indicadas en la Figura 11 -20 por la ubicación de los volcanes activos en América Latina y el Caribe.

Figura 11-18: RESUMEN DE LOS IMPACTOS DE ERUPCIONES VOLCANICAS RECIENTE EN AMERICA LATINA y EL CARIBE

Las erupciones volcánicas van desde pequeños rebalses de lava hasta explosiones violentas. La diferencia está determinada en gran parte por la viscosidad de magma o roca fusionada, y su contenido de gas disuelto. Los magmas, fluidos ricos en fierro y magnesio, tienden a permitir que los gases volcánicos escapen y lleguen más frecuentemente a la superficie en la forma de flujos suaves de lava. Los magmas más viscosos, ricos en silice, tienden a atrapar a los gases volcánicos, resultando en una creciente presión, y así tienen una mayor propensión a las erupciones violentas. Los productos de explosiones violentas incluyen pedazos de lava derretida, que se solidifican rápidamente para formar vidrio, y fragmentos sólidos que van desde ceniza fina hasta piedras del tamaño de una casa. La naturaleza de los peligros volcánicos está determinada por el material eyectado por una erupción y por la fuerza con la cual es eyectado.

1. Peligros volcánicos

Los peligros volcánicos incluyen la caída de tefra y proyectiles balísticos, fenómenos piroclásticos (flujos, maretazos, y explosiones dirigidas lateralmente), lahares (o flujos de lodo), flujos de lava, peligros asociados con domo de lava, explosiones freáticas y emisiones de gases venenosos o corrosivos. La información resumida de las características, períodos de alerta, y efectos de estos peligros se puede encontrar en las figuras 11-21 y 11-22.

Figura 11-19
NUMERO DE VOLCANES. ERUPCIONES. E INCIDENTES DE ERUPCIONES VOLCANICAS CAUSANTES DE DAÑOS SIGNIFICATIVOS EN AMERICA LATINA y EL CARIBE DURANTE LOS ULTIMOS 10.000 AÑOS

Figura 11-20: UBICACION DE LOS VOLCANES ACTIVOS EN AMERICA LATINA y EL CARIBE

Fuente: Frumpe, P.F. Briefing Document on Volcanic Hazards Mitigation (Washington, D.C.: USAID/Office of Foreign Disaster Assistance, 1988).

Figura 11-21
RESUMEN DE LAS PROPIEDADES FISICAS ESTIMADAS DE DETERMINADOS PELIGROS VOLCANICOS

Figura 11-22
PERIODOS DE ALERTA y PROBABLES EFECTOS DE LOS PELIGROS VOLCANICOS SELECCIONADOS

a. Caídas de tefra y proyectiles balísticos

La tefra incluye todo tamaño de fragmentos de roca y de burbujas de lava eyectados a la atmósfera por la fuerza de una erupción, que se acumula para formar depósitos a medida que los materiales acarreados por el aire caen a tierra. Las erupciones asociadas con caídas de tefra importantes pueden tener fases eruptivas principales que duran de una hora a dos o tres días. Estas erupciones pueden ocurrir como eventos únicos separados por largos intervalos de inactividad o como eventos múltiples sin mucho tiempo entre uno y otro durante un período de meses o años. Los depósitos de tefra contienen proporciones variables de material de baja densidad (pómez y escoria) y fragmentos de roca de alta densidad con tamaños de partículas que van desde ceniza (2mm) hasta bloques y bombas (varios metros de diámetro). Estos fragmentos mayores, eyectados con gran fuerza del volcán, son considerados como proyectiles balísticos.

La tefra puede causar víctimas o daños a propiedades por el impacto de los materiales que caen, porque forma una capa que cubre el terreno, porque produce una suspensión de partículas de grano fino en el aire, y por el calor cerca al volcán. Cuanto mayor es el espesor y el tamaño del depósito, tanto más dañinos son los efectos.

