54 años tuvieron que pasar desde la última erupción mayor del volcán Calbuco, para recordar nuevamente que gran parte de nuestro país se encuentra a merced de una fuerza natural impredecible, fuera de nuestro control y en donde cada erupción es una nueva oportunidad para aprender de los volcanes y sus peligros.
La historia eruptiva documentada mundial nos ha mostrado que es muy probable que en los días o meses previos a cualquier erupción volcánica se presente cierta actividad como temblores, deformación de la superficie terrestre, ruidos subterráneos, actividad fumarólica entre otras señales, captadas por cámaras y sensores dispuestos por las instituciones para el monitoreo, en el caso de Chile a cargo de la Red Nacional de Vigilancia Volcánica (RNVV). Sin embargo, existe un porcentaje menor de erupciones que no siempre exhiben señales claras que permitan dar un pronóstico certero sobre su inminente erupción, siendo la erupción del Volcán Calbuco del año 2015 un claro ejemplo de este tipo de casos, que después de 54 años desde su última erupción mayor, inició un proceso eruptivo con un rápido aumento de sismicidad solo en las 3 horas previas a la erupción.
En el siguiente artículo repasaremos lo que sabíamos, la sucesión de eventos, las áreas afectadas por los distintos productos volcánicos y lo que aprendimos de la erupción del Volcán Calbuco el 22-23 de abril del año 2015.
¿Qué sabíamos del Volcán Calbuco?
Debemos tener claro que el volcanismo andino es una consecuencia de la subducción de la placa de nazca bajo la placa sudamericana la cual subducta a distintas velocidades y ángulos a lo largo de la costa del pacífico, por lo mismo, la cordillera de los Andes presenta cuatro segmentos con volcanismo activo: la Zona Volcánica Norte (6°N-8°S); la Zona Volcánica Central (16°-28°S); la Zona Volcánica Sur (33°-46°S) y la Zona Volcánica Austral (49°-56°S), siendo la Zona Volcánica Sur la más activa y precisamente la zona en donde se ubica el Volcán Calbuco (41.3°S). En esta zona, la tasa de convergencia es de 7 a 9 cm/año con un ángulo de subducción cercano a los 25°. La Zona Volcánica Sur (ZVS) ha sido dividida a su vez en cuatro segmentos: Norte (ZVSN, 33-34.5°S), Transicional (ZVST, 34.5-37°S), Central (ZVSC, 37-41.5°S) y Sur (ZVSS, 41.5-46°S). Una destacada característica tectónica presente en la ZVSC y ZVSS es la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui (ZFLO) con un largo de 1000 km y rumbo N10°E, que junto a los lineamientos NE-SW y NW-SE, controlan la ubicación de algunos de los estratovolcanes más grandes y cientos de pequeños centros eruptivos monogenéticos del holoceno en la ZVSC y ZVSS. Sin embargo para el Volcán Calbuco, no existe evidencia clara de su relación con esta estructura regional o que esté controlado por ella.
El Volcán Calbuco es un estratovolcán de forma troncocónica con una altura de 2.003 m.s.n.m., se ubica a unos 30 km al noreste de la ciudad de Puerto Montt y 30 km al este de Puerto Varas y se ha formado por lavas y piroclastos de composición andesítica. Según el registro eruptivo del Global Volcanism Program (GVP), desde el año 1850 hasta antes de la erupción del 2015, ocurrieron 12 erupciones, predominando un comportamiento violento y explosivo, otorgándole ser uno de los volcanes más peligroso de los Andes del Sur debido a los materiales generados (lavas de bloques, domos, flujos piroclásticos, lahares calientes y fríos, y extensos depósitos de caída de cenizas). Prueba de esto, tenemos la erupción mas larga, explosiva y catastrófica que registra el Volcán Calbuco en tiempos históricos (1893-1895) luego de un periodo de silencio de 55 años. Si bien la erupción no fue de gran magnitud, el impacto en el medio ambiente fue considerable debido al largo tiempo de exposición a las cenizas y a los lahares que destruyeron poblaciones cercanas y terrenos dedicados a la ganadería y agricultura, dando un duro golpe a la economía de la región.
Posteriormente, durante el siglo XX, sus tres erupciones de mayor magnitud (1917, 1929 y 1961) incluyeron una combinación de fases explosivas y efusivas, las que generaron grandes eyecciones de piroclastos, flujos de lavas y bloques, flujos piroclásticos y lahares, los que también causaron un efecto muy negativo en la zona.
Un estratovolcán como el Volcán Calbuco, se construye gracias a la alternancia de sus propios productos expulsados (lavas y depósitos piroclásticos) de distintas erupciones a lo largo de su existencia. Para ver con claridad esta situación, a continuación te presentamos un extracto de la carta geológica del volcán Calbuco (2011), donde se pueden ver los distintos productos que lo conforman y sus trayectorias, además de un colapso en el cono principal que ocurrió a comienzos del Período Postglacial, el cual generó una gran avalancha.
Antes de la erupción: ¿Qué peligros esperábamos?
Sabíamos que el volcán Calbuco era uno de los más peligrosos de los Andes del sur, siendo el tercero en el ranking de riesgo especifico según Sernageomin y con los antecedentes geológicos y volcanológicos disponibles, permitía señalar que los peligros volcánicos esperables serían preferentemente caída de cenizas (dispersión principalmente hacia el sector oriental), flujos de lava (probablemente de longitud menor a 9 km), lahares fríos y calientes, flujos de piroclastos, además de deslizamientos del domo, acompañados por explosiones laterales. Las erupciones podrían estar acompañadas de gases tóxicos, actividad sísmica local, deslizamientos de tierra, incendios forestales, tormentas eléctricas, obstrucción de cursos fluviales, avalanchas de nieve y alteración fisicoquímica de aguas, suelo y vegetación. Sin embargo, los peligros que más concitan la atención son los lahares y flujos piroclásticos debido a su alta velocidad de propagación y también porque se dirigirían principalmente hacia los abanicos del NE, S y SE, zonas con creciente desarrollo poblacional y de infraestructura.
Por lo tanto, al ser una zona altamente turística con poblados muy cercanos al volcán (Ensenada, Correntoso, entre otros) y con la variedad de peligros a los que están expuestos, es indispensable la elaboración de un mapa de peligros que zonifique las posibles áreas afectadas para cada peligro identificado. Este mapa fue realizado por Moreno (1999) el cual presentamos a continuación y que pondremos a prueba con la erupción del 2015.
La Erupción del 2015
Desde el punto de vista instrumental, el Volcán Calbuco no presentó ninguna anormalidad hasta las 13:00 hora local del 22 de abril, lo que hacia indicar que se encontraba en su nivel base.
Luego de las 13:00, se produce un enjambre sísmico de eventos de baja magnitud (sismos Volcano Tectónicos VT), comportamiento común en los volcanes y que no justificaba un cambio en la alerta por parte de la red de vigilancia. Esta situación se prolongó por algunas horas hasta que comenzó a exhibir otros tipos de sismos (sismos de Largo Período LP), los que indicarían un tránsito de fluido al interior del volcán, condición que si levantó las alarmas, convirtiéndose en ese momento prioridad de monitoreo para la red nacional de vigilancia volcánica.
El rasgo más claro se observó solo 10 minutos antes de la erupción, cuando la frecuencia de los sismos de largo periodo aumentó, señal de la inminente erupción.
"3 horas antes de la erupción, el Volcán Calbuco registró un aumento considerable de la sismicidad superficial, con la ocurrencia de más de 200 sismos tipo VT y LP"
Considerando toda la actividad previa que registró el volcán, se puede concluir que no pasaron más de 30 minutos desde que se observaron los primeros sismos de largo periodo (LP) hasta la erupción. Es por esto, que este tipo de erupciones son las más desfavorables para una red de monitoreo, debido a la rápida evolución del evento eruptivo desde que muestra sus primeros signos precursores.
El primer pulso (22 de abril, 18:05)
Durante la tarde del 22 de abril de 2015, el Volcán Calbuco comienza una nueva fase eruptiva de manera súbita después de 54 años, con emisión de una columna en la cima del volcán, la que alcanza una altura aproximada de 15 km en unos pocos minutos siendo relativamente estable, con solo pequeñas fluctuaciones. La dispersión de esta pluma fue hacia el NE con reportes que indican colapsos ocasionales de la columna en todos los flancos del volcán junto a la ocurrencia de lahares primarios en el flanco S. De acuerdo a los métodos de estimación de volumen de Weibull, esta fase emitió 8×10^10 kg en 1.5 horas, lo que implica una tasa de emisión de 1.4×10^7 kg/s. El término de este pulso visual y sísmicamente se reporta cerca de las 19:35 horas.
