BIOLOGÍA y GEOLOGÍA

MATERIAL DIDÁCTICO ESO BACHILLERATO

EFECTOS MEDIOAMBIENTALES DE LAS EMISIONES DEL VOLCÁN CUMBRE VIEJA (ISLA DE LA PALMA)

¿CÓMO ES LA ISLA?

Sin duda ya sabes que La Palma es una Isla volcánica que emerge desde la corteza oceánica hace ya más de 2 m.a. como las demás islas del archipiélago. Se formó en distintas fases eruptivas que empezaron formando el territorio norte y agrandaron después la isla hacia el sur. Es aquí donde se encuentra la dorsal de Cumbre Vieja, que es la parte geológicamente más joven de la isla y que se encuentra estructurada en un eje eruptivo de dirección norte-sur. Actualmente ésta es la zona más activa, donde se han producido las 3 últimas erupciones, San Juan (1949), El Teneguía (1971) y ahora Cumbre vieja. Veamos en el siguiente video cómo han sido las fases de formación de la Palma.

¿CÓMO ES EL VOLCÁN?

El volcán de La Palma tiene una explosividad de magnitud 2 en una escala que va del 0 al 8, La magnitud de la erupción se puede medir en la escala del índice de explosividad volcánica (VEI). El valor 0 equivale a una erupción poco violenta. La explosividad puede intensificarse por breves periodos de tiempo, con duraciones en torno a varios minutos, donde se puede constatar la emisión de bombas volcánicas de tamaños decimétricos, con alcances de hasta 800 metros.

El volcán de Cumbre Vieja, ha manifestado como una erupción fisural. Tras 2 semanas de erupción las lavas empiezan a mostrarse bastante fluidas presentando cierto carácter de tipo hawaiano, aunque en realidad el volcán presenta un comportamiento de tipo estromboliano, es decir, muestra un mecanismo de carácter mixto, Con dos fases bien definidas:

  • Fases de explosividad que producen depósitos piroclásticos que se clasifican en función del diámetro:
    • Cenizas (menos de 2mm).
    • Lapilli (entre 2 y 64 mm).
    • Bombas volcánicas (más de 64 mm).
  • Fases efusivas que producen las coladas de lava, de forma simultánea.

Después de más de un mes en erupción, el volcán Cumbre Vieja de La Palma ha expulsado al exterior más de 80 millones de metros cúbicos de magma, que han arrasado 845,88 hectáreas y ha destruido 1.122 edificaciones, 902 de ellas de uso residencial.

En ese momento, hay siete bocas eruptivas de las que emanan distintos materiales volcánicos. De las tres bocas del cono principal, cada una presenta una actividad distinta y emiten al exterior de materiales diferenciados; cada una de ellas tiene una ‘personalidad volcánica’ característica.

¿CÓMO SON LAS EMISIONES?

¿Cuál es la composición del magma?¿El dióxido de azufre (SO2) del volcán de La Palma provocará un enfriamiento global? ¿Qué efectos tienen los gases emitidos sobre la salud de las personas?

El magma es una mezcla a altas temperaturas y presiones de minerales silicatados y gases. Los gases son una combinación de unos pocos geoelementos (H, O, C, S y Cl). Los más comunes son:

  • Hidrógeno (H₂)
  • Vapor de agua (H₂O).
  • Metano (CH₄)
  • Sulfuro de hidrógeno (H₂S))
  • Cloruro de hidrógeno (HCl)
  • Dióxido de azufre (SO₂), que puede ser oxidado en la atmósfera en a ácido sulfúrico (H₂SO₄).
  • Monóxido y dióxido de carbono (CO / CO₂),
  • Sulfuro y disulfuro de carbono (CS / CS₂),

Las emisiones del volcán no son constantes.  Por ejemplo, para el SO₂ la tasa de emisión fue entre las 7.997 y 10.665 toneladas para el segundo día de erupción. Para el primer día fueron entre 6000 y 9000 toneladas. El aumento respecto al día anterior se explica por la aparición de una nueva boca. Se ha estima do una cantidad acumulada desde el 19 de septiembre hasta el 4 de octubre de 250.000 toneladas de SO2. Estas cifras están muy lejos de los 20. 000 000 de toneladas que inyectó a la atmósfera el volcán filipino del monte Pinatubo (1991).

Para el magma, el volumen arrojado se estima en unos 35 millones de metros cúbicos para el volcán de La Palma.

¿CÓMO SE DISPERSAN LAS EMISIONES?

La teledetección por satélites es una herramienta imprescindible para hacer un seguimiento de la columna de humo o penacho de un volcán y también sirve para evaluar su impacto en tiempo real. La Unión Europea ha activado su sistema de satélites Copérnico para seguir esta erupción volcánica. Para predecir el comportamiento de la pluma del volcán se usan modelos matemáticos de dispersión atmosférica (MOCAGE). Estos modelos son una herramienta muy potente que nos permite tener datos anticipados de los efectos de la dispersión de los contaminantes atmosféricos.

La pluma de gases que emite el volcán, está a una altitud de unos 5.000 metros. Aunque esté dentro de la troposfera, no tienen un riesgo directo sobre la población. Solo podría afectarnos si estuviésemos en la proximidad del cráter del volcán. Tampoco es muy probable que provoquen lluvia ácida, o podría hacerlo de forma puntual sin resultar peligroso. Algo parecido ocurre con el ácido clorhídrico (HCl) que genera la lava al entrar en contacto con el océano. Estas emanaciones ácidas son perjudiciales solo en el entorno cercano donde se producen los gases.

