Estudios Geológicos – Vulcanológicos Adenda V

Estudios Geológico – Vulcanológicos
Adenda V, Proyecto Hidroeléctrico Central Cuervo
Resumen Ejecutivo
Agosto 2013
CONTENIDOS
Introducción a los estudios ................................................................................................................. 3
Principales Conclusiones ................................................................................................................. 5
Estudio de flujos piroclásticos de los volcanes Macá y Cay ................................................................ 6
Alcances........................................................................................................................................... 6
Objetivos ......................................................................................................................................... 8
Principales hallazgos ....................................................................................................................... 9
Estudio de lahares secundarios en el río Tabo .................................................................................. 11
Alcances......................................................................................................................................... 11
Objetivos ....................................................................................................................................... 13
Principales hallazgos ..................................................................................................................... 14
Plan de Monitoreo y Alerta Temprana del Proyecto ........................................................................ 16
Objetivos ....................................................................................................................................... 16
Alcances......................................................................................................................................... 16
Qué significa el PMAT para el proyecto Cuervo y para Aysén ...................................................... 19
Sobre los autores de los estudios...................................................................................................... 20
Proceso de revisión independiente (peer-review) ........................................................................ 20
Glosario abreviado de términos ........................................................................................................ 22
Referencias ........................................................................................................................................ 24
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Introducción a los estudios
El proyecto Central Hidroeléctrica Cuervo se encuentra emplazado en las cercanías de 2
estratovolcanes, Macá y Cay, que son considerados geológicamente activos (Figura 1), es decir que
han generado algún tipo de
actividad eruptiva en el Holoceno
(últimos 11.700 años). Estos
volcanes forman parte de la Zona
Volcánica Sur de los Andes (e.g.
Stern et al., 2007) y están
espacialmente asociados a la
megaestructura conocida como
Sistema de Falla Liquiñe-Ofqui (e.g.
Cembrano et al., 1996), la cual
posee diversas ramas y tiene una
longitud que sobrepasa los 1.000
km desde el istmo de Ofqui por el
sur (XI región) hasta más al norte
de la localidad de Liquiñe (XIV
región) por el norte. Si bien no
existen registros de erupciones
históricas de los volcanes macá y
Cay (Simkin y Siebert, 1994), se ha
reconocido y datado distintos tipos
de depósitos piroclásticos y flujos
lávicos de estos volcanes en el
Holoceno (e.g. Naranjo y Stern,
2004; Depto. de Geología U de
Chile, 2009), lo que indica que
geológicamente podrían reactivarse en algún momento en el futuro y entrar en erupción.
Figura 1. Mapa de ubicación del área en que se inserta el Proyecto central Hidroeléctrica Cuervo y su relación con
volcanes activos (marcados en triángulos rojos).
Debido a estos antecedentes, surge la necesidad durante el proceso de tramitación del Estudio de
Impacto Ambiental (EIA) del proyecto, de entender mejor la historia eruptiva reciente (Holoceno)
de estos volcanes, en particular de los eventos eruptivos que pudieren afectar directa o
indirectamente el entorno de la zona de emplazamiento del proyecto. Asimismo, fue necesario
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estudiar en mayor detalle los distintos tipos de corrientes de densidad piroclástica generados en la
historia reciente de estos volcanes, sus alcances, volúmenes, y si la instalación del proyecto en la
zona, en particular el aumento del nivel del lago Yulton, cambiarían o no el nivel de peligro
volcánico natural del área. Sobre la base de los antecedentes recabados originalmente por el
Departamento de Geología de la Universidad de Chile para la Línea Base Ambiental (Depto. de
Geología, 2009) se pudo determinar que era necesario mejorar el conocimiento volcanológico en
la zona esencialmente en dos aspectos: i) la historia eruptiva explosiva, focalizada en la posible
ocurrencia de depósitos de flujo piroclástico, de los volcanes Macá y Cay, ii) el estudio de
depósitos volcánicos en el valle del río Tabo y, en particular, la eventual ocurrencia de depósitos
de lahares secundarios, con el objeto que, de existir éstos en la historia reciente holocena, poder
determinar mediante modelos computacionales las eventuales zonas de afectación por este tipo
de fenómeno en una eventual futura erupción en la zona.
Para el estudio de los depósitos piroclásticos de los volcanes Macá y Cay, se definió que era
necesario contar con los mejores antecedentes de terreno posibles de obtener dadas las
condiciones climatológicas y de acceso de la zona, incluyendo estratigrafía volcánica, petrografía e
interpretación avanzada de los depósitos encontrados, así como la necesidad de modelar los
alcances y extensiones de eventuales flujos de esos mismos tipos y magnitudes, que pudieren
ocurrir en el futuro. Para esto se invitó a connotados especialistas nacionales y extranjeros, de
reconocida experiencia internacional en volcanología física y modelación de flujos volcánicos. El
trabajo fue realizado en terreno por especialistas de Aurum Consultores (Dr. D. Sellés) y de la U. de
Nueva York, EEUU (Dra. E. Calder), y la modelación fue realizada por la Dra. Calder y el Dr. S.
Charbonnier de la U. del Sur de Florida, EEUU, todo bajo la supervisión de la destacada
volcanóloga chilena Dra. M. Gardeweg (Aurum Consultores).
