Sistema Nacional de Protección Civil Centro Nacional

Sistema Nacional de Protección Civil
Centro Nacional de Prevención de Desastres
REPORTE DE LA VISITA A NICARAGUA DEL 3 AL 23 DE DICIEMBRE, 2002
Lucio Cárdenas González
Hugo Delgado Granados
Dirección de Instrumentación y Cómputo
Área de Monitoreo Volcánico
Instituto de Geofísica, UNAM
CM/IV-24012003
Enero, 2003
CONTENIDO
Resumen ejecutivo................................................................................................................. 3
Introducción .......................................................................................................................... 4
Resumen de actividades ....................................................................................................... 5
Monitoreo de gases ................................................................................................................ 8
Anexo 1 ................................................................................................................................ 16
Anexo 2 ................................................................................................................................ 23
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RESUMEN EJECUTIVO
Se reportan las acciones llevadas a cabo durante la visita a Nicaragua del 3 al 23 de diciembre de 2002, por
parte del Ing. Lucio Cárdenas González y el Dr. Hugo Delgado Granados, quienes trabajaron conjuntamente para
atender la solicitud hecha por el Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER) al Gobierno de México
para monitorear las emisiones de gases de sus volcanes.
Se midieron las emisiones de dióxido de azufre de siete volcanes de Nicaragua: San Cristóbal, Telica, Cerro
Negro, Momotombo, Masaya, Mombacho y Concepción. Los volcanes San Cristóbal, Telica y Masaya se midieron
en dos fechas distintas. En su segunda fecha el volcán Masaya se midió cerca del volcán (a 6 km de distancia al
cráter) y a 15 km de distancia del cráter. El volcán Cerro Negro se midió en modalidad terrestre-fija, a diferencia del
resto que se midieron en la modalidad terrestre-móvil.
Las emisiones de dióxido de azufre resultantes fueron, San Cristóbal: 1,180-2900 t/d; Telica: 520-1,040 t/d;
Cerro Negro: 10 t/d; Masaya: 300-500 t/d; Mombacho: 90 t/d. Las emisiones de los volcanes Momotombo y
Concepción se encuentran en procesamiento. Fueron notorias las fluctuaciones de las emisiones de San Cristóbal y
Telica, debido a que el primero se encuentra en una posible fase pre-eruptiva caracterizada por crisis sísmicas y
emisiones de gases con variaciones importantes y, en el caso del segundo, se explica por la presencia de un lago de
lava en el cráter. También es notoria la aparente disminución en la emisión de dióxido de azufre del volcán Masaya
con la distancia, esto debido a la transformación de este compuesto a otros indetectables por el COSPEC.
Las emisiones de flujo de dióxido de carbono en suelos de la Laguna de Apoyo se encuentran en proceso.
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INTRODUCCIÓN
a)
Antecedentes de la visita
El Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER) solicitó a la Embajada de México en Nicaragua,
la participación del Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), dependencia de la Secretaría de
Gobernación, para colaborar en los trabajos de medición de emisiones de gas de los volcanes nicaragüenses,
conjuntamente con el Dr. Hugo Delgado Granados, investigador en vulcanología del Instituto de Geofísica de la
Universidad Nacional Autónoma de México. De esta manera, el CENAPRED designó al Ing. Lucio Cárdenas
González, técnico del monitoreo de gases de esa institución para participar en esta colaboración y aportó la
instrumentación necesaria para llevarla a cabo.
b)
Objetivos de la visita
i) Los objetivos fundamentales de la visita, acordados desde México fueron:
ii) Realizar mediciones de gases volcánicos en los volcanes de Nicaragua.
iii) Entrenar personal del INETER en labores de monitoreo de gases volcánicos.
c)
Actividades realizadas durante la visita
Estas actividades pueden desglosarse de la siguiente forma:
i) Visitas protocolarias.
ii) Monitoreo de gases volcánicos.
iii) Informe final.
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RESUMEN DE ACTIVIDADES
3 de diciembre de 2002
Llegada al Aeropuerto Internacional de Managua a las 20:00 horas. Recibimiento por parte de la Ing. Marta
Navarro Collado, Directora de Vulcanología del INETER.
4 de diciembre de 2002
Embajada de México en Nicaragua – Recibimiento por parte de la Lic. Marta Ramírez, Consejera de Asuntos
Culturales de la Embajada de México y bienvenida por parte del Excelentísimo Señor Embajador de México en
Nicaragua Francisco del Río. Presentación del Dr. Hugo Delgado Granados, Ing. Lucio Cárdenas González e Isaac
A. Farraz Montes ante el Sr. Embajador. Se informa de los resultados de las visitas anteriores, así como los objetivos
de la presente visita. Se acuerda enviar la invitación correspondiente para entregar el reporte final de la visita.
Dirección General del Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER) – Bienvenida del Ing.
Claudio Gutiérrez Huete, Director Ejecutivo del INETER, Ing. Lucio Cárdenas González (CENAPRED), al Dr.
Hugo Delgado Granados e Isaac A. Farraz Montes (Instituto de Geofísica, UNAM). Asisten a esta reunión, el Lic.
Humberto Picado (JICA-Nicaragua), el Dr. Wildried Strauch (Director General de Geofísica del INETER) y la Ing.
Marta Navarro Collado (Directora de Vulcanología del INETER).
Se acordó la entrega del reporte final de la visita el 19 de diciembre. En esta reunión solicitamos que el
INETER proporcionara un avión para llevar a cabo mediciones de gases por vía aérea. Este aspecto se confirmaría
conforme se establecieran los contactos pertinentes. Para las mediciones de gases será necesario realizarlas por tierra
y eventualmente por vía aérea. Se aclara que, de presentarse una crisis eruptiva en los volcanes de México, la
instrumentación y el técnico regresarían de inmediato a México. El Dr. Wilfrid Strauch informa que recientemente se
hicieron mediciones de gases en los volcanes de Nicaragua, acordamos que él habrá de conseguir los datos
correspondientes.
5 de diciembre de 2002
Recopilación de la información cartográfica de los volcanes de Nicaragua. Se reunieron los mapas
topográficos de los volcanes a medir emisión de gases, en forma impresa.
Se hizo contacto con Matías N. para el préstamo de sus tanques de gas para la calibración del analizador de
gases. Se convino realizar la calibración el lunes 9 de diciembre.
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6 de diciembre de 2002
Medición de gases en el volcán Masaya (ver figura).
7 de diciembre de 2002
Medición de gases en el volcán Masaya.
8 de diciembre de 2002
Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre.
9 de diciembre de 2002
Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre.
10 de diciembre de 2002
Calibración de analizador infrarrojo de gases. Medición de gases en el volcán Momotombo.
11de diciembre de 2002
Medición de gases en los volcanes San Cristóbal y Telica.
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12de diciembre de 2002
Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre.
13 de diciembre de 2002
Viaje a la Isla de Ometepe para medición de gases en el volcán Concepción.
14 de diciembre de 2002
Medición de gases en el volcán Mombacho.
15 de diciembre de 2002
Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre. Descanso.
16 de diciembre de 2002
Medición de gases en el volcán Cerro Negro.
17 de diciembre de 2002
Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre.
18 de diciembre de 2002
Medición de gases en los volcanes San Cristóbal y Telica. Visita al Sr. Embajador de México en Nicaragua
Francisco del Río.
19 de diciembre de 2002
Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre. Entrevista con el Ing. Claudio Gutiérrez Huete.
20-21 de diciembre de 2002
Medición de emisión de dióxido de carbono en suelos de la Laguna de Apoyo.
22 de diciembre de 2002
Preparativos de viaje y empaque de los instrumentos de medición.
23 de diciembre de 2002
Regreso a México, entrega de equipo en CENAPRED y reporte telefónico con el Coordinador de
Instrumentación y Monitoreo Volcánico, Ing. Enrique Guevara Ortíz.
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MONITOREO DE GASES
Durante la presente visita se llevó a cabo la medición de emisión de gases volcánicos, particularmente del
dióxido de azufre de varios volcanes de Nicaragua.
Para este trabajo se contó con el equipo instrumental del Centro Nacional de Prevención de Desastres. Los
equipos traídos a Nicaragua son, un espectrómetro de correlación marca Barringer (modelo V) y un analizador
infrarrojo para gases marca LICOR (LI-6252). Los detalles de la lista del equipo prestado por el CENAPRED se
anota en lista anexa al final.
