Los volcanes constituyen el único intermedio
que pone en comunicación directa la superficie con los niveles profundos
de la corteza terrestre; es decir, son el único medio para la
observación y el estudio de los materiales líticos de origen
magmatico, que constituyen aproximadamente el 80 % de la corteza
sólida. En la profundidad del Manto terrestre, el magma bajo
presión asciende, creando camaras magmaticas dentro o por
debajo de la corteza. Las grietas en las rocas de la corteza proporcionan una
salida para la intensa presión, y tiene lugar la erupción. Vapor
de agua, humo, gases, cenizas, rocas y lava son lanzados a la atmósfera.
Los volcanes son en esencia aparatos geológicos que establecen una
comunicación temporal o permanente entre la parte profunda de la
litosfera y la superficie terrestre.
Las partes de un volcan típico son: camara
magmatica, chimenea, crater y cono volcanico.
La camara magmatica es la zona de donde procede la roca fundida o
magma, que forma la lava; la chimenea es el canal o conducto por donde asciende
la lava; el crater es la zona por donde los materiales son arrojados al
exterior durante la erupción; el cono volcanico esta
formado por la aglomeración de lavas y productos fragmentados. Con
frecuencia, fracturas del
cono volcanico o explosiones eruptivas, dan lugar a crateres
adventicios que se abren en los flancos o en su base y cuyas chimeneas
secundarias comunican con la principal.
Las manifestaciones de la actividad volcanica, es decir, la salida de
productos gaseosos, líquidos y sólidoslanzados por las
explosiones, constituyen los paroxismos o erupciones del volcan. Muchos de los volcanes
que actualmente existen en la superficie de la Tierra no han dado muestras de
actividad eruptiva y por eso se les llama volcanes extinguidos,
independientemente de que en algún momento alcancen la actividad.
Otros se hallan hoy, o se han hallado en tiempos históricos no muy
lejanos, en actividad, y por eso se les llama volcanes activos. Esa actividad
eruptiva es casi siempre intermitente, ya que los períodos de paroxismo
alternan con otros de descanso, durante los cuales el volcan parece
extinguido, como
por ejemplio el Teide.
Morfología de los volcanes
La forma de los aparatos volcanicos depende de la naturaleza de la lava
y de los componentes gaseosos, vamos a ver diferentes tipos.
En el vulcanismo puntual, si la lava es muy viscosa (acida) el
crater queda taponado, con la lava solidificada formando un saliente con
aspecto de aguja o pitón. Es característico del vulcanismo peleano. Si la lava es
intermedia, alternando las erupciones de lava con la expulsión de
materiales piroclasticos, se forman los estratovolcanes. Los conos
volcanicos presentan una pendiente acusada, por acumulación de
coladas sucesivas, con alternancia de lavas y rocas piroclasticas.
Si la lava es fluida, se forman amplios volcanes en escudo, con conos de
pequeña pendiente y base muy ancha.
Como contraste,
se encuentran las calderas, son depresiones estructurales cuyo origen puede ser
por erosión, hundimiento o explosión.
Fumarolas:
Sonemisiones gaseosas de la lava en los crateres a temperaturas
mas o menos elevadas. Su composición varía según la
temperatura de las lavas, va cambiando desde que las fumarolas aparecen hasta
su extinción. Se distinguen varios grupos:
a) Fumarolas secas: Son las que se desprenden de la lava en fusión, en
las proximidades del
crater. Su temperatura es superior a 500 C.
b) Fumarolas acidas: con temperaturas comprendidas entre 300 C y 400 C,
estan constituidas por gran cantidad de vapor de agua, con acido
clorhídrico y anhídrido sulfuroso.
c) Fumarolas alcalinas: Temperatura próxima a los 100 C, contienen vapor
de agua con acido sulfhídrico y cloruro amonico.
Solfataras:
De temperatura inferior a 100oC, consisten en emisiones de vapor de agua y
acido sulfhídrico.
Mofetas:
Son fumarolas frías que desprenden dióxido de carbono. Surgen por
grietas del
suelo en regiones volcanicas y también por los crateres,
cuando la erupción ya ha terminado. Un ejemplo son la gruta del Perro en
Napoles y el Valle de la Muerte en Java.
Géisers:
Son otra forma de actividad volcanica atenuada, verdaderos volcanes de
vapor de agua hirviendo. Estan constituidos por una chimenea que abre en
un crater en forma de cubeta, situado en un pequeño cono poco
elevado sobre el nivel del
suelo. Son erupciones intermitentes de agua hirviendo, algunas muy ricas en
sílice, otras forman concreciones calizas marmóreas e incluso
verdaderas cascadas pétreas. En Islandia, el Gran Geiser; y en Estados
Unidos, el Parque Nacional de Yellowstone por ejemplo.
Soffioni:Consisten en desprendimientos de vapor de agua, de temperatura
superior a 100oC, que tienen lugar por las grietas y hendiduras del suelo en ciertas
regiones volcanicas italianas (Toscana), que al enfriarse depositan
acido bórico y boratos.
Salsas:
Son pequeños conos por cuyo crater se emiten agua salada y cieno,
con gran cantidad de dióxido de carbono, que se desprende en forma de
burbujas. Son frecuentes en Sicilia, Islandia, México, etc.
Tipos de Volcanes
El caracter esencial de un volcan consiste en un conducto
volcanico central. La forma y el perfil de los detritos acumulados
alrededor del
conducto central estan influidos en sumo grado por el tipo de
erupción.
Los conos basalticos son raros, y probablemente sean mas bien
bajos debido a la gran fluidez de la lava basaltica.
Los volcanes en escudo o domos basalticos se forman donde la lava
basaltica es expelida en forma fluida y, aunque pueden lograr gran
altura, tienen bases tan amplias que no les corresponde adecuadamente la
denominación de conos. Los volcanes hawaianos son ejemplos excelentes de
volcanes en escudo. La gran pila de material volcanico que se eleva 9144
m por arriba del fondo oceanico para
formar las islas Hawaii, es un complejo de
escudos volcanicos uno arriba del
otro. En este tipo de volcanes es común la expulsión lateral de
lava a través de fisuras radiales, aunque en las primeras etapas de su
desarrollo la mayor parte de la erupción se produce por orificios
centrales.
Los conos de ceniza se forman donde las erupciones son de tipo explosivo
conpredominio de materiales piroclasticos. El crecimiento de un cono de
ceniza comienza alrededor del
crater con un anillo circundante de detritos piroclasticos compuestos
de ceniza y materiales mas gruesos. Esto se denomina anillo de
toba, particularmente cuando esta compuesto de materiales de
tamaño fino. Los conos de ceniza raramente logran alturas superiores a
los mil metros.
Los volcanes compuestos poseen un estructura que atestigua
períodos alternantes de erupciones explosivas y erupciones tranquilas.
Muestran una estratificación grosera producida por la alternancia de
mantos de lava y de material piroclastico. La lava increustada en fisuras
se solidifica formando diques; si ha sido inyectada entre capas de materiales
fragmentarios de eyección, constituye filones capa. Las corrientes de lava aisladas que salen del crater o por fisuras laterales
pueden formar extensiones semejantes a lenguas y se denominan coladas. La
mayoría de los grandes volcanes del
mundo son compuestos.
Tipos de Erupciones
Dependiendo de la temperatura de los magmas, de la cantidad de productos
volatiles que acompañan a las lavas y de su fluidez (magmas
basicos) o viscosidad (magmas acidos), los tipos de erupciones
pueden ser:
Hawaiano:
Sus lavas son muy fluidas, sin que tengan lugar desprendimientos gaseosos
explosivos; estas lavas se desbordan cuando rebasan el crater y se
deslizan con facilidad, formando verdaderas corrientes a grandes distancias.
Algunas partículas
de lava, al ser arrastradas por el viento, forman hilos cristalinos que los
nativosllaman cabellos de la diosa Pelé (diosa del fuego).
Stromboliano:
Recibe el nombre del Stromboli,
volcan de las islas Lípari, en el mar Tirreno, al N. de Sicilia.
La lava es fluida, con desprendimientos gaseosos abundantes y violentos, con
proyecciones de escorias, bombas y lapilli. Debido a que los gases pueden
desprenderse con facilidad, no se producen pulverizaciones o cenizas. Cuando la
lava rebosa por los bordes del crater,
desciende por sus laderas y barrancos, pero no alcanza tanta
extensión como
en las erupciones de tipo hawaiano.
Vulcaniano:
Toma el nombre del
volcan Vulcano en las islas Lípari. En este tipo de volcan
se desprenden grandes cantidades de gases de un magma poco fluido que se
consolida con rapidez; por ello las explosiones son muy fuertes y pulverizan la
lava, produciendo gran cantidad de cenizas que son lanzadas al aire
acompañadas de otros materiales fragmentarios. Cuando la lava sale al
exterior se consolida rapidamente, pero los gases que se desprenden
rompen y resquebrajan su superficie, que por ello resulta aspera y muy
irregular, formandose lavas cordadas.
Vesubiano:
Se diferencia del
vulcaniano en que la presión de los gases es muy fuerte y produce
explosiones muy violentas. Forma nubes ardientes que, al enfriarse, producen
precipitaciones de cenizas, que pueden llegar a sepultar ciudades, como ocurrió en
Pompeya.
Peleano:
Entre los volcanes de las Antillas es célebre el de la Montaña
Pelada de la isla Martinica por su erupción de 1902, que ocasionó
la destrucción de su capital, San Pedro.Su lava es extremadamente
viscosa y se consolida con gran rapidez, llegando a tapar por completo el crater;
la enorme presión de los gases, que no encuentran salida, levanta este
tapón que se eleva formando una gran aguja. Esto ocurrió el 8 de
mayo, cuando las paredes del volcan cedieron a tan enorme empuje,
abriéndose un conducto por el que salieron con extraordinaria fuerza los
gases acumulados a elevada temperatura y que, mezclados con cenizas, formaron
la nube ardiente que alcanzó 28 000 víctimas.
Krakatoano:
La explosión volcanica mas formidable de las conocidas
hasta la fecha fue la del
volcan Krakatoa. Originó una tremenda explosión y enormes
maremotos. Se cree que este tipo de erupciones son debidas a la entrada en
contacto de la lava ascendente con el agua o con rocas mojadas, por ello se
denominan erupciones freaticas.
Erupciones submarinas:
En los fondos oceanicos se producen erupciones volcanicas cuyas
lavas, si llegan a la superficie, pueden formar islas volcanicas.
Éstas suelen ser de corta duración en la mayoría de los
casos, debido al equilibrio isostatico de las lavas al enfriarse y por
la erosión marina. Algunas islas actuales como las Cícladas (Grecia), tienen
este origen.
Erupciones de cieno:
Hay volcanes que ocasionan gran número de víctimas, debido a que
sus grandes crateres estan durante el reposo convertidos en lagos o cubiertos de
nieve. Al recobrar su actividad, el agua mezclada con cenizas y otros restos,
es lanzada formando torrentes y avalanchas de cieno, que destruyen, todo lo que
encuentran a supaso. Un ejemplo actual fue la erupción del
Nevado de Ruiz (Colombia)
el 13 de noviembre de 1985. Nevado es un volcan explosivo, en el que la
cumbre del crater (4 800-5 200 m de altura) estaba recubierta por un
casquete de hielo; al ascender la lava se recalentaron las capas de hielo,
formando unas coladas de barro que invadieron el valle del río,y sepultaron
la ciudad de Armero, causando 20 000 muertos y decenas de miles de heridos.
Erupciones fisurales :
Son las que se originan a lo largo de una dislocación de la corteza
terrestre, que puede tener varios kilómetros. Las lavas que fluyen a lo
largo de la rotura son fluidas y recorren grandes extensiones formando amplias
mesetas, con un kilómetro o mas de espesor y miles de
kilómetros cuadrados de superficie.
Productos Arrojados por los Volcanes
Los materiales que arrojan los volcanes durante las erupciones pueden ser de tres
clases:
gaseosos, líquidos y sólidos
Los gases que los volcanes emiten, a veces con extraordinaria violencia, son
mezclas complejas cuya composición varía de unos a otros, por las
distintas erupciones, e incluso por los distintos períodos de una misma
erupción. Los mas abundantes son: vapor de agua, dióxido
de carbono, nitrógeno, hidrógeno, acido clorhídrico
y cloruros volatiles, gases sulfurosos y sulfhídrico, metano y
otros hidrocarburos. Ademas de por el crater, los gases se
desprenden también de las lavas fundidas y por las grietas del suelo. Si preceden a
las erupciones, o son posteriores a ellas, se designan con el nombre de
fumarolas.
Los gasesexpulsados durante las erupciones pueden tener una densidad tal que
arrastren cenizas en suspensión, formandose las llamadas nubes
ardientes.
Los productos líquidos reciben el nombre general de lavas y no son otra
cosa que magmas que salen por el crater y se deslizan por la superficie
circundante. Las que son muy fluidas, como las
basalticas, al desbordar por el crater o las fisuras del cono volcanico, se deslizan con facilidad por
las vertientes formando a veces verdaderas cascadas y por la superficie del suelo formando
coladas.
La superficie de la corriente de lava en contacto con el aire se enfría
con rapidez y con frecuencia forma una costra que aisla el interior, donde la
lava puede permanecer fluida mucho tiempo y continuar deslizandose. Al
adaptarse la superficie de la lava a esta corriente, forma estrías y
ondulaciones o retorcimientos parecidos a una cuerda, de ahí el nombre
de lavas cordadas,. Cuando el enfriamiento de grandes masas de lava
basaltica se desarrollan en regiones, se produce una retracción o
contracción térmica, que produce una disyunción columnar
en prismas, formando columnatas basalticas.
Cuando el enfriamiento es en regiones submarinas, las lavas al ponerse en
contacto con el agua se enfrían rapidamente en la superficie, y
los núcleos de lava al resbalar por la pendiente se van separando en
forma de bolsas globosas o protuberancias, que al superponerse unas sobre otras
recuerdan almohadones, de ahí el nombre de lavas almohadilladas. Si las
lavas son mas viscosas, lo que sucede en las denaturaleza
andesítica y traquítica, se deslizan con dificultad consolidandose
rapidamente y de manera irregular; los gases que se desprenden dan a las
superficies un aspecto erizado, rugoso y aspero, lo que les hace
difíciles para andar, de ahí el nombre hawaiano .
En las lavas muy fluidas, al enfriarse la superficie, el interior puede quedar como una cavidad bajo la
costra superficial, formando túneles volcanicos. Cuando se
desploma parte del techo del túnel volcanico se forman
simas que comunican con el exterior.
Los materiales sólidos, , son de proyección. Atendiendo a su
tamaño se dividen en: a) bloques y bombas, de tamaño comprendido
entre varios centímetros a metros. Si las lavas son muy viscosas al
producirse la explosión son lanzadas al aire y su parte externa
cristaliza rapidamente permaneciendo su interior fluido, por lo que al
caer al suelo se agrietan como
corteza de pan, llamandose panes volcanicos. Si las lavas son
menos viscosas las bombas adquieren formas de huso al ir girando en su
trayectoria. b) lapilli y gredas, de tamaño entre el de un guisante y
una nuez, y c) cenizas o polvo volcanico, partículas de menos de
4 mm que debido a su tamaño pueden ser transportadas por el viento a
grandes distancias. Cuando en las lavas viscosas se liberan los componentes
volatiles, ocasionan una expansión que forma cavidades no comunicadas
entre sí, dando el aspecto característico de la piedra
pómez. La consolidación de estos piroclatsos forman las tobas
volcanicas y aglomerados.
Los volcanes son cerros producidos por laacumulación de
material surgido desde el interior de la Tierra.
En los volcanes hay una camara magmatica donde se
acumula material fundido; una chimenea, a través de la cual
asciende el magma (roca fundida) a la superficie, y
un crater ubicado en la parte superior del volcan, por el cual emerge el
material.
Según el tipo de erupción, los volcanes se clasifican en:
• Volcanes hawaianos: son volcanes redondeados en la
punta, surgidos por erupciones tranquilas. Estas erupciones ocurren cuando
emerge lava muy líquida, que recorre grandes extensiones y se va
depositando en delgadas capas.
• Volcanes vulcanianos: estos son de forma cónica,
generados por erupciones explosivas, que arrojan grandes nubes de
cenizas. En estas erupciones emerge una lava de características
viscosas, que no fluye con facilidad y que lleva consigo gases encerrados a presión.
• Volcanes peleanos: son aquellos en los cuales el magma
extremadamente denso sube muy lentamente. A causa de ello, el material se
solidifica en su ascenso, tapando el crater.
El vulcanismo se produce cuando el magma se eleva a través de la corteza
terrestre. Por qué se produce, cuando y dónde fueron
cuestiones misteriosas hasta la aparición de la
moderna teoría de la tectónica de placas.
Ahora se sabe que los “cinturones de fuego”, de la Tierra
suelen seguir los límites de las placas geológicas. El
noventa por ciento de todos los volcanes activos se encuentran bien a lo largo
de las líneas de expansión (como
en Islandia) o en las zonas de subducción (los Andes,
Japón).
Enlas zonas de expansión se forma nueva corteza cuando el
magma se eleva desde el manto, mientras que en las zonas de
subducción se destruye al ser empujada hacia el manto y refundirse
con él.
El magma del que se formaron los volcanes de
los Andes, por ejemplo, esta formado
principalmente de corteza “reciclada”.
Los puntos calientes que originan las cadenas de volcanes cuando la corteza
terrestre se desliza sobre ellos siguen constituyendo un enigma
científico. Dan la impresión de llevar millones de
años en el mismo punto del
manto.
El dibujo muestra las islas hawaianas, que son parte de un cordón de
islas volcanicas, ubicadas en el
centro de la placa Pacífica.
La naturaleza del vulcanismo varía
según la composición del
magma. Determinados volcanes, ademas de gases, tales
comonitrógeno, vapor de agua y azufre gasificado,
producen principalmente piedras, “bombas” volcanicas,
pequeños “lapilli” y cenizas.
Un ejemplo es el Vesubio, que sepultó a Pompeya en el año
79. Es este tipo de volcan el que forma el perfil
característico de cono abrupto. Otros volcanes arrojan nubes de
gas incandescente, como el Monte Pelée de la Martinica,
que mató a treinta mil personas en 1902.
La lava muy líquida produce los escudos volcanicos de contornos
menos profundos. Otros fenómenos característicos son los domos de
lava originados por las introducciones de magma, los géiseres y las
fumarolas.
Gases volcanicos y géiseres
Comprender que los gases se disuelven en el magma es tan difícil como entender por
qué los volcanes entran en erupción.
Elmagma se levanta en la corteza hasta alcanzar una punta de flotabilidad
neutral. La expansión de los gases lleva al magma mas cercano a
la superficie y conduce las erupciones.
El géiser mas grande del
mundo, el Steamboat, en el Parque Nacional de Yellowstone.
La interacción entre la viscosidad, la temperatura del
magma y el contenido del
gas determina si una erupción es efusiva o explosiva.
En una escala global, los gases volcanicos produjeron nuestra
atmósfera y nuestros océanos. Sin la atmósfera y los
océanos, la vida no se habría desarrollado.
os volcanes emiten gases durante las erupciones e incluso cuando no estallan en
erupción. Las grietas u orificios en el terreno permiten que los gases y
el vapor de agua, presurizados en el interior del
volcan, alcancen la superficie formando lo que se conoce como fumarolas.
Las fumarolas estan constituidas por vapor de agua en un gran porcentaje
(90 por ciento) que proviene de las lluvias. Otros gases volcanicos
comunes son: dióxido de carbono, dióxido de azufre, acido
sulfhídrico, hidrógeno y flúor.
El dióxido de azufre puede reaccionar con las gotas de agua
atmosférica y así formar la llamada lluvia acida, que
es causante de la corrosión y que ademas daña la
vegetación. En cambio, el dióxido de carbono es mas pesado
que el aire y se ubica en areas bajas y en altas concentraciones puede
terminar con la vida de las personas, animales y plantas.
Por otra parte, el flúor en altas concentraciones es tóxico y
puede ser absorbido por partículas de ceniza volcanica que
posteriormentecaen sobre el terreno, resultando nocivo para los vegetales y
campos de pastoreo, pudiendo también contaminar reservas de aguas de
riego y de alimentación.
Los gases emitidos por los volcanes continúan influyendo la
atmósfera pero no al fragmento de fuentes artificiales. Estos
también plantean un peligro en muchos volcanes. En algunos volcanes, el
desbloqueo gradual del gas actúa como irritante y puede
plantear un peligro para la salud a largo plazo.
Los géiseres
¿Qué son los géiseres y por qué son tan
raros? Es una pregunta que intentaremos contestar ahora. Podemos decir que es como un resorte caliente
que entra en erupción periódicamente y que lanza el agua al aire.
Esto parece ser simple, pero de hecho no lo es. Los géiseres son
extremadamente raros. En todo el mundo, hay solamente un total de setecientos
géiseres. (Ver: Géiseres de El tatio)
Algunas de las condiciones que se deben dar para que haya un géiser son:
una fuente abundante de agua, una fuente intensa de calor y ductos naturales
adecuados.
Fumarolas en El Tatio
El agua, que parece bastante facil de encontrar en la naturaleza, cuando
se encuentra caliente puede venir de actividad volcanica, pero es
posible que no existan los ductos adecuados. Para que el agua sea lanzada al
aire, el sistema del
géiser debe tener agua que pueda salir por un ducto, y a presión.
Los científicos encontraron la respuesta en un componente
volcanico llamado rhyolite, rico en contenido de silicona, la que puede
depositar un sello hermético a lo largo de las paredes por dondecircula
el géiser. El parque nacional de Yellowstone
contiene este tipo de géiseres.
Los gases mas comunes provenientes de las emanaciones volcanicas
son: el vapor de agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2) y el
dióxido de sulfuro (SO2). Existen otros gases que se encuentran en menor
cantidad, como: monóxido de carbono (CO), sulfuro de hidrógeno
(H2S), sulfuro de carbono (CS), disulfuro de carbono (CS2), cloruro de
hidrógeno (HCI), hidrógeno (H2), metano (CH4), floruro de
hidrógeno (HF), boro (B), bromuro de hidrógeno (HBr), vapor de
mercurio (Hg) y algunos compuestos organicos, incluso el oro.
Un volcan constituye el único intermedio que pone en
comunicación directa la superficie terrestre con los niveles profundos
de la corteza terrestre.
Tipos de erupciones volcanicas
Dependiendo de la temperatura de los magmas, de la cantidad de productos
volatiles que acompañan a las lavas y de su fluidez (magmas
basicos) o viscosidad (magmas acidos), los tipos de erupciones
pueden ser:
Hawaiano: Sus lavas son muy fluidas, sin que tengan lugar desprendimientos
gaseosos explosivos; estas lavas se desbordan cuando rebasan el crater y
se deslizan con facilidad, formando verdaderas corrientes a grandes distancias.
Algunas partículas de lava, al ser arrastradas por el viento, forman
hilos cristalinos que los nativos llaman cabellos de la diosa Pelé
(diosa del
fuego). Son los mas comunes en el mundo.
Stromboliano: Recibe el nombre del Stromboli, volcan de las islas Lípari
(mar Tirreno), al Norte de Sicilia. La lava es fluida, desprendiendogases
abundantes y violentos, con proyecciones de escorias, bombas y lapilli. Debido
a que los gases pueden desprenderse con facilidad, no se producen
pulverizaciones o cenizas. Cuando la lava rebosa por los bordes del crater, desciende por sus laderas y barrancos,
pero no alcanza tanta extensión como en las erupciones de
tipo hawaiano.
Vulcaniano: Del nombre del dios Vulcano en las islas
Lípari. Se desprenden grandes cantidades de gases de un magma poco
fluido, que se consolida con rapidez; por ello las explosiones son muy fuertes
y pulverizan la lava, produciendo mucha ceniza, lanzada al aire
acompañada de otros materiales fragmentarios. Cuando la lava sale al
exterior se consolida rapidamente, pero los gases que se desprenden
rompen y resquebrajan su superficie, que por ello resulta aspera y muy
irregular, formandose lavas cordadas.
Vesubiano: Difiere del
vulcaniano en que la presión de los gases es muy fuerte y produce
explosiones muy violentas. Forma nubes ardientes que, al enfriarse, producen
precipitaciones de cenizas, que pueden llegar a sepultar ciudades, como le ocurrió
a Pompeya y el Vesubio.
Maar: Los volcanes de tipo maar se encuentran en aguas someras, o presentan un
lago en el interior de un crater. Sus explosiones son
extraordinariamente violentas ya que a la energía propia del volcan se le suma la expansión del vapor de agua
súbitamente calentado, son explosiones freaticas. Normalmente no
presentan emisiones lavicas ni extrusiones de rocas.
Krakatoano: Una explosión volcanica muy terrible, fue la
delvolcan Krakatoa. Originó una tremenda explosión y
enormes maremotos. Se cree que este tipo de erupciones es debido a la
entrada en contacto de la lava ascendente con el agua o con rocas mojadas, por
ello se denominan erupciones freaticas.
Erupciones fisurales:>Se originan en una larga dislocación de la
corteza terrestre, desde unos metros; hasta varios Km. La lava que fluye a lo
largo de la rotura es fluida y recorre grandes extensiones formando amplias
mesetas, con 1 ó mas Km. de espesor y miles de km². Ejemplos
de vulcanismo fisural es la meseta del Deccan
(India).
Índice de explosividad volcanica
Es una escala de 8 grados, con la que los vulcanólogos miden la magnitud
de una erupción volcanica. El índice es el producto
de la combinación de varios factores mensurables y o apreciables de la
actividad volcanica. Por ejemplo, se considera el volumen total de los
productos expulsados por el volcan (lava, piroclastos, ceniza
volcanica), altura alcanzada por la nube eruptiva, duración de
erupción,
inyección troposférica y estratosféricade
productos expulsados, y algunos otros factores sintomaticos del nivel de
explosividad.
Los valores asignados por el IEV corresponden a los siguientes grados de
erupción de un volcan:
0:No explosiva
1:Pequeña erupción
2:Erupción moderada
3:Moderadamente grande
4:Grande
5:Muy grande
6 a 8: Erupción cataclísmica.
Composición y estructura de las erupciones volcanicas
Hay diversas clases de actividad y de erupciones volcanicas:
erupciones (erupciones de vapor)
erupción explosiva de lava (con cantidad altade silicatos)
erupción efusiva de la lava (con cantidad alta de silicatos(e.g.,
basalto)
flujos lahares
emisión piroclasticos.
Todas estas actividades pueden presentar un peligro para los seres humanos.
Los terremotos, las fumarolas, y los géiseres acompañan a menudo
actividad volcanica. Las concentraciones de diversos gases
volcanicos pueden variar considerablemente a partir de un volcan
al siguiente.
El vapor de agua es típicamente el gas volcanico
mas abundante, seguido por el dióxido de carbono y
el dióxido de sulfuro.
Otros gases volcanicos principales incluyen el sulfuro de
hidrógeno, el cloruro de hidrógeno, y el fluoruro de
hidrógeno. Una gran cantidad de gases en menor cantidad también
se encuentran en las emisiones volcanicas, por
ejemplo: hidrógeno, monóxido de carbono,compuestos
organicos, y cloruros volatiles.
Las erupciones volcanicas fuertes, explosivas, expulsan el vapor de agua
(H2O), el dióxido de carbono (CO2), el dióxido de sulfuro (SO2),
el cloruro de hidrógeno (HCl), el fluoruro del hidrógeno (HF) y
la ceniza (roca y piedra pómez pulverizadas) que llegan a la
estratosfera a alturas de 16-40 kilómetros sobre la superficie de la
Tierra. Los impactos mas significativos de estas inyecciones vienen de
la conversión del
dióxido de sulfuro aacido sulfúrico (H2SO4), que
condensa rapidamente en la estratosfera para formar
los aerosoles finos de sulfato. Los aerosoles aumentan
el albedo (porcentaje de la radiación solar reflejada al
espacio) y refrescan así la atmósfera mas baja o la
troposfera de la Tierra;sin embargo, también absorben el calor irradiado
por la Tierra, de modo que calientan la estratosfera.
Varias erupciones durante el último siglo han causado una
disminución de la temperatura media en la superficie de la Tierra hasta
un cuarto de grado centígrado durante períodos de hasta tres
años.
Los aerosoles de sulfato también provocan reacciones químicas
complejas en sus superficies que alteran la clorina y el nitrógeno en la
estratosfera. Este efecto, junto con la clorina estratosférica creciente
nivela la contaminación por CFC, genera monóxido de clorina, que
destruye el ozono (O3). Mientras que los aerosoles crecen y coagulan, se
colocan en la troposfera superior donde sirven de núcleos para los
cirros y modifican el equilibrio de la radiación de la Tierra.
La mayor parte de el cloruro de hidrógeno (HCl) y el fluoruro del
hidrógeno (HF) se disuelven en las gotitas de agua de la nube generada
por la erupción y bajan rapidamente a la Tierra como lluvia
acida. La ceniza inyectada también cae rapidamente de la
estratosfera; la mayor parte desaparece de la atmósfera en varios
días a algunas semanas. Finalmente, las erupciones volcanicas
explosivas lanzan el dióxido de carbono del
gas del
invernadero y proporcionan así una fuente profunda de carbón para
los ciclos biogeoquímicos. Las emisiones de gas de los volcanes son un
contribuidor natural a la lluvia acida. La actividad volcanica
lanza cerca de 130 a 230 teragramos de dióxido de carbono al año.
Las erupciones volcanicas pueden inyectar los aerosoles en la
atmósfera de latierra. Las inyecciones grandes pueden causar efectos
visuales tales como puestas del sol inusualmente rojas y afectar clima
global principalmente refrescandolo. Las erupciones volcanicas
también proporcionan la ventaja de agregar fertilizantes al suelo. Estos
suelos fértiles facilitan el crecimiento de plantas y de varias
cosechas. Las erupciones volcanicas pueden también crear las
islas nuevas, pues el magma se solidifica en el agua
Los componentes principales de gases volcanicos son el vapor de agua
(H2O), dióxido de carbono (CO2), sulfuro como el dióxido de
sulfuro (SO2) (gases volcanicos de alta temperatura) o sulfuro del
hidrógeno (H2S) (gases volcanicos a baja temperatura),
nitrógeno, argón, helio, neón, metano, monóxido de
carbono e hidrógeno. Otros compuestos detectados en gases
volcanicos son oxígeno (meteórico), HCl, HF, HBr,
NOx, SF6 y compuestos organicos. Hay también rastro de
compuestos exóticos del incluyen el
mercurio, CFCs, y radicales metílicos del
óxido del
halógeno.
Consecuencias de las erupciones
En la siguiente grafica se puede apreciar las consecuencias de la
actividad volcanica. La siguiente grafica muestra la temperatura
de la superficie de troposfera. Los gases responsables del efecto invernadero hacen que la troposfera
se caliente. En cambio los aerosoles derivados de SO hacen que la luz solar se
refleje al espacio, provocando la disminución de temperatura de
troposfera y de la Tierra. Se puede ver que durante los años con grandes
erupciones la temperatura media se disminuye debido a que los gasesque expulsa
el volcan contienen SO2 que provoca el enfriamiento.
Evolución de los forzamientos radiativos entre 1880 y 2003 según
el modelo del GISS (Instituto Goddard de Estudios Espaciales) de la NASA.
Los flujos verticales medios de energía en el sistema terrestre
(atmósfera y superficie), en watios por metro cuadrado se explican
detenidamente en el balance energético terrestre.
Por la parte superior de la atmósfera entran 342 W/m2 de energía
solar. El dióxido de carbono (CO2) es transparente a la luz solar pero
opaco a la radiación infrarroja terrestre, por lo que calienta la
atmósfera y la superficie así que ésta irradia en forma de
ondas infrarrojas 390 W/m2. Tanto en la superficie como
en el tope de la atmósfera como
en la propia atmósfera la suma de la energía entrante y saliente
estan equilibrados.
La parte del efecto invernadero causado por el incremento de
CO2 debido a las emisiones antrópicas supone en la actualidad
un aumento radiativo de 1,4 W/m2, que se añaden a los 324 W/m2
de radiación infrarroja absorbida por el suelo (efecto invernadero
natural que mantiene la superficie de la Tierra a una temperatura media de unos
15ºC en vez de a -18ºC, que sería la temperatura si no hubiese
atmósfera). El incremento del
metano antrópico añade 0,7 W/m2 y el ozono
troposférico, el óxido nitroso y la carbonilla un poco mas
(ver forzamientos).
Tras una erupción importante, la troposfera tiende a enfriarse en una
primera fase por el efecto preponderante del
SO2. El enfriamiento puede durar uno o dos años, dependiendo dela altura
que alcanzan los gases y del
contenido de SO2. Luego, en una segunda fase, los aerosoles de azufre
sedimentan y, si la erupción contiene también CO2, este gas puede
quedar en el aire durante mucho mas tiempo; calentandola.
Otras consecuencias inmediatas o a corto plazo:
Efectos sobre el entorno
Tormenta de cenizas: la erupción volcanica expulsa por el
aire o por medio de una columna de gases pedazos de lava que, según su
tamaño, seran cenizas, arena, bloques Las cenizas pueden
producir incendios forestales, ademas de cubrir tierras dedicadas a la
agricultura y tejados -hasta derrumbarlos-, destruir cosechas o impedir las
siembras temporalmente.
Flujos de fuego: las rocas calientes, de muy diversos tamaños y
envueltos en gases que se desplazan como
un fluido por las laderas de los volcanes, pueden alcanzar temperaturas de
varios cientos de grados y velocidades entre los 50 y 150 kilómetros por
hora. Se trata de los productos volcanicos mas destructivos y
mortales, ya que arrasan lo que encuentran a su paso, incluidas construcciones
o cualquier forma de vida debido a su fuerza y alta temperatura.