Para el estudio de los depósitos volcánicos en el valle del río Tabo, se definió la necesidad de
contar con un detallado estudio de terreno, mediante calicatas y secciones estratigráficas a lo
largo del valle, para identificar y, en caso de existir depósitos de lahares secundarios, caracterizar
sus facies, petrografía, granulometría y edades. En caso de existir en el registro geológico reciente
este tipo de depósitos (lahares secundarios), se realizaría la modelación de las zonas que podrían
verse afectadas a lo largo del valle por este tipo de fenómenos en el caso de producirse
nuevamente. Para este estudio se invitó a especialistas nacionales con vasta experiencia en la
identificación, caracterización e interpretación de depósitos volcanoclásticos y sedimentarios, y en
la modelación de flujos laháricos e hídricos, pertenecientes a los Departamentos de Geología e
Ingeniería Hidráulica de la Universidad de Chile, liderados por los Dres. Gabriel Vargas (Geología),
Aldo Tamburrino y Yarko Niño (Ingeniería Hidráulica).
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Principales Conclusiones
Las principales conclusiones de estos estudios indican que los volcanes Macá y Cay han generado
en su historia eruptiva reciente algunas erupciones de baja a mediana explosividad, cuyos
productos se han distribuido esencialmente en el entorno inmediato de los edificios volcánicos.
Asimismo, las simulaciones realizadas sobre la base de escenarios eruptivos similares a los
ocurridos en el Holoceno, indican que los flujos piroclásticos que pudieren generarse se
emplazarían principalmente en los flancos de los volcanes llegando, para los casos más
voluminosos, a entrar al lago Yulton. Solamente en los casos más extremos de explosividad
simulados (corrientes de densidad diluida, u oleadas piroclásticas, muy móviles y voluminosas), de
los cuales no existen evidencias en el registro geológico holoceno, las cabeceras de los ríos Tabo y
Cuervo se verían afectados. Por otra parte, en el cauce del río Tabo se identificó en los registros
estratigráficos holocenos solamente un depósito como posiblemente originado por un lahar
secundario, lo cual indica la baja ocurrencia de este tipo de fenómenos en la historia eruptiva local
en este valle.
Los escenarios simulados, sobre la base del volumen inferido para un flujo que pudiere generar un
depósito similar al encontrado, indican que la fase principal de un lahar secundario, que se
generaría durante o post-evento eruptivo en la zona en conjunto con la ocurrencia de lluvias
importantes, no alcanzaría a llegar al Lago los Palos. A este último sector, solo llegaría, para los
casos más voluminosos simulados, la fase esencialmente líquida de un flujo lahárico, lo que
provocaría, en caso de ocurrir, inundaciones en las cercanías del lago y/o un aumento del nivel del
mismo. Finalmente, cabe señalar que estos estudios indican claramente que los peligros volcánicos
del área no se ven afectados (no aumentan ni disminuyen) por la presencia o no del proyecto ya
que son intrínsecos a la existencia en la zona de los volcanes Macá y Cay.
Finalmente, con todos estos nuevos antecedentes volcanológicos de detalle, se actualizó y mejoró
el Plan de Monitoreo y Alerta Temprana del proyecto. La información volcanológica y de los
alcances de los peligros asociados a la actividad volcánica del área, sirvieron para poder definir de
mejor manera, de acuerdo a los datos locales, los distintos niveles de alerta del proyecto y las
acciones necesarias para monitorear la actividad volcánica y sísmica natural de la zona. Los nuevos
antecedentes también sirvieron para diseñar estrategias y mecanismos de prevención y educación
ante la eventual ocurrencia de un fenómeno de este tipo en el futuro durante las etapas de
construcción y/u operación. El trabajo de actualización del Plan de Monitoreo y Alerta Temprana
fue realizado por el volcanólogo Dr. J. Clavero (Amawta Consultores).
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Estudio de flujos piroclásticos de los volcanes Macá y Cay
Alcances
Los volcanes Macá y Cay son 2
estratovolcanes
de
edad
Pleistoceno-Holoceno, que en su
historia eruptiva más reciente han
emitido principalmente productos,
tanto efusivos (lavas) como
explosivos (de caída y corrientes de
densidad
piroclástica),
de
composición
predominante
andesítico-basáltica y, en menor
medida, de composiciones algo
más evolucionadas.
Figura 2. Fotografía de un flanco del volcán Macá y ejemplo de la interrelación entre depósitos volcánicos y
glaciares.
Estos productos que forman los conos principales de los volcanes se encuentran asociados
espacialmente y, a veces, genéticamente a depósitos glaciares, dada la cobertura de hielo que
poseen hasta el día de hoy.
La acción de los hielos ha generado también un paisaje de fuertes pendientes y profundos valles
glaciares, los que han sido parcialmente rellenados por material volcánico (Figura 2).
La preservación de los depósitos volcanoclásticos, generalmente de fácil erosión, en un ambiente
de este tipo es difícil, lo que se suma a la extensa cobertura vegetacional existente en la zona en
las partes más bajas de los volcanes. De esta forma, los escasos afloramientos en que se puede
observar depósitos volcanoclásticos, habitualmente no tienen continuidad lateral, lo que dificulta
la estimación de sus extensiones y volúmenes.
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El modelamiento computacional incluyó la utilización de tres modelos ampliamente utilizados a
nivel internacional (Titan 2D, VolcFlow y Energy Cone) para estudiar la movilidad de corrientes de
densidad piroclástica de distintos tipos (flujos y oleadas piroclásticas), y para estimar las posibles
áreas que pudieren verse afectadas en caso de ocurrir algunos de estos fenómenos. La utilización
de estos modelos (y cualquiera que quiera simular un fenómeno natural complejo requiere de
Figura 3. Relación entre volumen y parámetro H/L para diversos tipos de flujos volcánicos y no volcánicos a
nivel mundial.
parámetros de entrada (volumen, concentración de partículas, ángulo de fricción, etc., Figura 3)
que tengan un sentido de acuerdo a los registros geológicos de lo que ha ocurrido en tiempos
geológicos recientes en la zona. Si estos parámetros no se establecen de forma adecuada, de
acuerdo a los datos e interpretaciones de terreno locales, los resultados pueden sobreestimar o
subestimar los posibles alcances de dichos flujos en caso de reactivación de alguno de los
volcanes.
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Figura 4. Ejemplo de uno de los
escenarios modelados, en este caso a
través del modelo computacional Titan
2D, se estimó las áreas de afectación
generadas por un flujo de escorias de 30
6
3
x 10 m originado en el volcán Cay, en la
situación sin el proyecto (rojo) y con el
proyecto (amarillo).
El modelamiento desarrollado en el
estudio de las corrientes de densidad
piroclástica de los volcanes Macá y
Cay, se basó en parámetros y
condiciones iniciales que fueron
determinados a partir de las
observaciones de terreno (sobre la
base de los depósitos de flujos que han sido generados en la historia eruptiva de estos volcanes),
complementado con antecedentes bibliográficos sobre flujos similares a nivel internacional.
Objetivos
Los principales objetivos del estudio de flujos piroclásticos (sensu lato) de los volcanes Macá y Cay,
y del modelamiento de escenarios ante eventuales erupciones futuras que pudieren generar flujos
similares, realizado por Aurum Consultores corresponden a:
o Identificar y caracterizar los depósitos de flujo piroclástico holocenos asociados a
los volcanes Macá y Cay.
o Interpretación de los fenómenos eruptivos que habrían originado los depósitos
encontrados en la estratigrafía volcánica reciente de los volcanes Macá y Cay.
o Determinación de los escenarios eruptivos esperables y el tipo de flujo
piroclásticos que pudiera ser generado, sobre la base de los antecedentes
recabados en terreno.
o Estimación de los parámetros de movilidad y volúmenes de los flujos piroclásticos,
para ser utilizados como base de modelaciones computacionales.
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o Modelamiento computacional de los alcances y áreas que se verían afectadas por
la eventual ocurrencia de flujos piroclásticos similares a los ocurridos en el
Holoceno.
o Modelamiento computacional del eventual efecto que tendría el aumento del
nivel del lago Yulton en la movilidad de un flujo piroclástico, debido a la instalación
del proyecto Cuervo.
Principales hallazgos
o Los volcanes Macá y Cay son volcanes que han emitido en su historia eruptiva
reciente productos de composición predominantemente básica. Hacia sus bases
desarrollan abanicos volcanoclásticos compuestos esencialmente por depósitos
laháricos y de caída de piroclastos, intercalados con depósitos sedimentarios de
origen glaciar. Adicionalmente, en sectores puntuales afloran intercalados algunos
depósitos piroclásticos que se interpretan como generados por flujos piroclásticos
(sensu lato). La caracterización petrográfica y estructural de estos depósitos
permite asignarlos a tres tipos diferentes de corrientes de densidad piroclástica
(sensu Branney and Kokelaar, 2002): flujos de escoria, avalanchas mixtas y oleadas
piroclásticas.
o Sobre la base de las limitadas exposiciones de terreno y, para ser conservadores,
sobreestimando su posible extensión, se estimó para estos depósitos volúmenes
entre 3 y 15 x 106 m3. Aunque corresponden a sobreestimaciones del potencial
volumen original de los depósitos, de todas formas corresponden a volúmenes
relativamente pequeños para eventos eruptivos explosivos (<0,01 km3) y de
volúmenes comparables a las corrientes de densidad piroclástica generadas a
partir de la reciente erupción del volcán Chaitén (2008), las que tuvieron alcances
inferiores a 6 km desde su origen (Major et al., 2013). Por otra parte, cabe
mencionar que no se encontró en terreno evidencias de depósitos asociados
eventos eruptivos mayores (producidos por grandes erupciones explosivas, tipo
subplinianas o plinianas) en el registro holoceno de los volcanes.
o Los resultados de las simulaciones computacionales realizadas en este estudio
indican las áreas que podrían verse afectadas ante la ocurrencia de corrientes de
densidad piroclástica en una futura erupción de los volcanes Macá o Cay, de
acuerdo a los parámetros obtenidos de los datos de terreno y de bases de datos a
nivel internacional. Estas áreas, para corrientes de densidad piroclástica más
densas, con alta concentración de partículas (como flujos de escorias o avalanchas
mixtas) se restringen a las cercanías de los volcanes en que se originen (Figura 5),
alcanzando en los escenarios más voluminosos simulados a ingresar al lago Yulton.
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Figura 5. Mapa que muestra las áreas que se
verían afectadas ante uno de los escenarios
eruptivos simulados, correspondiente a un flujo
de escorias originado en el volcán Macá a
6
distintas alturas y de 30 x 10 m3 de volumen.
o Las simulaciones efectuadas para entender el posible efecto que generaría el
aumento del nivel del lago Yulton (situación con el proyecto) en la dinámica y
extensión de los flujos, señalan que el efecto es en realidad mínimo y que no
existen diferencias mayores en el alcance de los flujos al cambiar el nivel del lago
(ver Figura 4).
o Solamente ante escenarios eruptivos más extremos (con H/L del orden 0,1), de los
cuales no se observó registro geológico en estos volcanes, como corrientes de
densidad piroclástica muy diluidas (tipo oleadas piroclásticas) de gran movilidad,
las simulaciones indican que podrían traspasar el lago Yulton y llegar al portezuelo
y cabeceras de los ríos Cuervo y Tabo. Para oleadas piroclásticas similares a la
observada en terreno, las áreas que se verían afectadas se encuentran en las
cercanías de los volcanes macá y Cay y alcanzan a ingresar al lago Yulton o,
incluso, su ribera oriental en un caso de un evento de alta movilidad, con un H/L
de 0,16 (Figura 6.)
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Figura 6. Mapa que muestra las áreas que se verían afectadas ante uno de los escenarios eruptivos más
extremos simulados, correspondiente a una oleada piroclástica con un H/L bajo (es decir de alta movilidad)
originado en alguno de los estratovolcanes.
Estudio de lahares secundarios en el río Tabo
Alcances
El valle del río Tabo se encuentra al Este del lago Yulton y de los principales centros eruptivos
cercanos al proyecto (volcanes Macá y Cay, ver Figura 7). De acuerdo a los antecedentes
recabados en los estudios geológicos y de peligros llevados a cabo para la Línea Base Ambiental
del proyecto (Departamento de Geología-U. de Chile, 2009), el valle del río Tabo se encuentra
fuera del alcance directo de los principales fenómenos volcánicos que pueden afectar el área,
como son los flujos de lava y los flujos piroclásticos. Sin embargo, de acuerdo a los resultados de
esos mismos estudios, se sabe que la hoya hidrográfica completa del río Tabo (marcada en
amarillo en la Figura 7) puede verse afectada por la caída de piroclastos durante eventos eruptivos
originados en los volcanes Macá, Cay o algún centro de emisión menor (que formaría un cono de
piroclastos como los numerosos existentes en la zona), debido a su ubicación al Este de éstos y
dada la prevalencia de vientos de orientación WE en la región. Este factor, sumada a la alta
pluviosidad de la región (3000 a 7000 mm/a), indica que existe la posibilidad que este valle se vea
afectado por la ocurrencia de lahares secundarios durante o con posterioridad a la ocurrencia de
una erupción.
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Sobre la base de los antecedentes recabados para la Línea Base Ambiental del proyecto, se
planificó un estudio volcanológico-sedimentológico de detalle, mediante el levantamiento de
secciones estratigráficas a lo largo del valle del río Tabo, así como la realización de calicatas y
muestreo de barrenos en la ribera oriental del lago Yulton, para poder caracterizar los distintos
depósitos volcánicos aflorantes en el área. Asimismo, debido a la escasez de afloramientos se
identificó la necesidad de realizar simulaciones computacionales para estimar la extensión de las
zonas que podrían verse afectadas por el paso de este tipo de flujos y por las inundaciones
asociadas. Esto último debido a que los lahares, al ser una mezcla de fragmentos y agua, en sus
facies proximales y medias van depositando su carga de sedimentos, enriqueciéndose
relativamente en su fase líquida, por lo cual hacia las zonas distales, es necesario estimar las zonas
que podrían ser afectadas por la inundación de esta fase principalmente líquida del flujo. Para esto
se definió la necesidad de contar con distintos de modelos computacionales que sirvieran para
modelar las distintas de un flujo de estas características.
Con estos antecedentes, se decidió
utilizar para la estimación de las zonas
potenciales de ser afectadas por
lahares los modelos, utilizados a nivel
internacional para este tipo de flujos,
LaharZ y MSF, en tanto que para la fase
hídrica en las partes distales se decidió
utilizar el modelo Hec-Ras. Los
antecedentes obtenidos en terreno
(sólo en uno se identificó un depósito
interpretado como originado por un
lahar secundario) fueron contrastados
con los datos de flujos laháricos
secundarios descritos en la literatura
internacional, en particular con
aquellos generados luego de la gran
erupción de 1991 del Monte Pinatubo
en Filipinas (Pierson et al., 1996) y los
generados en el último ciclo eruptivo
de 2008-2009 del volcán Chaitén
(Pierson et al., 2013).
Figura 7. Ubicación del valle del río Tabo, los volcanes Macá y Cay, y la localidad de Puerto Aysén.
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Esta comparación sirvió, además, para calibrar el orden de magnitud de los volúmenes de los
flujos laháricos a modelar.
Objetivos
Los principales objetivos del estudio de
peligro volcánico en el río Tabo y de
modelamiento de eventuales flujos
laháricos secundarios en el valle
homónimo,
realizado
por
los
Departamentos de Geología e Ingeniería
Civil de la Universidad de Chile
corresponden a:
o
Caracterizar
los
depósitos
volcánicos holocenos en el valle del río
Tabo y determinar su cronoestratigrafía y
vínculo con erupciones explosivas de los
volcanes Cay o Macá.
o
Modelar los flujos laháricos
(mediantes los modelos computacionales
LaharZ y MSF), susceptibles a generarse a
partir de la acumulación de material de
origen volcánico en la parte alta de la
cuenca del río Tabo (cercana a los
volcanes Cay y Macá).
Figura 8. Ejemplo de columna estratigráfica levantada en el río Tabo, en la cual se reconoce depósitos
interpretados como facies de inundación de lahares secundarios, así como restos de troncos, que han
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podido ser datados mediante el método C .
o
Estimar las áreas sujetas a peligro de inundación por flujos laháricos mediante el modelo
computacional para flujos hídricos Hec-Ras.
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Principales hallazgos
o Los estudios en terreno, sumados a los datos de laboratorio en las muestras
obtenidas, indican que existen depósitos que son interpretados como originados
por lahares secundarios en la parte media del valle del río Tabo. Sin embargo, no
se encuentran evidencias de depósitos de erupciones violentas, es decir de flujos
piroclásticos en este valle ni en el portezuelo que lo separa del lago Yulton.
o Edades radiocarbono (C14) indican la ocurrencia de un evento lahárico secundario
en este valle alrededor del año 1000 AD (unos 900 años AP, ver Figura 8).
o Los estudios sedimentológicos en la zona de la ribera este del lago Yulton indican
que hay evidencias de depósitos piroclásticos asociados a erupciones explosivas
que generaron depósitos piroclásticos de caída, en particular en el Holoceno
tardío, alrededor de los años 1000 a 1400 AD (ap. 500-900 años AP).
o Los factores condicionantes de la generación de lahares secundarios en el valle del
río Tabo son la geomorfología de la hoya hidrográfica de este río, su ubicación al
Este de centros volcánicos activos, la climatología dominante de los vientos de la
zona, y la ocurrencia en el Holoceno de erupciones explosivas estrombolianas a
plinianas de los volcanes Macá, Cay o centros eruptivos menores. En este
escenario, el factor detonante de lahares secundarios sería la ocurrencia de lluvias
intensas durante o con posterioridad a un evento eruptivo que deposite material
piroclástico en la hoya del río, tal como ocurrió durante la reciente erupción del
volcán Chaitén (Pierson et al., 2013).
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Figura 9. Ejemplo de resultado de
modelación mediante LaharZ en que
se muestra la zona que se vería
afectada por el paso de lahares
originados en la cabecera del río
3
Tabo, de 3,5 y 5 Mm (millones de
3
m ) en verde y rojo respectivamente
o Los resultados de las modelaciones realizadas (con los modelos computacionales
LaharZ, MSF y Hec-Ras) indican que, considerando para flujos laháricos volúmenes
similares al estimado para el depósito encontrado, y similares a los ocurridos en la
reciente erupción del volcán Chaitén (300 x 103 m3 a 5 x 106 m3), no afectarían en
sus facies ricas en sólidos directamente la parte baja del río Tabo ni alcanzarían el
lago los Palos (Figura 9). Esta parte del valle, incluyendo este lago, se verían
afectados en el caso de ocurrencia de lahares de gran volumen, por la fase fluida
solamente de estos flujos, bajo la forma de inundaciones que llegarían hasta el
lago y aumentarían su nivel.
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Plan de Monitoreo y Alerta Temprana del Proyecto
Objetivos
Los principales objetivos del Plan de Monitoreo y Alerta Temprana sísmico y volcánico del
proyecto corresponden a:
o Establecer un sistema de monitoreo sísmico y volcánico en el área de
emplazamiento del Proyecto.
o Contar con información de actividad sísmica regional y de actividad volcánica que
permita establecer los distintos niveles de alerta en que se encontrará el Proyecto,
ante potenciales eventos sísmicos y/o volcánicos.
o Contar con información de eventuales flujos laháricos secundarios en el río Tabo,
durante o post-evento eruptivo en la zona.
o Definir las acciones a realizar de acuerdo al nivel de alerta establecido para el
Proyecto.
o Definir los canales de comunicación internos del Proyecto, ante eventos sísmicos
y/o volcánicos en el área, identificando el o los responsables del análisis de datos y
de la elaboración de informes de monitoreo; de la comunicación de la alerta; y de
la coordinación de ejecución de medidas de prevención o activación de planes de
evacuación, según corresponda.
o Definir los canales y frecuencia de entrega de información (registros de monitoreo)
y comunicación con las autoridades competentes.
Alcances
El Plan de Monitoreo y Alerta Temprana (PMAT) del proyecto consta de cuatro elementos
principales que se interrelacionan entre sí, de acuerdo a las recomendaciones de la Estrategia
Internacional para la Reducción de Desastres de las Naciones Unidas (2006). Estos elementos son:
Conocimiento y Análisis de los riesgos; Monitoreo y Determinación del Nivel de Alerta;
Comunicación de Alertas, y Respuesta ante una emergencia.