El COSPEC
Desde 1972, investigadores en el Darmouth College usaron un espectrómetro de correlación para medir el
flujo de SO2 de los volcanes. Estos datos se usaron para estimar el flujo de SO2 de varios volcanes en el mundo,
delinear las formas y las concentraciones dentro de la pluma volcánica, determinar las variaciones temporales del
flujo de SO2 de los volcanes, indicar la presencia de magma cerca de la superficie y detectar los cambios asociados al
fracturamiento de las rocas cercanas a la superficie por arriba del cuerpo de magma presurizado (Symonds et al.,
1994).
Las medidas de emisión de gas por COSPEC han sido usadas en numerosas ocasiones (Monte Santa Elena,
1980; Nevado de Ruiz, 1985; Monte Pinatubo, 1991, entre otros) para pronosticar erupciones en conjunto con el
monitoreo sísmico tratando de suministrar información con el fin de tener una visión de lo que sucede en los sistemas
magmáticos (McGuire et al, 1995).
Un ejemplo de la aplicación del COSPEC es el caso del Monte Pinatubo, donde se pudo evacuar a la
población después que se consultaron los datos de SO2 y se correlacionaron con un tremor armónico de baja
frecuencia y con los eventos tectónicos de profundidad somera que días antes de la erupción principal se habían
presentado (Symonds et al, 1994).
El COSPEC fue desarrollado por Barringer Research, de Toronto, Canadá, primeramente para el monitoreo
ambiental de SO2 (Millán et al., 1976; Onderlinden y Strackee, 1977). Fue usado por primera vez en un volcán en
abril de 1971 en el Monte Mihara en Japón (Moffat et al., 1972). En junio de 1972 el COSPEC fue usado
nuevamente en Japón en el Monte Asama (Moffat et al., 1972). En noviembre de 1972, las primeras mediciones de
flujo de SO2 por geólogos de Darmouth College fueron hechas sobre volcanes de Centroamérica (Stoiber y Jepsen,
1973).
Desde entonces se han hecho mediciones con el COSPEC en los volcanes: Etna y Estrómboli en Italia
(Stoiber et al., 1978); Mayón en las Filipinas; Kilauea y Mauna Loa en Hawaii (Stoiber y Malone, 1975; Stoiber et
al., 1979); Cráter Ukinrek en Alaska, E.U.; Monte Santa Elena en Washington, E.U. (Stoiber et al., 1980a, 1980b);
Santiaguito, Fuego y Pacaya en Guatemala (Stoiber y Bratton, 1978; Malinconico y Stoiber, 1980); San Miguel en El
Salvador y San Cristóbal, Telica y Masaya en Nicaragua (Stoiber et al, 1980c); Pinatubo en las Filipinas (Wallace y
Gerlach, 1994). Investigadores franceses han hecho mediciones en el Monte Etna (Haulet et al., 1977). Volcanes
japoneses son monitoreados hoy en día (Ota et al., 1978, 1979) y la erupción del volcán Soufrière en San Vicente
fue medida (Hoff y Gallant, 1980). En los E.U., el Servicio Geológico (US Geological Survey) mide rutinariamente
en el Kilauea y en el Mauna Loa (Casadevall et al., 1979), así como en diversos volcanes de Alaska. El Monte Santa
Elena en Washington (Casedevall, 1980a , 1980b; Harris et al., 1980) fue monitoreado diariamente durante varios
años hasta hacerse indetectables sus emisiones (Tazieff y Sabroux, 1983).
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En México se ha utilizado el COSPEC desde 1993 para medir el flujo de SO2 del Volcán de Fuego de Colima
y desde febrero de 1994, se ha utilizado para monitorear la actividad del volcán Popocatépetl (Secretaría de
Gobernación, 1995).
El COSPEC es particularmente útil durante las condiciones de explosividad de bajo nivel y actividad efusiva,
desgasificación continua de respiraderos abiertos o gas arrojado por intrusiones someras o domos.
Normalmente, existen de 50 a 100 volcanes activos en el mundo. Las emisiones de SO2 para estos, varía de
menos de 10 a más de 5,000 toneladas métricas/día (t/d). Las tasas de emisiones de SO2 más altas medidas en
volcanes con el COSPEC fueron de 32,000 t/d en el Kilauea en 1984 (Greenland et al., 1985), 25,000 t/d en el Etna
en 1989 y 1991 (Caltabiano et al., 1994), 24,000 t/d en Augustine en 1986 (Rose et al., 1988), y en el Popocatépetl
durante 1996-1998 siempre con flujos mayores a 1,000 t/d, algunas veces sobrepasando las 10,000 t/d y llegando en
ocasiones hasta las 50,000 t/d (Delgado et al., 1997b; Delgado et al., 1998a, b).
Las tasas de emisión de SO2 en volcanes se correlacionan con la actividad eruptiva. Así un grupo de datos
obtenidos con el COSPEC para diversos volcanes muestra una tasa de declinación de emisión de SO2 seguida de una
erupción grande y coincidiendo con una disminución en la actividad volcánica. Un patrón como este se observa en el
grupo de datos del Monte Santa Elena entre 1980 y 1986 (McGee, 1992). A otra escala, las mediciones hechas en el
respiradero del Puu O'o en el Kilauea entre fases surtidoras muestran un patrón de declinación de las emisiones
(Chartier et al., 1988). La tendencia a declinar para las tasas de emisión de SO2 en respiraderos abiertos inactivos
puede ser sustentada por otros ejemplos, pero existe la expectación de que las mediciones frecuentes podrían detectar
el incremento en las emisiones de SO2 , lo cual se correlaciona con el incremento de SO2 y con la actividad
precedente renovada. Esto fue subrayado por Malincolico (1979) en el volcán Etna, donde los incrementos
precursores en el flujo de SO2 no son observados consistentemente.
Antes de la erupción del Monte Santa Elena de 1980, el COSPEC midió tasas de emisión de SO2 muy bajas.
En contraste, las tasas de emisión en el Nevado de Ruiz (Williams et al., 1990) fueron tan altas como varios miles de
t/d antes de los eventos eruptivos principales.
El Dioxido de Azufre
El dióxido de azufre (SO2 ) es el compuesto de azufre más abundante dentro de la atmósfera terrestre. Los
procesos químicos para el SO2 dan lugar a altos estados de oxidación y a compuestos ácidos tales como el ácido
sulfúrico (Symonds et al., 1994; Tarán et al., 1995).
El SO2 tiene una de las solubilidades más bajas de los volátiles magmáticos más comunes en los magmas
principales (el de menor solubilidad es el CO2 ) y es menos susceptible que muchos otros volátiles magmáticos a ser
diluido por el agua subterránea (por ejemplo, H2 S, HCl, HF).
Así, aunque los compuestos de azufre son aparentemente insignificantes en la troposfera, sus interacciones
con otros compuestos suelen ser de moderada importancia.
El SO2 reacciona tanto con el radical OH como con el H2 O:
SO2
+ OH ⇒
SO2
+
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HSO3
H 2 O ⇒ SO3
+ OH
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El trióxido de azufre se convierte rápidamente en ácido sulfúrico en la atmósfera:
SO3
+
H2 O ⇒
H 2 SO4
Actualmente, los investigadores han detectado nuevas reacciones con el S que son comunes durante la
emisión de gases por una erupción volcánica. Algunas son las siguientes:
4 SO2
H2 S
+
+
7OH (aq )
3
O2
2
⇒ 3SO4( aq)
⇒ SO2
+
+
H2 O
H2 O
Estos compuestos, junto con los sulfatos y sulfoxinitratos, constituyen los aerosoles sulfatados que se
incorporan a las partículas atmosféricas por reacciones fotoquímicas. Esto deriva en cambios drásticos en los
ecosistemas naturales, produciendo fenómenos como la lluvia ácida (Chester, 1993).
El S02 , tiene muy bajo nivel de fondo atmosférico, lo cual es útil para el monitoreo (Tazieff y Sabroux, 1983)
lo que se refleja en el desarrollo instrumental con espectrómetros como el COSPEC y el TOMS.
Stoiber et al. (1983) basados en sus flujos de SO2 clasificaron ampliamente las plumas volcánicas, las cuales
fueron modificadas por Delgado et al. (1998a, b) de la siguiente forma:
§
§
§
§
§
Pequeñas: Flujos de SO2 menores de 100 t/d.
Moderadas: Flujos de SO2 entre 100 a 1,000 t/d.
Grandes: Flujos de SO2 entre 1,000 a 10,000 t/d.
Muy grandes: Flujos de SO2 entre 10,000 a 100,000 t/d.
Extraordinarias: Flujos de SO2 mayores a 100,000 t/d.
Los flujos de SO2 moderados y grandes implican desgasificación del magma debido a que:
1.
El SO2 es un gas magmático abundante, por lo que la desgasificación del magma es una fuente lógica, tal
como está ocurriendo en el volcán Popocatépetl.
2.
Los fluidos hidrotermales en ebullición con cargas de azufre, fuente principal alterna de estas descargas
de azufre gaseoso parece improbable, puesto que la ebullición de los fluidos hidrotermales producen
cantidades mínimas de SO2 en comparación a otros minerales y gases con azufre, aún cuando los fluidos
son calentados a temperaturas magmáticas.
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Calculo del Dióxido de Azufre
Las etapas en el cálculo del flujo de SO2 , para el volcán Popocatépetl son las señaladas por Stoiber et al.
(1983):
(i) Salida del COSPEC: (ppm) (m)
(ii) Ancho de la pluma: m
(iii) Velocidad de la pluma: m/s
Entonces:
(i) x (ii) = Sección transversal de la pluma de SO2 (iv)
(ppm)(m) x m = (ppm)(m2 )
Luego:
(iii) x (iv) = Flujo de SO2
(ppm)(m2 ) x (m/s) = (ppm)(m3 )/s
Posteriormente, se hace la conversión a toneladas métricas por día:
Densidad del gas SO2 : 2.86x10-3 g/(ppm)(m3 )
Factor de corrección a temperatura y presión estándar: 273/293
{X (ppm)(m3 )/s} {2.86x10-3 g/(ppm)(m3 )}
{10-6 ton/g}{86400 s/dia}{273/293} = Y ton/día
La estimación del error y la precisión de los cálculos del flujo de SO2 es para los datos siguientes:
Concentraciones de las celdas de calibración:
High: 430±12 ppm*m = ±2.79%
Low: 138±4 ppm*m = ±2.79%
Error de lectura del registrador = ±0.5 mm
(0.5 mm = 3.5 ppm*m)
Para una deflexión promedio de 100 ppm*m = ±3.5%
Error de la determinación de distancia = ±1% a 5%
Determinación de la velocidad del viento = ±1% a 5%
En malas condiciones = ±10%
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Algunos factores afectan la calidad de los datos del COSPEC. Las mediciones tomadas en la mañana o en la
tarde del mismo día son afectadas por niveles bajos de ultravioleta, lo cual incrementa el ruido instrumental y reduce
la precisión de las mediciones debido a que el COSPEC usa radiación ultravioleta solar dispersa, sin embargo, esto
sucede con mayor notoriedad en latitudes altas, mientras que aquí en Centroamérica el problema se reduce por estar
cercanos al Ecuador. Las plumas cargadas con ceniza no permiten la transmisión completa de la radiación
ultravioleta, lo cual resulta en una reducción en la medición del flujo de SO2 del verdadero valor (Tazieff y Sabroux,
1983).
Metodología de muestreo aéreo con el COSPEC
El espectrómetro de correlación (COSPEC) es montado a un lado del piloto o en un compartimiento del
equipaje, dependiendo del tipo de avión a utilizar (Figura 1).
Plume width
(meters)
Plume speed (meters per second)
COSPEC ronding
Figura 1: Metodología aérea con el COSPEC (Daag et al., 1999)
El COSPEC, su batería de 12.5 volts, el GPS (Global Positioning System) GARMIN 95XL, el registrador y
otros dispositivos son fijados y puestos en orden dentro del avión. El telescopio del COSPEC y sus espejos son
colocados externamente para recibir un flujo de 180° (2π) de irradiancia dispersa de luz ultravioleta (UV). El control
automático de ganancia (Automatic Gain Control, AGC) indica condiciones óptimas de trabajo entre 2.5 y 3.1
unidades, y podemos asegurar que los datos obtenidos son confiables porque se tiene la iluminación adecuada para la
medición. La constante de tiempo (Time Constant, TC) se establece en 1 porque se requiere una respuesta inmediata
ya que la medición se realiza muy cerca de la base de la pluma volcánica y el avión vuela velozmente. El error total
inherente al COSPEC con esta técnica es el mínimo.
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A continuación, cuando el avión se aproxima al volcán y comienza a tomar altura a lo largo de un perfil
vertical, se toma información de la velocidad y dirección del viento utilizando el GPS. La ayuda del GPS es de gran
ayuda ya que proporciona datos del viento para el instante en que se está haciendo el recorrido a la altitud en que se
mueve la nube de gases. EL GPS GARMIN 95XL logra un posicionamiento con un error de ±10 m y los datos del
viento dependen de la información introducida en el menú correspondiente al cálculo de velocidad y dirección del
viento. Esta información consiste en la altitud del avión en pies (Alt), velocidad del avión en nudos (CAS), constante
de presión barométrica en mm de Hg (Prs), temperatura en grados Fahrenheit (T) y dirección en que se desplaza el
avión (Hdg). Al alimentar con estos datos al GPS obtenemos de forma inmediata velocidad del viento en nudos y
dirección de procedencia en grados azimutales. El mismo procedimiento es utilizado cuando finaliza el vuelo. Por
tanto, para cada vuelo se tiene información sobre la dirección y velocidad del viento.
El vuelo se establece perpendicular y por debajo de la pluma volcánica. Generalmente, el vuelo es normal a la
dirección promedio del viento a una distancia variable (1 a 20 km) del cráter. Se fijan dos puntos geográficos
externos a los límites de la pluma que son tomados como referencia y sus coordenadas son guardadas en la memoria
del GPS. La velocidad del avión se mantiene constante con respecto a esos puntos de referencia y durante cada
travesía, el COSPEC es calibrado durante la entrada y salida de la pluma.
En la gráfica, producto de cada travesía, se indica la entrada a la pluma, velocidad y dirección del viento con
el GPS, temperatura y presión, velocidad y rumbo del avión, altura del vuelo, puntos de referencia, tiempo local,
distancia y ángulo al cráter en la máxima traza de flujo de SO2 , visibilidad y otros datos de las condiciones
meteorológicas. Normalmente se realizan de seis a doce travesías para asegurar la calidad en las mediciones,
dependiendo de las condiciones meteorológica prevalecientes durante el vuelo.
Metodología de muestreo terrestre con el COSPEC
En esta técnica, el COSPEC es montado en el vehículo o se fija al terreno. Si es en un vehículo, generalmente
se coloca en un asiento cercano al operador (Figura 2). No existen restricciones en cuanto al tipo o modelo de auto,
aunque por comodidad se prefiere un vehículo con excelente suspensión y ventanas corredizas. El COSPEC es
conectado a la batería de 12.5 volts del automóvil para obtener un voltaje continuo. Junto con él, el registrador y
otros suplementos son fijados y puestos en orden dentro del automóvil.
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Figura 2: Metodología terrestre con el COSPEC (Sutton et al., 1992)
El telescopio del COSPEC y sus espejos son colocados externamente por una ventana para recibir un flujo de
180° (2π) de irradiancia dispersa de luz ultravioleta (UV). En esta técnica el AGC entre 2.5 y 3.1 señala las
condiciones seguras de iluminación para la operación del instrumento.
Normalmente, el costo de las mediciones terrestres es 20 veces menor que la metodología aérea, aunque en la
literatura se habla de una menor calidad debido a los problemas inherentes al cálculo del viento, ya que muchos
investigadores para este cálculo se auxilian de métodos poco precisos, como lo es la utilización de anemómetros
manuales que son operados al nivel del piso y no son representativos de las características del viento a la altitud en
que se mueve la pluma de gases volcánicos (Casadevall et al., 1981; Stoiber et al., 1983; Tazieff y Sabroux, 1983).
En la actualidad, estos problemas han quedado atrás debido a la utilización de perfiles de viento sintéticos utilizando
la red mundial de estaciones meteorológicas, a través de las opciones que da la NOAA (National Oceans and
Atmosphere Adeministration) de los Estados Unidos de Norteamérica.
La otra técnica terrestre es la de colocar el instrumento en forma fija en el terreno y moverlo de un lado al otro
del horizonte, pasando por el zenit. Esta modalidad, permite medir las emisiones de gas en volcanes donde la
producción de dióxido de azufre es pequeña y se hace necesario acercarse mucho al volcán, o bien, donde no existen
caminos que rodeen al volcán (ver Figura 2).