Avalanchas de barro: se componen de fragmentos de rocas, cenizas,
sedimentos y gran cantidad de agua, lo que hace que fluyan rapidamente
pendiente abajo debido a su gran capacidad de arrastre. Estas avalanchas se
llevan suelos, vegetación, rocas y todos los objetos que se encuentran a
su paso, formando enormes ríos de lodo y piedras. Han llegado a enterrar
poblaciones enteras y a modificar el cauce de grandes ríos.Ríos
de lava: se producen por el derrame de roca fundida que emite el
volcan, aunque rara vez ocasionan víctimas ya que descienden
lentamente. Estos ríos destruyen todo lo que encuentran a su paso por
incineración, choque y sepultamiento. Otro efecto son los incendios
forestales que provocan la desaparición de bosques enteros.
También se originan elevaciones montañosas.
Gases y lluvia acida: el magma contiene gases disueltos que son
liberados por las erupciones hacia la atmósfera, normalmente
tóxicos y peligrosos para la vida vegetal y animal. Los gases pueden
causar efectos nocivos especialmente en el area cercana al macizo
volcanico (5 kilómetros), aunque en algunos países los han
provocado hasta a 30 kilómetros de distancia del punto de emisión. La lluvia
acida afecta principalmente los ojos, la piel y al sistema respiratorio
de las personas. También causa daños a cosechas y animales que
comen la vegetación afectada. En ocasiones, las gotas de lluvia al mezclarse
con los gases adheridos a las cenizas pueden causar la lluvia acida,
perjudicial tanto para las personas, animales y vegetación, como para estructuras
metalicas. Los gases y cenizas emitidos por el volcan producen
contaminación natural y lluvias acidas e incluso, si la
erupción es fuerte, pueden alterar el clima mundial. Las fuertes
erupciones pueden provocar terremotos y maremotos (tsunamis), como por ejemplo el volcan
Krakatoa en sudeste asiatico que provocó la muerte de 36 000
personas.
Contaminantes:La actividad volcanica es una fuente natural de
contaminación, lacual aporta una cantidad considerable de contaminantes,
principalmente a la atmósfera. Se ha documentado que dicha actividad
representa riesgos para los ecosistemas y las poblaciones humanas que se ubican
cerca de los edificios volcanicos, no obstante se ha descrito que
incluso organismos que se localizan a
https://www.google.cl/imgres?q=volcanes&um=1&hl=es&sa=N&biw=1366&bih=667&tbm=isch&tbhttps://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=volcanes&source=images&cd=&docid=WGB8o1cx8sKAMM&tbnid=KlTbX8OCtwaEjM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fwww.ojocientifico.com%2F4076%2Fpor-que-hay-volcanes-submarinos&ei=-7xDUePnA5Hk8gSozYHYCg&bvm=bv.43828540,d.dmQ&psig=AFQjCNHmfT8astxXOiUPiJ1aBYKig3hBkw&ust=1363480124969601nid=KlTbX8OCtwaEjM:&imgrefurl=https://www.ojocientifico.com/4076/por-que-hay-volcanes-submarinos&docid=WGB8o1cx8sKAMM&imgurl=https://www.ojocientifico.com/sites/www.ojocientifico.com/files/imagecache/primera/Por-qu%2525C3%2525A9-hay-volcanes-submarinos.jpg&w=630&h=420&ei=vLxDUZjIKsqB0AHYrIHYDAzoom=1&ved=0CMQBEIQcMBE&ved=1t:3588,r:17,s:0,i:196&iact=rc&dur=233&page=2&tbnh=183&tbnw=275&start=17&ndsp=21&tx=179&ty=94distancias
considerables de las zonas con actividad volcanica también pueden
verse afectados. Dentro de los principales riesgos volcanicos destacan
la emisión de ceniza y gases, relacionandose con la cantidad y el
número de exposiciones a dichos eventos. En este contexto, la
colaboración entre vulcanólogos, meteorólogos,
químicos, biólogos, agrónomos y profesionales de la salud
permitira mitigar los riesgos de la actividad volcanica.
Elobjetivo de esta revisión es presentar los riesgos para el medio
ambiente y la salud asociados con la emisión de ceniza volcanica.
Actividad volcanica y sus efectos en el ambiente
Se han denominado volcanes de mayor riesgo a los que tienen probabilidades de
experimentar una erupción explosiva en décadas o en menos tiempo,
que carecen de analisis exhaustivo o monitoreo actualizado y que
estan rodeados por grandes poblaciones. La prevención de riesgos
volcanicos depende del
tipo de actividad que presente el volcan. Tales actividades van desde
las columnas verticales de ceniza con alturas de diez a cuarenta
kilómetros, cargadas de fragmentos de variados tamaños, hasta las
caracterizadas por la circulación de una emulsión de ceniza
caliente y densa, particularmente devastadora debido a su temperatura, que
puede alcanzar los 500 ºC, y a su velocidad, entre diez y cien metros
por segundo.
La actividad volcanica acaecida en Indonesia
a causa de la erupción del
volcan Tambora en 1815, provocó efectos claramente
perceptibles por la cantidad de ceniza liberada. Las corrientes
atmosféricas propiciaron su dispersión alrededor del planeta,
provocando el llamado año sin verano, en 1816, debido a un
oscurecimiento generalizado y un descenso marcado de la temperatura provocado
por el material particulado suspendido .
Las erupciones explosivas del Monte Santa Helena en Washington
(1980) y la del Pinatubo en Filipinas (1991) representaron un importante
riesgo, especialmente este último, que arrojó una cantidad
colosal de sulfatos a laestratosfera, lo que provocó un descenso de la
temperatura mundial que se prolongó durante dos años. La
erupción del Monte Santa Helena fue mayor que la
registrada por el Chichón en México (1982), pero expulsó
menos aerosoles a la atmósfera. La mayoría de las
partículas emitidas por el Monte Santa Helena fueron grandes y
sedimentaron desde la atmósfera en cuestión de semanas. Por su
parte, el Chichón produjo una cantidad mayor de azufre, el cual
formó dióxido de azufre, que después de reaccionar con el
vapor de agua en la estratosfera, dio paso a una bruma de gotas de acido
sulfúrico, caracterizadas por su estabilidad química y sus
elevados tiempos de sedimentación. Las predicciones del efecto final de la nube de polvo
producida por el Chichón sobre el clima fueron que la nube
provocaría un enfriamiento global en la superficie de la Tierra de
0.3 ºC.
Panoramica del
Monte Santa Helena (Washington, EE.UU.) tomada en 1992, 12 años
después de la erupción de 1980. Se puede apreciar la zona
antiguamente cubierta por bosques de coníferas cuyos troncos aparecen
alineados en la dirección de la nube ardiente que generó la
erupción. Los troncos arrancados de cuajo se acumulan en la superficie del lago en la imagen de
la derecha.
El estudio referente a las partículas suspendidas en la atmósfera
de las zonas urbanas y rurales cercanas al volcan de Colima en
México, reveló la presencia de material particulado con un
tamaño comprendido entre 2.5 y 10 micras, partículas que fueron
asociadas con padecimientos en vías respiratorias.
Efectosbiológicos
Actualmente los estudios de contaminación ambiental se ven favorecidos
por la utilización de modelos experimentales, buscando con esto
interpretar de la mejor manera posible la interacción medio ambiente-ser
vivo. Los resultados de los diversos trabajos experimentales sugieren que la
influencia de un factor ambiental, ya sea físico, químico o
biológico, representa una fuente potencial de desequilibrio en los
sistemas reguladores de los organismos.
Se ha demostrado que los erupciones volcanicas tienen consecuencias
perjudiciales sobre las poblaciones que viven cerca del foco de erupción. Después
de muchos experimentos se ha observado que principales problemas que presenta
la erupción, es el aumento de las personas con enfermedades
respiratorias, como
asma. También, los gases y partículas que expulsa un
volcan pueden presentar riesgo de cancer.
Actividad del volcan Popocatépelt durante el año 2000, uno
de los períodos mas activos.
Se han registrado la aparición de síntomas respiratorios como
disminución en el flujo espiratorio forzado (FEV) y aumento en la
sintomatología respiratoria en poblaciones que se localizaron incluso a
24 y 50 kilómetros del edificio volcanico, Estudios
epidemiológicos revelaron casos de irritación de la piel y de las
vías aéreas. Las implicaciones en la salud de poblaciones
cercanas al volcan se caracterizaron por alteraciones
respiratorias, estrés y por la aparición de fluorosis a nivel
óseo y dental.
Estudios epidemiológicos realizados localizada en un area
volcanica, han revelado elincremento en la incidencia de mesotelioma
pleural maligno, carcinoma, fibrosis pulmonar y daños en el ADN. Estos
efectos se relacionan con la exposición que presenta la población
a rocas de origen volcanico y que contienen fibras amfíbolas. El
tipo de reactividad biológica de las fibras amfíbolas es parecido
al de las fibras de asbestos, las cuales se sabe que inducen fibrosis inflamatoria
a nivel pulmonar y daños en el ADN a largo plazo, ocasionando carcinoma
y mesotelioma pulmonar
El diagnóstico referente a los efectos sobre la función pulmonar
en personas expuestas a cenizas del volcan Popocatépetl, durante
el periodo de diciembre de 1994 a enero de 1995, indujo la presencia de
alteraciones en la función pulmonar en una proporción mayor a la
que se esperaría en una población con baja prevalencia de
tabaquismo. De esta forma, se sugiere que el patrón restrictivo
corresponde a la inflamación de la vía aérea y del
intersticio pulmonar 1996. Es importante mencionar que la capacidad para
inducir daño por parte de las muestras de ceniza difiere, ya que no
presenta la misma capacidad hemolítica una muestra de ceniza de un
evento explosivo reciente con respecto a una muestra de ceniza sedimentada, de
óxido de titanio o del compuesto tóxico conocido como polvo de
cuarzo DQ12.
También se ha demostrado que durante la exposición continua a la
inhalación de polvo fino la afección se puede complicar con
algún tipo de infección; por tanto, la importancia de investigar
los contaminantes en la atmósfera radica en conocer los riesgos que
suponenpara la salud y el tiempo que pueden permanecer en el ambiente sin que
se desarrollen lesiones definitivas.
Cuando la presencia de la causa irritadora o de sus consecuencias inmediatas se
prolongan, el proceso de defensa tisular puede dar lugar a la fibrosis,
iniciandose en cualquier punto de la estructura broncopleuropulmonar. La
fibrosis puede ser localizada y considerada como cicatricial o terminal, pero
si persiste, la fibrosis sera evolutiva y aumentara en intensidad
y en extensión llegando a ser total. En ocasiones la fibrosis puede
iniciarse de forma simultanea en varios puntos y, si es progresiva,
llegar a confluir. Por su parte, los mecanismos inmunológicos pueden ser
los responsables de las alteraciones en la arquitectura del pulmón como
consecuencia de la exposición a partículas contaminantes. Los
estudios de campo y laboratorio indican que la exposición moderada a la
ceniza volcanica puede dar paso a enfermedades respiratorias e incluso a
la fibrosis pulmonar
La evaluación realizada posteriormente a la erupción del
volcan Irazu en Costa Rica (1963-1965) mostró que la ceniza
altera significativamente las condiciones ecológicas de diversas
poblaciones de insectos, mientras que en Alaska se contabilizaron
pérdidas económicas por los cambios adversos sufridos por
comunidades de salmón debido a las condiciones ambientales derivadas de
la actividad volcanica . Por su parte, algunos científicos
plantean que la actividad volcanica influye en la estructura
genética de poblaciones de invertebrados en Hawai, lo que condicionala
fragmentación, el crecimiento masivo y el potencial para una
evolución acelerada.
Los efectos causados por la contaminación han permitido detectar
manifestaciones y alteraciones, tanto en el hombre como animales, que
aún no han sido bien definidas. Por ejemplo, la exposición de un
grupo de ratas a cenizas, no favoreció la susceptibilidad a la infección
por citomegalovirus; sin embargo, la infección por estreptococos
provocó la muerte de los animales a las 24 horas También
demostraron una mayor susceptibilidad a la infección por Listeria
monocytogenes tras la exposición a ceniza, produciéndose daños
en el tejido pulmonar.
Trabajos relacionados con la exposición a la inhalación de ceniza
volcanica en modelos animales indican un aumento de los niveles de
fibrinógeno en plasma y un incremento en el porcentaje de leucocitos
polimorfonucleares, principalmente eosinófilos, así como una
disminución del porcentaje de macrófagos a nivel alveolar. Por su
parte, los estudios citogenéticos en animales que han sido expuestos a
diferentes concentraciones y tipos de contaminantes ambientales muestran una
elevada frecuencia de células alteradas.
El estudio de exposición a la inhalación de la ceniza
volcanica procedente del Monte Santa Helena, a un grupo de
hamsters (dos horas diarias durante un año), permitió
detectar cambios en la función pulmonar y en la arquitectura del tejido
de los animales, caracterizado por alveolitis y areas con fibrosis, y a
nivel traqueal, reducción en la actividad ciliar y cambios
citomorfológicos. Así mismo, seobservó la llegada de
neutrófilos que regulan la adhesión local de moléculas, induciendo
quimiotaxis de células inflamatorias en las vías aéreas.
La exposición a la inhalación de ceniza en hamsteres,
proveniente de la actividad del volcan Popocatépetl,
provocó una reacción inflamatoria aguda y crónica, foco
neumónico con detritus celulares e infiltración de linfocitos en
el tejido pulmonar.
Si las emanaciones de cenizas volcanicas son frecuentes se favorece la
alteración de los ecosistemas, ademas de causar problemas en la
salud a medio y largo plazos. Debido a la dificultad de probar todos los
efectos ambientales adversos de cada sustancia, se sugiere el desarrollo de
métodos para predecir los efectos ecológicos, sociales,
económicos y en la salud derivados de la contaminación ambiental.
Conclusiones
El considerar los riesgos volcanicos ha tomado importancia debido a los
efectos que se relacionan con la contaminación de la atmósfera,
el impacto en los ecosistemas y principalmente por los efectos adversos que
puede condicionar en la salud. Siendo evidente que la cantidad de
dióxido de azufre emitido a la atmósfera a nivel mundial por la
actividad volcanica ha producido sobre el clima un enfriamiento global
en la superficie del planeta. Por su parte, la presencia de material
particulado con un tamaño inferior a 10 micras, se ha asociado con
padecimientos en el aparato respiratorio.
Por su parte, la aplicación de los modelos experimentales buscan
interpretar de la mejor manera posible la interacción medio ambiente-ser
vivo. Ya quese ha establecido que la influencia de uno o varios factores
ambientales representa una fuente potencial de alteraciones de los sistemas
reguladores en los organismos.
Puesto que la ceniza volcanica esta constituida principalmente
por dióxido de azufre, este compuesto puede producir irritación
local y desarrollar silicosis. En los pacientes con hiperreactividad bronquial,
asma o enfermedades pulmonares obstructivas crónicas la
exposición a las cenizas puede complicar la enfermedad. A nivel de la
conjuntiva, la ceniza actúa como un cuerpo extraño, siendo los
cristales de dióxido de azufre los que afectan directamente a la
conjuntiva y a la córnea, produciendo abrasiones, ademas del
efecto irritante. También el efecto de la ceniza a nivel de la piel es
principalmente irritante. Por su parte, los microelementos como el bromo
volcanico pueden formar parte del agua de vertientes y durante la
potabilización generar trihalometanos, que son compuestos
cancerígenos.
Si las emanaciones de cenizas volcanicas son frecuentes se favorece la
alteración de los ecosistemas, ademas de causar problemas en la
salud a medio y largo plazos. Debido a la dificultad de probar todos los
efectos ambientales adversos de cada sustancia, se sugiere el desarrollo de
métodos para predecir los efectos ecológicos, sociales,
económicos y en la salud derivados de la contaminación ambiental
.
Introduccion:
En este trabajo practico hablaremos de las características de los
“Volcanes”, las distintas teorías sobre su formación,
descripción, tipos devolcanes, los materiales que expulsa a la
superficie terrestre, su distribución en el planeta, etc. Ademas
describiremos un hecho importante como lo fue la tragedia por la
erupción del volcan Vesubio en Pompeya (Italia).
Este informe esta relacionado con la teoría de la tectónica de
placas que es un proceso formador de estos fenómenos según se
cree.
Otro aspecto a tratar son los periodos de actividad volcanica y el
efecto erosivo de las manifestaciones eruptivas.
Nosotros elegimos este tema porque nos atrapó mucho la idea de conocer
estas grandiosas formaciones naturales, e informarnos un poco mas acerca de las
expulsiones de lava.
Este informe esta dividido en diferentes subtítulos, cada uno
tratara una característica distinta.
Los mismos se expresan en manera de preguntas porque quisimos cambiar un poco
su estructura que sea mas entendible.
¿Qué es un volcan?
Un volcan es una colina o montaña que se forma alrededor de una
fisura en la superficie terrestre de la cual salen expulsados diversos
materiales del interior de la Tierra. Estos materiales se enfrían al entrar
en contacto con la atmósfera, formando un gran cono. En la cima existe
un crater o depresión (orificio. En el interior se forma un tubo
que es por el cual el magma asciende, este se llama chimenea. La gran
presión que ejerce este líquido viscoso provoca que se
desarrollen fracturas en las laderas, que tienen el nombre de conos
adventicios.
Cuando una determinada cantidad de lava, ya en estado sólido, vuelve a
caer en la chimenea, la erupción generalmente cesa.La mayoría de
los volcanes son estructuras compuestas, formadas en parte por corrientes de
lava y materia fragmentada. El Etna, en Sicilia, y el Vesubio, cerca de
Napoles, son ejemplos famosos de conos compuestos. En erupciones
sucesivas, la materia sólida cae alrededor de la chimenea en las laderas
del cono, mientras que corrientes de lava salen de la chimenea y de fisuras en
los flancos del cono. Así, el cono crece con capas de materia
fragmentada y con corrientes de lava, todas inclinadas hacia el exterior de la
chimenea.
Algunas cuencas enormes, parecidas a crateres, llamadas calderas y
situadas en la cumbre de volcanes extintos o inactivos desde hace mucho tiempo,
son ocupadas por lagos profundos, como el Lago del Crater, en
Oregón, o por llanuras planas, como el amplio Valle Caldera en el norte
de Nuevo México, ambos en Estados Unidos. Ciertas calderas son resultado
de explosiones que destruyen el volcan en erupción por ejemplo:
las islas volcanicas de Thera o Santorín, en Grecia, y de
Krakatoa (también conocida como Rakata), en Indonesia, así como
el Lago del Crater. Otras se forman cuando la camara
subterranea de magma, vacía tras erupciones sucesivas, no puede
soportar mas el peso de la mole volcanica situada encima y se
derrumba. Otro ejemplo de caldera volcanica, situada en la isla canaria
de La Palma (España), es la Caldera de Taburiente, donde se mezclan los
valles de barrancos con picos que destacan en los bordes de la caldera.
Muchos volcanes nacen en los fondos oceanicos. Por ejemplo el Vesubio y
el Etnafueron, en sus principios volcanes submarinos que con el paso del tiempo
emergieron a causa de la acumulación de material magmatica.
¿Qué tipo de productos expulsa?
Los productos emitidos por un volcan durante la erupción se
pueden dividir en tres clases: productos sólidos, roca fundida o magma
gases. Los elementos sólidos que expele pueden ser piezas grandes
(bloques), piezas intermedias (escoria, por ejemplo) y piezas finas como polvo,
cenizas, etc. Estas ultimas son pequeñas gotas de lava que se han
solidificado. Luego de que estas partículas caen en la superficie,
pueden ser arrastradas por el viento a miles de kilómetros con respecto
al lugar en que se produjo la manifestación volcanica.
El vapor de agua es el gas mas abundante que larga un crater
debido a la existencia de aguas subterraneas. Pero también hay
anhídrido carbónico, nitrógeno, anhídrido
sulfuroso, hidrógeno, óxido de carbono, metano, azufre, cloro,
sales amoniacales, etc. Los gases que se desprenden de la lava fundida pueden
formar grandes nubes, las fumarolas.
¿Cómo es la distribución de los volcanes en el mundo?
Hay volcanes en casi todas partes del mundo. Se conocen alrededor de 600 que se
encuentran en actividad o que lo estuvieron durante la época
histórica.
Se encuentran localizados alrededor del Océano Pacífico, muchos
de ellos se encuentran en actividad, todos forman lo que se denomina
“Cinturón de fuego del Pacífico”. También se
encuentran en una zona de hundimiento de placas formando una cadena
montañosa en el Mediterraneo; en Africa como por ejemploel
Kilimandjaro, Kenia, Ruvenzori, etc. Ademas de estos lugares se
sitúan en el Océano Atlantico sur formando una gran
dorsal. Otros volcanes conocidos se encuentran en la franja
transatlantica como el Vesubio, Stromboli, Vulcano, Etna, etc.
¿Cómo se clasifican estos fenómenos según el tipo
de erupción?
Según este criterio, existen cuatro clases de volcanes principales:
hawaiano, estromboliano, vulcaniano y peleano.
El tipo hawaiano se caracteriza por una lenta emisión de lava que fluye
por el cono volcanico. No hay explosiones ni sacudidas violentas.
El tipo estromboliano se caracteriza por presentar explosiones sin demasiada
intensidad.
La categoría vulcaniana presenta explosiones muy violentas en la que
expele productos a gran altura. La lava, antes de fluir por las laderas, se
solidifica y tapa el crater impidiendo la salida de gases. La
presión producida por los mismos, a la larga determinara una
nueva erupción.
El último tipo es el que produce explosiones de gran violencia formando
nubes ardientes compuestas por fragmentos sólidos y gases a elevada
temperatura.
¿Cómo pueden ser los períodos de actividad
volcanica?
Algunos volcanes son mucho mas activos que otros. El Stromboli, en las
islas Lípari cerca de Sicilia, ha estado activo desde la
antigüedad. El Izalco, en El Salvador, permaneció en actividad
desde su primera erupción en 1770. Muchos otros, como el Vesubio o el
Atitlan esta en un estado de actividad moderada durante largo
tiempo y luego quedan en reposo. La erupción que sucede a un
período de latenciaprolongado suele ser violenta como la del monte Saint
Helens del estado de Washington D.C (EE.UU.).
Otros volcanes activos de forma constante se encuentran en una cadena, llamada
Cinturón o Anillo de Fuego, que rodea el océano Pacífico.
Otra cordillera volcanica se extiende a lo largo de mas de
1.000 km desde Guatemala hasta Panama, con unos 80 volcanes; los
que estan en actividad sobrepasan la treintena. En la cordillera de los
Andes se supone que son mas de 60 los que pueden considerarse activos.
Muchos otros volcanes, como el Vesubio, permanecen en un estado de actividad
moderada durante periodos mas o menos largos y después se quedan
en reposo, o dormidos, durante meses o años. El Atitlan, en
Guatemala, estuvo activo unos 300 años antes de 1843; desde entonces esta
inactivo. La erupción que sucede a un periodo de latencia prolongado
suele ser violenta, como la del monte Saint Helens del estado de Washington
(Estados Unidos) en 1980, después de 123 años de inactividad. La
erupción del monte Pinatubo, en Filipinas, durante el mes de junio de
1991 llegó después de seis siglos de latencia.
En una erupción violenta de un volcan la lava esta muy
cargada de vapor y de otros gases, como dióxido de carbono,
hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de azufre, que se
escapan de la superficie con explosiones violentas y que ascienden formando una
nube turbia. Estas nubes descargan, muchas veces, lluvias copiosas. Porciones
grandes y pequeñas de lava son expelidas hacia el exterior, y forman una
fuente ardiente de gotas y fragmentosclasificados como bombas, brasas, cenizas,
según sus tamaños y formas. Estos objetos o partículas se
precipitan sobre las laderas externas del cono o sobre el interior del
crater, de donde vuelven a ser expulsadas una y otra vez. También
pueden aparecer relampagos en las nubes, en especial si estan muy
cargadas de partículas de polvo. El magma asciende por la chimenea y
fluye convertido en lava sobre el borde del crater, o rezuma, como una
masa pastosa, a través de una fisura en la ladera del cono. Esto puede
señalar lo que ha sido llamado `crisis' o punto crucial de la
erupción; después de la expulsión final de materia
fragmentada, el volcan puede volver al estado de latencia.
Durante un largo periodo después de que haya cesado la erupción
de lava o de materia fragmentada, un volcan continúa emitiendo
gases acidos y vapor en lo que se llama estado fumarólico.
Después de esta fase surgen del volcan manantiales calientes. Un
ejemplo de este tipo de actividad puede verse en los géiseres del Parque
nacional de Yellowstone en Wyoming y en las fuentes calientes de la isla Norte
de Nueva Zelanda. Con el tiempo, los últimos rastros del calor
volcanico desaparecen, y entonces pueden aparecer manantiales de agua
fría en el volcan o en las zonas cercanas.
Después de volverse inactivo, un volcan experimenta una
reducción progresiva de tamaño debido a la erosión por
agua fluyente, glaciares, viento u olas. En ocasiones el volcan
desaparece dejando sólo un conducto volcanico, esto es, una
chimenea llena de lava o de materia fragmentada que se extiendedesde la
superficie terrestre hasta el antiguo depósito de lava. Las minas de
diamantes de Sudafrica se encuentran en conductos volcanicos.
¿Qué provocan las corrientes de lava?
En algunos casos, en lugar de salir por la chimenea central, la lava puede
derramarse por fisuras que se encuentran en los bordes del cono y extenderse a
lo largo de varios kilómetros sobre la superficie terrestre. Esto hace
que se formen estructuras basalticas (tipo de roca volcanica) que
cubren cientos de kilómetros cuadrados.
¿Cuales son las teorías en relación con la
formación de los volcanes?
Muchos geólogos han afirmado que la actividad volcanica se debe a
que las aguas de los mares se infiltran en las grietas de la corteza terrestre
oceanica y al entrar en contacto con la astenósfera, se liberan
gran cantidad de gases. Estos ejercen una presión impresionante y
generan fisuras por la que el magma asciende y va formando el cono
volcanico a medida que el componente se condensa.
Otros especialistas piensan que la forma que tiene la plataforma continental,
es decir, en pendiente hace que las grietas comiencen a crearse. También
la deriva de los continentes provoca, el choque de las placas que con este
proceso endógeno se establecen variadas formas de relieve incluyendo la
formación de los volcanes.
En los últimos años, sin embargo, a medida que se comprenden
mejor los mecanismos de interacción de las placas corticales terrestres,
los geólogos han conseguido integrar el vulcanismo en la teoría
de la tectónica de placas. La energía de los volcanesactivos
deriva, en último término, de los procesos ligados a los
movimientos de las placas de la corteza. Ademas, los volcanes tienden a
situarse en las fronteras de las placas mas importantes.
Los volcanes se forman en dos tipos de fronteras de placa: las convergentes y
las divergentes. En las primeras, donde una placa penetra (es subducida) bajo
otra, la materia de la parte superior de la placa subducida es arrastrada en
una trayectoria oblicua hacia el interior de la Tierra, hasta que alcanza una
profundidad en la que se funde. Entonces asciende por fisuras verticales y es
expulsada hacia la superficie por una chimenea volcanica. En las
fronteras divergentes, como la dorsal del Atlantico, donde la corteza
oceanica se estira y se separa, se forma una zona lineal débil
(el centro de expansión); ésta sirve de salida para la
erupción de magma (materia rocosa fundida de las profundidades) que
asciende por corrientes de convección gigantes situadas en el manto.
Los vulcanólogos han enunciado varias teorías para explicar la
acción de los gases volcanicos como generadores de una
erupción. La teoría mas sencilla establece que el
mecanismo es similar a la forma en que el gas en una bebida gaseosa puede
provocar un chorro de ésta, o a lo que ocurre al agitar una botella de
gaseosa.
¿Cuales son los signos precursores de una erupción?
Cuando va a producirse una erupción, esta se anuncia,, generalmente por
un desprendimiento mas intenso de vapores y por sacudidas
sísmicas. Comienza por la proyección del culote de lava
solidificada, rotoen multitud de fragmentos. Pero ocurre también, a
veces, que el crater cambia y que la erupción se produce en otro
punto de la superficie. Una columna de humo, formada de polvo y lava, vapor de
agua y gases diversos, se eleva desde el volcan, alcanzando, en
ocasiones, alturas de hasta 11.000 metros.
Durante la noche el volcan se ilumina por los reflejos de la lava
incandescente.
La tragedia de la erupción del volcan Vesubio
Un terremoto causó graves daños a la ciudad de Pompeya (Italia)
en el 63 d.C., y una erupción del Vesubio la destruyó en su
totalidad en el 79 d.C. sepultandola junto con las ciudades de Herculano
y Stabias.
Entre los aspectos mas importantes de los descubrimientos destaca el
grado de conservación extraordinario de los objetos encontrados. La
lluvia de cenizas húmedas que acompañó a la
erupción formó un sello hermético sobre la ciudad,
conservando muchas estructuras públicas, templos, teatros, termas,
tiendas y casas particulares. Ademas, entre las ruinas se encontraron
los restos de mas de 2.000 víctimas del desastre, incluidos
varios gladiadores encadenados para que no se escaparan o se suicidaran.
Las cenizas, mezcladas con la lluvia, se depositaron alrededor de los cuerpos
tomando su forma y éstos se conservaron aún después de que
se convirtieran en cenizas. Los investigadores vertieron escayola
líquida dentro de algunos de esos moldes y así se han conservado
las formas de los cuerpos; algunas de estas figuras se exponen en el museo
construido en la actual ciudad de Pompeya, cerca de Porta Marina, unade las
ocho puertas de la ciudad. La mayoría de los habitantes escaparon a la
erupción, llevandose sus efectos personales.
Víctimas de erupción del Vesubio.
Los géiseres
Cuando un volcan entra en estado de inactividad, con el paso de los
años se va erosionando y formando manantiales. El agua
subterranea que alcanza gran profundidad, entra en contacto con rocas
calientes. Las mismas hacen que la temperatura del líquido se eleve
hasta alcanzar su punto de ebullición. Cuando la presión de los
gases es muy intensa, el agua se eleva saliendo hacia la superficie. Esta
manifestación natural de origen volcanico tiene el nombre de
géiser.
Los géiseres van formando una capa de minerales a su alrededor, debido a
que contiene una gran cantidad de los mismos disueltos, llamado cono. Cuando
este llega a una altura determinada el vapor de agua no tiene la fuerza
suficiente como para elevarse. Esta etapa se la conoce como período de
actividad tranquila. En este momento, el géiser, se convierte en un
manantial de aguas calientes. Las fuentes, son en su mayoría, de origen
volcanico. Existe un instante en que las aguas que permanecieron mucho
tiempo bajo una masa montañosa, cambien su temperatura llegando a su
punto de ebullición. Entonces se produce una nueva erupción pero
a baja altura. En estas condiciones, constituyen una fuente termal.
Las aguas termales son ricas en substancias sólidas disueltas como:
acido carbónico, bicarbonato, cloruro de sodio, sulfatos,
magnesio, etc.
La duración de la erupción es distinta para cada géiser,
laaltura de la columna varía entre 1 m y unos 100 m, y la
cantidad de agua expulsada en una erupción puede ser desde unos pocos
litros hasta cientos de miles.
Después de la expulsión, fluye agua mas fría por la
chimenea del géiser y el proceso vuelve a empezar. La fuerza con la que
el agua es expulsada depende de su profundidad, ya que el peso de la columna
aumenta con la profundidad y de él depende la presión ejercida
sobre la base.
Casi todos los géiseres conocidos estan situados en Nueva
Zelanda, Islandia, Japón, Chile y Estados Unidos. El mas famoso
es el Old Faithfulen el Parque Nacional de Yellowstone en Wyoming, Estados
Unidos, que expulsa entre 38.000 y 45.000 litros de agua en cada
erupción; éstas se producen a intervalos de 37 a 93 minutos y sus
columnas se elevan a alturas de entre 38 y 52 metros. Las erupciones
estan precedidas por chorros de agua con alturas que oscilan entre los 3
y los 8 metros.
Volcan: fisura formada por la presión de los materiales que
provienen del interior de la Tierra.
Chimenea: tubo por el que asciende el magma.
Magma: roca fundida que se sitúa debajo de la corteza terrestre y posee
una consistencia viscosa.
Lava: se llama así al magma que salió a la superficie de la
Tierra.
Cono volcanico: formación que se produce alrededor de una fisura
con lava solidificada.
Erupción: emanación de los volcanes.
Fumarolas: grandes nubes de gases y ceniza que se desarrollan sobre un
volcan.
Latencia: período de descanso o inactividad.
Cordillera: cadena de montañas en fila.
Crater: orificio en la cimadel volcan.
Deriva continental: teoría que afirma el movimiento de las placas de la
corteza a causa de las corrientes de magma.
Vulcanólogos: personas especialistas en el estudio de estos
fenómenos eruptivos.
Zona de subducción: es el lugar en el que una placa se hunde por debajo
de otra al chocar, haciendo que suban materiales fundidos en las partes mas
fragiles.
Zona de expansión: es el lugar en el que dos placas se separan.
Géiser: salida de vapor de agua a la superficie.
Aguas termales: aguas de alta temperatura.
Gutierrez, Guillermo y otros. Enciclopedia autodidactica Quillet tomo 2.
Editorial Argentina Arístides Quillet. Buenos Aires 1952.
Autores varios. Enciclopedia Microsoft Encarta 2000. EE.UU.
Duran, Hortensia y otros. .Atlas de Geología. Editorial Edibook
S.A. España 1992.
Autores varios. Diccionario Enciclopédico Salvat. Salvat Editores.
Barcelona (España) 1978.
Llegamos a la conclusión de que fue muy productivo esto de la
investigación, principalmente porque nos interesa mucho el tema de
volcanes, erupciones y otros fenómenos naturales como los maremotos,
terremotos y sismos, etc.
No tuvimos problemas en el momento de buscar información, aunque fueron
pocos los documentos bibliograficos disponibles, estos poseían
una precisa y rica información con claros ejemplos.
Como en todo trabajo grupal tuvimos problemas para reunirnos por los horarios y
el estudio pero pudimos arreglarnosla.
En fin, nos gustó aprender sobre este tema dentro de la Geología,
pero el conocimiento fue, es y sera infinito.