Sobre la base de los estudios de peligro, tanto volcánicos como sísmicos, llevados a cabo para la
Línea Base Ambiental del proyecto, sumados a los estudios de detalle de corrientes de densidad
piroclástica de los volcanes Macá y Cay, y de peligro volcánico en el río Tabo, se ha actualizado el
diseño de la red de monitoreo así como el Plan de Alerta Temprana.
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La red de monitoreo que se instalará en los alrededores de los volcanes Macá y Cay, y del lago
Yulton y río Tabo estará constituida por los siguientes instrumentos (Figura 10):
•
•
Sismómetros para determinar nivel base de actividad sísmica, tanto de origen tectónica como
regional en la zona, y para monitorear eventuales cambios en dichos niveles base.
GPS diferenciales, permanentes y de medición periódica, para detectar eventuales
movimientos del terreno asociados a fallas o a reactivación volcánica.
• Pluviómetro
en
la
cabecera del río Tabo para
conocer la línea base
pluviométrica y, en caso
de
erupción,
tener
información sobre la
posible generación de
lahares secundarios.
• Sensores
acústicos
(sismómetros de distinta
frecuencia) a lo largo del
valle del río Tabo para
detectar y monitorear, en
caso de erupción con
caída de piroclastos en la
hoya del río, la generación
y paso de
lahares
secundarios.
Figura 10. Mapa que muestra la ubicación de los distintos instrumentos que conforman la red de monitoreo
del Proyecto Central Hidroeléctrica Cuervo.
Los instrumentos serán instalados y operados por especialistas en volcanología y sísmica, quienes
además harán los análisis e interpretaciones para evacuar los informes sobre los niveles de
actividad sísmica y volcánica. Los mismos especialistas recomendarán los niveles de alerta para el
proyecto. La información contenida en los informes de los especialistas será oportuna y
periódicamente informada a las autoridades correspondientes.
El Plan de Alerta Temprana se basa en las metodologías empleadas y sugeridas por ONEMI para la
confección de planes de emergencia y respuesta ante eventos sísmicos (ACCESISMICO) y
volcánicos (ACCEVOL). Estos sistemas utilizan el método conocido como “semáforo”, que define
tres niveles principales de alerta: Verde, Amarilla, Roja. Además, se ha incorporado en los niveles
de Alerta volcánica, un cuarto nivel (Figura 11), intermedio entre Amarillo y Rojo, de acuerdo a lo
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que utiliza actualmente el Servicio Nacional de Geología y Minería para las emergencias de origen
volcánico.
Tipo de Actividad Volcánica
Alerta
Verde
Amarilla
Naranja
Roja
registrada
•
Nivel base actual de sismicidad y otros parámetros
•
Sin evidencias de fumarolas ni de olores sulfurosos
•
Aparición de fumarolas
•
Aumento de actividad sísmica volcánica
•
Grietas nuevas en glaciares y/o avalanchas de nieve, entre
otros.
•
Flujos aluviales subglaciales
•
Aumento y/o prolongación de actividad sísmica volcánica
(aumento del RSAM y/o aparición de tremor armónico)
•
Aumento súbito de caudales en cauces del volcán
•
Deformación del edificio volcánico
•
Emisión y dispersión de piroclastos cercana al cráter
•
Acumulación de piroclastos de caída en cabecera del río
Tabo
•
Sismicidad volcánica fuerte y más recurrente (aumento del
RSAM y/o aumento de tremor armónicos)
•
Enjambres sísmicos volcánico
•
Actividad eruptiva declarada (emisión de lava, piroclastos,
flujos piroclásticos y/o lahares)
•
Explosiones volcánicas
Figura 11. Estados de Alerta (simplificado) de Actividad Volcánica para el proyecto.
Como se mencionó anteriormente un Plan de Alerta Temprana tiene un cuarto elemento,
correspondiente a la Comunicación y Respuesta, para lo cual se ha diseñado una serie de acciones
tendientes a educar, difundir y preparar a todas las personas que deban ingresar a la zona del
proyecto. Esto incluye charlas, difusión, educación, realización de simulacros periódicos,
información oportuna de los niveles de alerta, toma de decisiones, información y coordinación con
las autoridades, entre otras.
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Qué significa el PMAT para el proyecto Cuervo y para Aysén
El Plan de Monitoreo y Alerta Temprana (PMAT) del proyecto Central Hidroeléctrica Cuervo
responde a la necesidad de contar con información permanente acerca de la actividad sísmica y
volcánica natural de la zona, lo que está en concordancia con el Plan Regional de Ordenamiento
Territorial de Aysén (PROT Aysén, 2012) que identificó dentro de los riesgos naturales, los de
origen volcánico y sísmico dentro de los principales. Este plan tiene como objetivo principal estar
preparados adecuadamente y tomar con suficiente antelación las medidas de prevención
necesarias ante la eventual reactivación de un volcán o la ocurrencia de un evento sísmico en la
zona. El Plan contempla los cuatro elementos básicos de un Sistema de Alerta Temprana:
•
•
•
•
Conocimiento y análisis de los riesgos
Monitoreo y Determinación de niveles de Alerta
Comunicación de Alertas
Respuesta
Con este sistema en funcionamiento, se conocerá los niveles base de actividad natural en la zona,
tanto de origen sísmico como de origen volcánico. Se informará y efectuará programas de difusión
sobre las actividades volcánica y sísmica de la zona, y se enviará periódicamente a las autoridades
locales los informes técnicos de los especialistas con los datos obtenidos de la red de monitoreo,
lo cual complementará y ayudará a mejorar el conocimiento sobre los fenómenos naturales que
ocurren en la zona y, a la vez, ayudará a que la población local pueda estar mejor informada y
preparada para enfrentar en el futuro la ocurrencia de algún evento sísmico o volcánico en la
zona.
Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico – Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo
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Sobre los autores de los estudios
Moyra Gardeweg es Geóloga de la Universidad de Chile, Doctora en Petrología Ígnea y Vulcanología de la
Universidad de Kingston, Reino Unido. Gerente General de Aurum Consultores Chile desde el año 2002.
Moyra Gardeweg tiene 31 años de experiencia en la cartografía regional y de la zona, en proyectos
relacionados con las amenazas volcánicas y riesgos, integración geológica de información, coordinación de
proyectos y participación en comités de consultoría internacional. Hasta el año 2001 estuvo encargada del
Departamento Regional de Geología para el Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN),
Directora del Consejo del Círculo del Pacífico para la energía y recursos minerales (CPC) y Vice Presidenta de
CPC para Latinoamérica hasta el año 2009. Moyra fue la experta líder del estudio de flujos Piroclásticos de
los Volcanes Cay y Macá para el Proyecto Cuervo.
Eliza Calder es Doctora en Geología de la Universidad de Bristol, Reino Unido, Académica Asociada del
Departamento de Geología de la Universidad Estatal de Nueva York en Búfalo, Estados Unidos. Las
especialidades e intereses de la doctora Calder son las dinámicas de los sistemas volcánicos. Sus
investigaciones se enfocan en los procesos asociados con el vulcanismo explosivo incluyendo la generación y
emplazamiento de las columnas volcánicas y la densidad de las corrientes Piroclásticas, por medio de la
aplicación de estrategias y técnicas multidisciplinarias. Ella trabaja en contacto directo con muchos
observatorios en el Caribe y Latinoamérica. Eliza Calder escribió dos informes para el Gobierno de Chile,
específicamente para la Oficina Nacional de Emergencias (ONEMI) y SERNAGOMIN, en 2008 sobre las
erupciones de los volcanes Llaima y Chaitén. La Doctora Calder ha participado con la Doctora Gardeweg en
los estudios de los flujos Piroclásticos de los Volcanes Cay y Macá.
Gabriel Vargas es Geólogo y Magister en Ciencias de la Universidad de Chile, Doctor en Oceanografía y
Paleontología de la Universidad de Bordeaux I, Francia. Director del Departamento de Geología de la
Universidad de Chile. El doctor Vargas lideró los estudios de amenazas volcánicas en el valle del Río Tabo
para el Proyecto Cuervo. Gabriel ha participado en investigaciones relativas a la geología cuaternaria y
geomorfología, geología marina, amenazas geológicas, neo tectónicas y paleo sismología, y ha publicado
numerosos artículos siendo reconocido en su área. Una de sus últimas publicaciones es la ruptura submarina
por terremotos, fallas activas y volcanismo a lo largo de la zona de falla Liquiñe-Ofqui y la evaluación para las
amenazas sísmicas en la Patagonia de los Andes.
Proceso de revisión independiente (peer-review)
Los estudios geocientíficos sobre flujos piroclásticos holocenos de los volcanes Macá y Cay y de
peligros volcánicos en el río Tabo, en los cuales se basa este texto, fueron revisados de forma
independiente por los especialistas en volcanología Dr. Jorge Clavero (Amawta Consultores) y Dr.
José Luis Macías (UNAM, Mexico).
Jose Luis Macías es Doctor en Vulcanología de la Universidad estatal de Nueva York en Búfalo, Estados
Unidos, experimentado investigador del instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de
México. Sus áreas de estudio son la cartografía geológica y la estratigrafía de productos volcánicos, análisis
de laboratorio, evaluación de amenazas volcánicas y mapas de amenazas volcánicas y experimentos
petrológicos. José Luis Macías ha publicado numerosos artículos científicos desde 1993. Este experto
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internacional fue responsable de la revisión internacional independiente de los estudios técnicos contenidos
en la Adenda V del Proyecto Cuervo. Su última publicación fue Pleistoceno Tardío y Depósitos
Volcanoclásticos Secundarios de Holoceno Derivados del Complejo Volcánico, Tacana, Chiapas, México.
Jorge Clavero es Doctor en Vulcanología de la Universidad de Bristol, Reino Unido y Socio en Amawta
Consultores, Chile. El Doctor Clavero fue Gerente de exploraciones para Energía Andina y Director del
Departamento de Geología Aplicada del Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN). El Doctor
Clavero es un experto en amenazas geológicas, especialmente de riesgos volcánicos. El Doctor Clavero lideró
la actualización del Plan de Monitoreo y Alerta Temprana del proyecto Cuervo y los sistemas de alerta
temprana para terremotos y actividades volcánicas.
Resumen Ejecutivo, Estudios Geológico – Vulcanológicos, Adenda V Proyecto Cuervo
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Glosario abreviado de términos
Años AP: Edad obtenido por diversos métodos radiométricos (el más común es el de radiocarbono
o C14) y que se informe como años Antes del presente (AP), considerando el año 1950 DC como
"presente", de acuerdo a una convención internacional.
Cono de piroclastos: Volcán habitualmente de pequeño volumen y forma cónica truncada,
formado en un evento eruptivo, por piroclastos de caída porosos de composición básica (escorias).
Corriente de densidad piroclástica (sensu Branney and Kokelaar, 2002): Corresponde a mezclas
inhomogéneas de partículas volcánicas (piroclastos y fragmentos de otros orígenes) y gas que
fluyen de acuerdo a su densidad relativa con respecto al fluido circundante (generalmente la
atmósfera) y transportados por la gravedad de la Tierra. La mayoría de estas corrientes desciende
a altas velocidades (sobre 100 km/hr) y a temperaturas variables pero que pueden llegar a ser uy
altas (50 a más de 400°C). Algunas tienen energía y movilidad suficiente para remontar cerros y
valles, y una alta capacidad de transporte (de fragmentos de varios centenares de m3).
Erupción volcánica: Emisión de lava, gases y/o piroclastos desde un volcán. Esta puede ser
tranquila a explosiva, lo que depende de diversos factores, entre los cuales destacan la
composición del magma, la cantidad de gases y la presencia de vapor de agua.
Estratovolcán: Edificio volcánico formado en sucesivos eventos eruptivos desde un centro de
emisión principal y compuesto por una alternancia de lavas y depósitos piroclásticos.
Flujo de detritos: Mezcla de fragmentos de diversos tamaños y agua con una alta concentración
de partículas que se desplaza cuesta abajo bajo la influencia de la gravedad. Los flujos de detritos
se desplazan en forma coherente, con régimen de flujo esencialmente laminar, aunque localmente
pueden aumentar su dilución y, por ende, presentar regímenes más turbulentos.
Flujo piroclástico: Corresponde a uno de los extremos “densos” de las corrientes de densidad
piroclástica, es decir una corriente piroclástica con una muy alta concentración de partículas y, por
ende, baja concentración de fluidos. Se compone principalmente de material volcánico juvenil,
vesiculado a denso, de variados tamaños, y gases.
Holoceno: Último período geológico, que consta (de acuerdo a la escala geológica del tiempo más
reciente, IUGS 2013), de los últimos 11.700 años.
Lahar: Término utilizado para denominar a un flujo de detritos cuyo material clástico está
principalmente constituido por fragmentos de origen volcánico. Pueden o no estar asociados
directamente a una erupción, en cuyo caso se originan por la repentina fusión de nieve y/o hielo
en las partes altas de un volcán durante una erupción. El término lahar fue acuñado originalmente
en Indonesia para denominar a flujos de detritos ricos en agua que removilizan, en la época de
lluvias intensas, el material volcánico suelto en las laderas de volcanes. Aguas abajo, una vez que la
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mayor parte de la carga de fragmentos del flujo se ha depositado, los lahares pueden dar origen a
crecidas súbitas.
Lahar secundario: Se denomina actualmente lahar secundario a un flujo lahárico que se origina
por la removilización de depósitos piroclásticos de caída, gatillada por lluvias intensas, lo que
puede ocurrir durante una erupción hasta varios años posterior al término de ella. Ejemplos de
este tipo de flujos han ocurrido en el Monte Pinatubo, Filipinas (erupción del año 1991) y,
recientemente, en el volcán Chaitén, Chile (ciclo eruptivo años 2008-2009).
Lava: Término que se aplica al magma (roca fundida) cuando emerge de forma fluida a la
superficie durante una erupción volcánica desde un cráter o fisura y se transporta por gravedad.
Corresponde al material incandescente (800 - 1.200ºC) que forma coladas o flujos relativamente
viscosos.
Oleada piroclástica ("pyroclastic surge"): Corriente de densidad piroclástica diluida debido a un
alto contenido gaseoso, lo que genera un transporte de tipo turbulento y una alta capacidad de
transporte y erosión. Pueden viajar a altas velocidades (hasta 400 km/hr) y altas temperaturas
(hasta 600°C). Los depósitos resultantes presentan habitualmente estructuras internas como
laminación y estratificación paralela y/o cruzada, dunas y antidunas.
Piroclasto: Palabra compuesta por Piro=fuego y Clasto=fragmento, para referirse a cualquier
fragmento (desde micrones a centenas o miles de m3) expulsado por un volcán durante una
erupción explosiva. De acuerdo a su tamaño se clasifican en ceniza (< 2 mm), lapilli (2-64 mm) y
bloques o bombas (fragmentos > 64 mm).
Piroclastos de caída: Corresponden a los piroclastos que caen por gravedad ya sea directamente
en el entorno del centro de emisión (fragmentos balísticos de tamaño habitualmente mayor a
unos 6 cm de diámetro) o que son dispersados por el viento y luego caen, a veces a grandes
distancias del origen, por efecto de la gravedad, de tamaño ceniza y lapilli principalmente.
Tefra: Término amplio que se refiere a cualquier material piroclástico que cae al suelo desde una
columna eruptiva (palabra de origen griego que significa “ceniza”, ver Cashman et al., 2000).
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Referencias
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Cay: Caracterización y Modelación”, 120p.
Branney, M. and Kokelaar, P. 2002. Pyroclastic Density Currents and the Sedimentation of Ignimbrites.
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Impacto Ambiental, Proyecto Central Hidroeléctrica Cuervo, 182 p.
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