Los bombas grandes pueden volar hasta 15 km de la ventana. Las pequeñas bombas y lapilli (fragmentos de roca que varían en tamaño hasta 64mm) pueden llegar hasta 80 km del lugar de la erupción. La ceniza puede ser depositada a una profundidad de 10cm hasta 30km del lugar de la erupción y a mayores profundidades más cerca del volcán. La acumulación de tefra puede causar que las construcciones colapsen, rompan las líneas de transmisión y maten a la vegetación. Los depósitos sólo a pocos centímetros de espesor pueden perturbar el tráfico vehicular. La adición de humedad empeora estos efectos. La tefra suspendida en el aire puede causar serios problemas respiratorios, dañar la maquinaria, especialmente motores de combustión interna, hacer cortocircuito a los equipos de transmisión eléctrica, y perturbar el transporte aéreo, por ferrocarril y carretera. Los fragmentos que caen hasta a 10km de la ventana, pueden estar aún suficientemente calientes como para provocar incendios.

b. Fenómenos piroclásticos

Flujos piroclásticos

Los flujos piroclásticos son masas de material piroclástico caliente seco y gases calientes que se mueven rápidamente a lo largo de la superficie del terreno. El término incluye un rango de fenómenos volcánicos conocidos como flujos de pómez, flujos de cenizas, flujo de bloques y cenizas, nubes ardientes, y avalanchas incandescentes. Los flujos piroclásticos constan de dos partes: un flujo basal, que es el flujo piroclástico propiamente dicho, y una nube turbulenta de cenizas que cubren el área, que incluye tanto maretazos piroclásticos calientes como columnas imponentes de cenizas. Los flujos básales son mezcla tensa de ceniza, gas y roca volcánica cuyo movimiento es controlado por la fuerza gravitacional. Tienen, por lo tanto, tendencia a desplazarse por las depresiones topográficas. Las máximas temperaturas de los flujos piroclásticos poco después de la deposición, van en el rango entre unos 350°C hasta 700°C. Los flujos piroclásticos son comunes en todo el mundo, en áreas de menos de 1 km² hasta más de 10.000 km². Los peligros asociados con los flujos piroclásticos incluyen asfixia, entierro, incineración y lesiones por impacto y daños.

Maretazos piroclásticos

Los maretazos piroclásticos son nubes turbulentas de baja densidad de gases y de derrubio de roca que se mueven encima de la superficie terrestre a gran velocidad. Generalmente son asociados con flujos piroclásticos pero, debido a su mayor movilidad, afectan áreas más amplias. Los maretazos piroclásticos presentan todos los peligros de los flujos piroclásticos, además de los gases nocivos y las nubes de alta velocidad. Su mayor movilidad hace que el escape sea imposible una vez que se han formado. Las zonas de inundación potencial de un maretazo piroclástico, deben ser evacuadas al comienzo de una erupción que podría ser acompañada por un evento de esa naturaleza.

Explosiones lateralmente dirigidas

Las explosiones o ráfagas lateralmente dirigidas son uno de los peligros volcánicos más destructivos. Ocurren en un período de pocos minutos, sin previo aviso y pueden afectar cientos de kilómetros cuadrados. En áreas afectadas portales ráfagas, virtualmente se puede esperar que se extinga toda la vida y que todas las estructuras sean destruidas. Las explosiones volcánicas pueden proyectar material hacia arriba o a cualquier otro ángulo. Las ráfagas lateralmente dirigidas tienen un componente a ángulo bajo importante que contribuye a su poder de destrucción.

Los fragmentos de rocas pueden ser eyectados en lugar de una ráfaga en trayectorias balísticas, como flujos piroclásticos o maretazos, o en alguna combinación. Cualquiera que sea el mecanismo de transporte los derrubios son acarreados a velocidades que exceden grandemente las que se espera de una simple aceleración gravitacional. El Mt. St. Helens, la nube de la ráfaga tenía una velocidad inicial de 600km/hr, bajando a unos 100km/hr a 25dm del volcán. El material depositado puede ser frío o suficientemente caliente para iniciar incendios.

c. Lahares e inundaciones

Un lahar (o flujo de lodo) es un fango de derrubio volcánico y agua que se origina en el volcán y fluye. La erupción de un volcán cubierto de nieve puede fusionar suficiente nivel para causar un lahar. De igual manera, una erupción en un lago de un cráter puede causar una inundación que se convierte en un lahar a medida que atrae rocas y tierras erosionadas de las pendientes del volcán. Los lahares en los cuales por lo menos 50% de la materia en partículas es del tamaño de la arena o más pequeña se llaman flujos de lodo, mientras que aquellos que tienen un contenido inferior de partículas finas se llaman flujos de derrubio (ver Figuras 11 -4 y 11 -5).

Los lahares pueden ser producidos de diversas maneras: el súbito drenaje del lago de un cráter por una explosión eruptiva o por el colapso de una pared del cráter, el deshielo de nieve por la deposición de derrubio de roca caliente o lava, la mezcla de flujo piroclástico con el agua, la avalancha de derrubio de roca saturada en agua de un volcán, la caída de lluvia torrrencial sobre depósitos fragmentados no consolidados, o el colapso de presas formadas por flujos de lava (Crandall, 1984). Un lahar fue la causa principal de las muertes en la erupción del Nevado el Ruiz en Colombia, en 1985.

La distancia alcanzada por un lahar depende de su volumen, contenido de agua, y gradiente, y puede ser hasta de 300 km. Incorporando fuentes adicionales de agua, tal como un reservorio en el caso de Colombia, se puede aumentar enormemente su velocidad y alcance. El lahar de El Ruiz promedió unos 30km/hr para 90km. La forma y la gradiente del valle también afectará el alcance del lahar: un valle angosto de pendiente pronunciada permitirá que un lahar de un volumen dado avance a una mayor distancia.

Los lahares a veces adquieren velocidades asombrosas. Uno de un volcán japonés llegó a una velocidad de 180km/hr. Un lahar iniciado por la erupción del volcán Cotopaxi en Ecuador tuvo una velocidad promedio de 27km/hr en una distancia de 300 km.

Lahares con su alta densidad de masas y velocidad, en su trayecto pueden destruir estructuras tales como puentes, enterrar poblaciones y cultivos y tapar los canales de agua, eliminando su capacidad de acarreo. Esto puede traer como resultado inundaciones, a medida que el agua rebalsa el canal achicado, o pueden formarse presas por derrubio volcánico, que embalsan el agua y aumentan el potencial para una inundación súbita.

d. Flujos de lava y domos

La lava fluida forma flujos largos y delgados sobre las pendientes y la lava aplanada forma lagunas en áreas planas y depresiones topográficas, mientras que la lava viscosa forma pequeños flujos cerdosos sobre las laderas y domos con pronunciadas pendientes alrededor de sus chimeneas. En cualquier caso, los flujos de lava rara vez amenazan la vida humana porque se mueven lentamente y su curso puede predecirse. Las distancias que alcanzan están determinadas por su volumen y viscosidad y por la topografía local. Los flujos de basalto pueden llegar a distancias de unos cientos de kilómetros desde sus orígenes pero lava más viscosa como andesita rara vez se extiende más allá de 20km. Los flujos de lava pueden causar extenso daño por incendio, aplastamiento, o enterrando todo lo que está en su camino.

Un domo volcánico se forma cuando la lava, por extrusión de una chimenea, es demasiado viscosa para fluir más de unas decenas o cientos de metros, de modo que el movimiento principalmente es hacia el centro del domo. Los costados vienen a ser inestables y se pueden formar avalanchas originadas por explosiones volcánicas o por el crecimiento mismo del domo. Las explosiones pueden producir flujos piroclásticos, que son la principal fuente de daños asociados con el desarrollo de domos.

e. Otros peligros

Las explosiones freáticas ocurren cuando el magma calienta el agua subterránea al punto que forma vapor y ráfagas a través de la roca o de sedimentos encima de ella. Los gases volcánicos acarrean elementos tóxicos que pueden matar a los humanos y a los animales, y ácidos que causan daño a la vegetación y corroen el metal. Se atribuyeron casi 3.000 muertes a la liberación de gases venenosos o bióxido de carbón en la erupción en Camerún, en agosto de 1986. Los peligros indirectos incluyen terremotos volcánicos, tsunamis, deformación del terreno, colapso estructural debido al retiro de la magma, ondas de choque en el aire y rayos.

Continuación...