El lugar donde se produce la erupción también influye en la dispersión de las emisiones. Si la erupción tiene lugar cerca del ecuador las cenizas pueden propagarse hacia los polos gracias a las células de Hadley y Ferrel pero si se produce en latitudes altas las cenizas quedan restringidas al hemisferio donde se produjo la erupción y su efecto es menor. Las emisiones, en su dispersión, pueden viajar miles de km por la atmósfera. Tras 2 semanas de erupción, las autoridades cubanas han informado de un incremento de la concentración de partículas en suspensión y polvo mezclados con SO₂ a una altura de 1.500 metros sobre el nivel del mar. Es poco probable que afecten a la población ya los gases solo se harían notar en el El pico Turquino (punto de mayor altitud de la isla de Cuba con 1.974 m.).

Por la particularidad del archipiélago Canario, situada en una zona del Atlántico donde predominan fuertes viento alisios durante prácticamente todo el año, la dispersión de los gases y cenizas ha sido idóneo y no han afectado gravemente a la población. Algunos episodios de calima recientes, por ejemplo, han sido más dañinos para los habitantes de la Islas.

¿CÓMO AFECTAN LAS EMISIONES VOLCÁNICAS AL CLIMA?

Podríamos pensar que la expulsión de grandes cantidades de magma se traduce de inmediato en un aumento de las temperaturas. Pero la realidad es algo más compleja. El 1816 se conoce como el año sin verano. El año siguiente anterior se produjo la erupción del Tambora, la segunda más importante de los últimos 1300 años. Se considera una erupción Ultra Pliniana que alcanzó la magnitud 7 del índice de explosividad volcánica (VEI). El volcán mató directamente a más de 60.000 personas y generó efectos devastadores en el clima. Un número conservador de muertes por la erupción y la posterior hambruna y enfermedades es de aproximadamente 117.000 muertos. Se liberaron a la atmósfera grandes cantidades de gases y cenizas. Las emisiones produjeron una gran bajada de temperaturas con heladas durante la primavera y el verano. Una gran parte de las cosechas se perdieron, produciendo importantes hambrunas en todo el mundo. Aunque la magnitud de la erupción de Cumbre Vieja está muy lejos de dejarnos sin verano, veamos como afectan cada una de las emisiones al clima global.

  • Las cenizas de Cumbre Vieja no han llegado hasta la estratosfera y se eliminan en días o semanas. Por lo tanto no tienen efectos notables sobre el clima. ni en el planeta a escala global.
Sta. Cruz de la Palma 26/09/21
  • En la nube volcánica uno de los gases más importantes es el SO₂, que en su ascenso puede combinarse con el vapor de agua, y así formar pequeñas gotas de agua, cristales de (H2SO4) y otros sulfatos. Estas partículas van a actuar como espejos reflejando de vuelta al espacio una parte de la radiación procedente del Sol, disminuyendo así la energía total que llega a la superficie terrestre. Por lo tanto, su efecto final sobre el clima es producir una bajada de la temperatura superficial. Las emisiones de SO₂ del Cumbre Vieja están a fecha de hoy, muy lejos de alcanzar valores con efectos globales sobre el clima.
  • Aunque se cree que episodios del pasado geológico del planeta sí que provocaron un aumento del calentamiento global, las emisiones globales de CO₂ volcánico en la actualidad son menores que las producidas por actividades humanas.

¿CÓMO AFECTA EL VOLCÁN A LA VIDA MARINA?

Con la llegada de la lava al mar se produce una alteración transitoria drástica del ecosistema, con contaminación, mortandad y huida de especies, aunque seguida de una regeneración a muy corto plazo. ¿Cómo reacciona el agua del mar con la llegada de la lava?

  • CAMBIOS FÍSICOS: La primera reacción que produce la lava sobre el agua ha sido térmica. Toneladas de roca con temperaturas superiores a los 1.000 grados se sumergen en un agua con una temperatura media de 23 grados. La evaporación será pues muy intensa. El avance de la colada bajo el agua, genera explosiones y un aumento de la turbidez por la carga de material en suspensión.
  • CAMBIOS QUÍMICOS: La segunda reacción, inmediata, es química, entre los componentes de la lava a temperaturas extremas con el agua y las sales del mar. Se produce un aumento sustancial de la acidez por las emisiones de dióxido de carbono (CO2), ácido carbónico (H2CO3) y formación de ácido sulfúrico (H₂SO₄). También se alteran las concentraciones de metales como el hierro (Fe), cobre (Cu), cadmio (Cd) o mercurio (Hg).

El avance submarino de la colada, calienta el agua del lecho marino. Ésta asciende hasta la zona fótica, cargada de nutrientes (N, P, K), y provoca la proliferación de fitoplancton, que es capaz de sobrevivir a altas temperaturas y concentraciones de metales.

Los sedimentos de ceniza y sustancias derivadas del azufre propician la aparición de organismos nuevos, cambios transitorios en las especies de algas dominantes e incrementos de moluscos e invertebrados cuyas larvas sobreviven a los cambios temporales y se ven beneficiadas por la menor presión depredadora de los peces que se alejan o mueren. Cuando las condiciones del mar lo permiten, los peces regresan y aprovechan la mayor producción planctónica.

nota: MOCAGE (Modélisation de la Chimie Atmosphérique Grande Echelle) es un modelo tridimensional de transporte y química atmosférica desarrollado por Météo-France, de reconocido prestigio, y cuyo uso ha sido cedido a la AEMET a través de un acuerdo de colaboración entre ambas instituciones.

ACTIVIDADES

  • Contesta a las siguientes preguntas

Deja una respuesta

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s



A %d blogueros les gusta esto: