Peligrosidad y riesgo volcánico

Conceptos de peligrosidad y riesgo

El riesgo es la expectativa de que se produzcan pérdidas, bien en forma de vidas humanas, de bienes materiales, de capacidad productiva, … etc. Así, el riesgo puede evaluarse como el producto de tres factores: valor, vulnerabilidad y peligrosidad:

Riesgo = Peligrosidad x Vulnerabilidad x Valor

La peligrosidad se define como la probabilidad de que un lugar, durante un intervalo de tiempo determinado, sea afectado por un determinado evento. La vulnerabilidad es la expectativa de daño o pérdida sobre un determinado elemento expuesto, generalmente expresada como una fracción de la pérdida total. El valor representa la cuantificación, en términos de vidas humanas, de coste, …, etc. de los elementos susceptibles de ser afectados por el evento considerado.

El concepto de peligrosidad volcánica engloba todo el conjunto de eventos que se pueden esperar en un determinado un volcán y que pueden provocar daños a personas o bienes expuestos. Estos eventos pueden ser muy diversos, como coladas de lava, flujos piroclásticos, caída de cenizas, … etc (ver peligros volcánicos). Por este motivo, generalmente, en un área volcánica activa se elabora un mapa de peligrosidad por cada uno de los peligros esperables en dicha área.

Mapas de peligrosidad volcánica

La elaboración de un mapa de peligrosidad volcánica es un proceso complejo en el que debe sintetizarse prácticamente toda la información disponible acerca del sistema volcánico en estudio. Una vez definida la zona de estudio y el intervalo temporal para el que se realiza el mapa, una metodología para la elaboración de mapas de peligrosidad volcánica debe incluir

• Definición de los peligros esperables, que se realiza fundamentalmente a partir de la historia eruptiva del volcán

Para cada uno de dichos peligros esperables:

• Probabilidad temporal de ocurrencia , es decir, evaluación de la probabilidad de ocurrencia de dicho peligro para el intervalo temporal para el que se realiza el mapa. Si el mapa de peligrosidad se calcula a medio/largo plazo, esta probabilidad se calcula a partir del estudio de la frecuencia eruptiva del volcán, mientras que si el mapa se elabora a corto plazo, esta probabilidad se estimará basándose en los datos aportados por la red instrumental de seguimiento de la actividad volcánica.

• Área fuente, que consiste en determinar dónde es esperable que se sitúen los futuros centros eruptivos. En algunos sistemas con un único cráter activo, esta determinación es muy sencilla. En sistemas más complejos, la zona que puede contener los futuros centros de emisión puede ser muy extensa, por lo que es necesario calcular la susceptibilidad, que es la probabilidad espacial de contener un futuro centro de emisión.

• Caracterización de la erupción esperable, que consiste en determinar, o, al menos, acotar, los valores de distintos parámetros que permiten describir una erupción, y que serán los valores de entrada de los modelos de simulación numérica. Estos valores se determinarán a partir de estudios de campo y laboratorio de erupciones pasadas.

• Simulación numérica de los peligros esperables. Para elaborar mapas de peligrosidad volcánica es preciso “pronosticar” de algún modo cual será el área afectada por el peligro considerado, para una erupción caracterizada por los parámetros del párrafo anterior. Para ello es preciso disponer de un modelo que describa de forma más o menos precisa la dinámica de cada uno de los peligros esperables, permitiendo, a partir de la localización del centro de emisión, los datos que caracterizan la erupción esperable y otros datos “no volcanológicos” (como el viento para la caída de cenizas o la topografía para las coladas de lava) obtener de forma numérica el área potencialmente afectada.

• Elaboración del mapa de peligrosidad: combinando los resultados de las simulaciones numéricas, y los cálculos de susceptibilidad y probabilidad temporal se obtiene finalmente, para cada peligro, un mapa que expresa la probabilidad de punto de ser afectado por el peligro considerado durante el intervalo temporal escogido.

Como se deduce de los párrafos anteriores, la historia eruptiva detallada de un volcán es el factor fundamental a la hora de cuantificar su peligrosidad volcánica, al permitir determinar y caracterizar de forma aproximada sus peligros esperables. En general, cuanto mayor sea el conocimiento acerca de cómo ha funcionado un sistema volcánico en el pasado, mejor se podrá inferir su comportamiento en el futuro.

El uso de los mapas de peligrosidad depende fundamentalmente del intervalo de tiempo para el que se calculan. Los mapas de peligrosidad a largo plazo (del orden de varias decenas de años), generalmente abarcando amplias zonas, se emplean básicamente para Ordenación Territorial. Los mapas de peligrosidad a corto plazo (generalmente menos de un año) son una herramienta fundamental para la gestión de una crisis volcánica, así como un punto de partida para el diseño y ensayo de estrategias mitigadoras del riesgo, tales como evacuaciones.

Las siguientes figuras muestran ejemplos de mapas de peligrosidad (lato sensu) de la isla de Tenerife para dos peligros volcánicos: caída de cenizas y coladas de lava basálticas. El escaso registro histórico de erupciones en la isla de Tenerife hace prácticamente imposible evaluar de forma fiable la probabilidad de ocurrencia de una erupción. Por ello, estos mapas no pueden considerarse mapas de peligrosidad sensu stricto, y las probabilidades expresadas deben ser interpretadas de forma relativa (si un punto muestra una probabilidad de 0.001 y otro de 0.0001, el primero tiene 10 veces más probabilidad de ser afectado por el peligro considerado).

Mapa de peligrosidad de coladas de lavas basálticas para Tenerife

Mapa de peligrosidad de recubrimiento de más de 10 cm de ceniza para Tenerife

Información más detallada acerca de estudios de peligrosidad y riesgo volcánico de las Islas Canarias puede encontrarse en:

Araña, V.; Felpeto, A.; Astiz, M.; García, A.; Ortiz, R. y Abella, R., (2000). Zonation of the main volcanic hazards (lava flows and ash fall) in Tenerife, Canary Islands. A proposal for a surveillance network. J. Volcanol. Geotherm. Res., 103: 377-391.

Carracedo, J.C.; Guillou, H.; Paterne, M.; Scaillet, S.; Rodríguez Badiola, E.; Paris, R.; Pérez Torrado, F.J.; Hansen Machín, A. (2004a) Análisis del riesgo volcánico asociado al flujo de lavas en Tenerife (Islas Canarias) : escenarios previsibles para una futura erupción en la isla. Estudios Geológicos, 60, 63-93.

Carracedo J.C., Guillou H., Paterne M., Scaillet S., Rodríguez Badiola E., Paris R., Pérez Torrado F.J. y Hansen A. (2004b) Avance de un mapa de peligrosidad volcánica de Tenerife (escenarios previsibles para una futura erupción en la isla). Servicio de Publicaciones de la Caja General de Ahorros de Canarias (CajaCanarias), 46 pp.

Felpeto, A., (2000). Modelos de procesos eruptivos. Aplicación a mapas de peligrosidad volcánica. En: M. Astiz y A. García (Ed.) Curso Internacional de Volcanología y Geofísica Volcánica. Serie Casa de los Volcanes, 7. Cabildo Insular de Lanzarote, 387-399.

Felpeto, A.; Araña, V.; Ortiz, R.; Astiz, M. y García, A., (2001). Assesment and modelling of lava flow hazard on Lanzarote (Canary Islands). Natural Hazards, 23: 247-257.

Felpeto, A., (2002). Modelización física y simulación numérica de procesos eruptivos para la generación de mapas de peligrosidad volcánica. Tesis Doctoral, Universidad Complutense de Madrid, 250 pp.

Felpeto, A.; Martí, J.; Ortiz, R. (aceptado) Automatic GIS-based system for volcanic hazard assessment. J. Volcanol. Geotherm. Res.

Gómez Fernández, F. (1997) Desarrollo de una metodología para el análisis del riesgo volcánico en el marco de un sistema de información geográfica. Tesis Doctoral, Universidad Complutense de Madrid, 255 pp.

Ortiz, R. (ed) (1996) Riesgo volcánico. Serie Casa de Los Volcanes nº5. Cabildo de Lanzarote, 304 pp