El segundo pulso (23 de abril, 01:00)
Luego de presentar una relativa calma, el Volcán Calbuco comienza una nueva fase eruptiva en la madrugada del 23 de abril a la 1:00 am, por lo que pocos reportes visuales fueron posible, sin embargo la parte baja de la columna se pudo observar debido a la misma incandescencia del cráter y a una intensa generación de rayos dentro de la columna. Se pudo estimar con imágenes satelitales que la altura máxima de la columna eruptiva fue de unos 17 km con dispersión principalmente hacia el NE. El estudio realizado por Van Eaton (2016) hace notar que la expansión de la columna eruptiva se detuvo entre las 2:38 – 3:38 am, lo que coincide con un aumento considerable en la intensidad de la incandescencia y rayos cerca de las 3:00 am, sugiriendo una mayor ocurrencia de flujos piroclásticos densos (PDCs).
Las observaciones realizadas por Castruccio (2016) indican que la mayor ocurrencia de flujos piroclásticos en el segundo pulso esta asociado a una erupción con mayor proporción de clastos densos, lo que gatilló un colapso parcial de la columna. La estimación de volumen emitido para esta fase fue de 3.2×10^11 kg en 6 horas, lo que implica una tasa de emisión de 1.5×10^7 kg/s, muy similar a la primera fase. Sin embargo, debemos ser cuidadosos con esta estimación, ya que durante la actividad de esta fase, existe evidencia en las capas de los depósitos de caída que la tasa de emisión no fue constante. Por ejemplo tenemos tasas de emisión para algunas capas de 2.7×10^7 kg/s y por consiguiente otras capas sugieren una tasa de emisión menor.
"Con ausencia de rayos e incandescencia, cerca de las 7:00 am se da término a este segundo pulso luego de 6 horas de actividad"
Considerando el volumen emitido por los dos pulsos eruptivos, se estima que el volumen total fue de 0.38 km3 o 0.15 km3 en equivalente de roca densa (DRE) asumiendo una densidad de depósito de 1000 kg/m3, clasificando a la erupción con un VEI 4, intensidad de 10 y magnitud de 4, siendo ambas fases de tipo sub-plinianas. Los depósitos de flujos piroclásticos representan aproximadamente un 10% del volumen total y los depósitos de caída un 90%, siendo este último el producto volcánico dominante.
Finalmente, el 30 de abril a las 13:08 ocurre una tercera fase, pero menos intensa y de menor magnitud que las dos fases anteriores. Duró solo un par de horas, con una altura de columna de 3-5 km sobre el cráter y con dispersión hacia el SE.
Durante las próximas semanas la actividad sísmica y eruptiva decreció gradualmente y el 28 de mayo el nivel de alerta se bajó a amarilla.
Áreas afectadas
Como hemos visto, el Volcán Calbuco es uno de los volcanes más peligrosos presentes en la zona sur de Chile y por lo mismo una erupción como la del 2015 no deja indiferente a nadie.
Uno de los peligros volcánicos más visible y de mayor expansión territorial fue el material piroclástico dispersado por los vientos principalmente hacia el NE, el cual produjo colapsos de construcciones menores debido a la carga de tefra (15-40 cm de espesor) en sus techos así como también bloqueos de carreteras por los mismos depósitos de caída y cancelación de vuelos comerciales.
En el siguiente video compuesto de imágenes captadas por el satélite GOES 13 en el infrarrojo cercano y espectro visible, puedes ver la dispersión de la pluma del primer y segundo pulso. Luego podrás ver mapas con los espesores finales de los depósitos de caída de tefra realizados en el estudio de Castruccio (2016), los que ayudan a dimensionar la gran área afectada por la erupción del Volcán Calbuco.
Por otro lado, tenemos que debido a los continuos colapsos de la columna eruptiva, se generaron flujos piroclásticos densos (PDCs) los cuales fluyeron por las laderas del volcán, depositando en los valles material incandescente compuesto de rocas y cenizas. Con la información recopilada en los estudios de Castruccio (2016), Clavero (2015) y Romero (2016) fue posible calibrar y modelar un posible escenario para los flujos piroclásticos de las ladera NE y SW, los que te presentamos a continuación.
Como resultado de la interacción entre estos flujos piroclásticos densos de alta temperatura sobre el pequeño glaciar y nieve en la cima del volcán, se producen una serie de lahares muy destructivos encauzados en distintas direcciones. En esta oportunidad te presentamos la modelación del lahar que fluyó hacia el sector SW del volcán y el cual fue calibrado con información de terreno en estudio realizado por Bono (2015). El volumen involucrado es proporcional al área de glaciar y nieve afectado por los flujos piroclásticos modelados anteriormente.
Podemos decir entonces, que las área afectadas por la erupción del Volcán Calbuco el año 2015 es una suma de afectos producidos por distintos peligros volcánicos, cada uno desencadenando el siguiente. Por ejemplo, vimos que una columna eruptiva es muy probable que tenga colapsos parciales los que producen flujos piroclásticos los que a su vez producen lahares primarios por el derretimiento súbito de la cobertura de nieve. Tampoco debemos descartar los lahares secundarios, los cuales se deben a la remoción de los depósitos de material volcánico por acción de intensas lluvias, situación que también se confirmó en los alrededores del volcán.
A continuación, te dejamos con el mapa final de las áreas afectadas por la erupción del Volcán Calbuco el 22-23 de abril del 2015
Considerando el alcance de los productos emitidos por el Volcán Calbuco en la erupción del 2015 y comparándolo con el área delimitada para cada peligro volcánico en el mapa de peligros del Volcán Calbuco confeccionado por Moreno (1999), podemos concluir que respondió muy bien a este último evento y ratificó su validez por lo que hoy aún se encuentra vigente.
¿Qué aprendimos?
Cerca de 6600 personas fueron evacuadas del lugar, más de 400 casas sufrieron daño parcial o total y la industria salmonera se vio duramente golpeada, estimándose las perdidas en 10 millones de USD. Extensas áreas de bosques sufrieron las consecuencias inmediatas de la erupción por los flujos piroclásticos incandescentes, quemando sus troncos y raíces o sino muriendo lentamente por la intensa caída de tefra, dificultando la infiltración y la actividad biológica al quedar sepultados.
"Luego de la erupción, el Volcán Calbuco nos dejó con la enorme tarea de reconstrucción"
Sin embargo, si algo nos enseñó esta erupción fue que la difusión de la información es la clave para afrontar con éxito cualquier evento adverso. A pesar de lo sorpresiva de la erupción, la respuesta de la comunidad e instituciones fue bastante buena y esto se debe a la planificación previa que existía para este volcán. Durante años el mapa de peligros disponible fue ampliamente difundido, además de numerosas charlas a los habitantes del lugar por parte del Servicio Geológico y Minero chileno (Sernageomin), lo que resultó en una respuesta casi instintiva y eficiente, sin lamentar muertes.
La tarea que nos queda ahora es entender este tipo de erupciones que no muestran claras señales precursoras, mantener la fluidez de la información entre el mundo científico y la comunidad, promover la educación sobre estos fenómenos volcánicos y replicar la planificación y difusión de la información en otros centros eruptivos, en un esfuerzo colaborativo entre todos.
Si te gustó esta publicación y quieres saber más sobre este tema, no dudes en revisar la bibliografía utilizada, además te dejamos el link del Volcán Calbuco de la plataforma de Sernageomin, en donde puedes monitorearlo en tiempo real y revisar el mapa de peligros vigente. También puedes revisar nuestro artículo de peligros geológicos en donde hablamos sobre los peligros volcánicos presentes en una erupción como esta.
Bibliografía
- Bertin, D., et al., 2015. Erupción del volcán Calbuco 2015: Estratigrafía eruptiva y volumen involucrado. En XIV Congreso Geológico Chileno, Actas, Vol.3 p.132-135. La Serena
- Bono, L., et al., 2015. Modelamiento de los lahares ocurridos en el volcán Calbuco 2015 con el software RAMMS. XIV Congreso Geológico Chileno, La Serena, Chile
- Castruccio, A., et al., 2016. Eruptive parameters and dynamics of the April 2015 sub-Plinian eruptions of Calbuco volcano (southern Chile). Bulletin of Volcanology, 78:62
- Clavero, J., et al., 2015. Small volume pyroclastic density currents of the 22-23 April 2015 eruption on the NE flank of Calbuco volcano, Southern Andes. En XIV Congreso Geológico Chileno, Actas, Vol.3 p.198-201. La Serena
- Mella, M., et al., 2015. Productos volcánicos, impactos y respuesta a la emergencia del ciclo eruptivo abril-mayo (2015) del volcán Calbuco. XIV Congreso Geológico Chileno, La Serena, Chile
- Moreno, H., 1999. Mapa de Peligros del volcán Calbuco, Región de los Lagos. Servicio Nacional de Geología y Minería
- Romero, J.E., et al., 2016. Eruption dynamics of the 22-23 April 2015 Calbuco Volcano (Southern Chile): Analysis of tephra fall deposits. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 317, 15-29
- Sellés, D., et al., 2011. Geología del Volcán Calbuco, Región de Los Lagos. Carta Geológica de Chile. Serie Geológica Básica, No. 130. Escala 1:50.000
- Stern, C.R., 2004. Active Andean volcanism: its geologic and tectonic setting. Rev. Geol. Chile 31, 161-206
- Van Eaton, A., 2016. Volcanic lightning and plume behavior reveal evolving hazards during the April 2015 eruption of Calbuco volcano, Chile. Geophysical Research Letters, 43