Mediciones de Dióxido de Azufre en los volcanes de Nicaragua
Los volcanes medidos fueron 7, pero 3 de ellos se midieron en dos ocasiones. Cada medición constó de
varias travesías y el valor reportado es el promedio de todas ellas. A continuación se enlistan los resultados de las
mediciones de emisión de dióxido de azufre incluyendo el número de travesías (en paréntesis):
6 de diciembre de 2002
Volcán Masaya: 370 t/d (6)
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7 de diciembre de 2002
Volcán Masaya: 500 t/d (7)
Volcán Masaya: 300 t/d (5)
10 de diciembre de 2002
Volcán Momotombo: 62 t/d
11de diciembre de 2002
Volcán San Cristóbal: 1,180 t/d (6)
Volcán Telica: 1,040 t/d (6)
13 de diciembre de 2002
Volcán Concepción: 249 t/d
14 de diciembre de 2002
Volcán Mombacho: 90 t/d (6)
16 de diciembre de 2002
Volcán Cerro Negro: 10 t/d (11)
18 de diciembre de 2002
Volcán San Cristóbal: 2,900 t/d (6)
Volcán Telica: 520 t/d (5)
La aparente disminución de la tasa de emisión de dióxido de azufre en el volcán Masaya, durante las
mediciones en un mismo día, podrían explicarse en función de la distancia al cráter de cada una de las mediciones en
el primer caso (500 t/d), la medición se realizó a 6 km de distancia al cráter del volcán, mientras que la segunda
medición del día (300 t/d) se llevó a cabo a 15 km de distancia. Es posible que la humedad presente en el ambiente
provoque la transformación de la nube de gases en un 40% a lo largo de 9 km de recorrido de la nube de gases.
Las grandes fluctuaciones de la tasa de emisión de los volcanes San Cristóbal y Telica se deben a los procesos
que actualmente se presentan en ellos. En el caso del volcán Telica, éste se encuentra en un proceso de erupción
efusiva. Ya se ha documentado la presencia de un lago de lava emplazado en el cráter y las fluctuaciones deben ser
un reflejo de las diferencias en el proceso de desgasificación del cuerpo de lava. En el caso del volcán San Cristóbal,
las emisiones responden a un estado pre-eruptivo caracterizado por la ocurrencia de eventos sísmicos tales como el
tremor armónico y sismos de período largo (Ing. Martha Navarro, comunicación personal). Estas fluctuaciones son el
reflejo de un sistema volcánico que cada día se vuelve más inestable. Este estado es acompañado por señales de
actividad inusuales, tales como la detección de ruidos asociados con la salida de gases a presión (retumbos y siseos).
Las mediciones de emisión de dióxido de carbono en suelos de la Laguna de Apoyo se encuentra en proceso.
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ANEXO 1
ANEXO FOTOGRÁFICO
Nube de gases del Volcán San Cristóbal
Medición terrestre de la tasa de emisión de dióxido de azufre en el volcán San
Cristóbal y Telica
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Medición de emisión de gases por medio de la técnica terrestre-fija en el volcán
Cerro Negro
Medición de la tasa de emisión en el volcán Cerro Negro
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Medición de dióxido de azufre en el volcán Concepción
Cráter del volcán Masaya
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18
Medición de velocidad de viento en el volcán Masaya
Volcán Mombacho y su campo fumarólico
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19
Medición de la
emisión de gases
en el volcán
Mombacho
Mediciones en el
volcán
Momotombo
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20
Procesamiento de
datos
Calibración del
analizador infrarrojo
de gases
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Caldera de la Laguna de Apoyo
Medición del flujo de
dióxido de carbono en
suelos en la Laguna de
Apoyo
Otra vista de las mediciones de
flujo de gases en suelos de la
Laguna de Apoyo
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ANEXO 2
Relación del equipo de monitoreo volcánico para medición de gases volcánicos
Mediciones COSPEC
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Instrumento COSPEC Espectrómetro de correlación de Gases no. Serie 9024, con aditamentos
(prisma de 45°, lente tubular, vidrio de quarzo, lámpara para pruebas en laboratorio y cables).
Graficador portátil de 2 plumillas ( TOA-EPR-152A-2021 ) no. Serie 33CS122F.
Caja metálica roja (Cases Unlimited from Barringer Limited Canadá ) para guardar el COSPEC.
Maleta negra (Pelican 1600) sin no. de Serie, para guardar aditamentos.
Mediciones LI-COR
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LI-COR 6252-Carbon Dioxide Analyser no. de Serie IRG2-349, con trampas para H2 O y CO2 , de
perclorato de magnesio y Soda Lime, como desecantes. Aditamentos (pares de scrubs largos, pares
de scrub cortos, mangueras válvulas, refacciones varias).
Flow Control Unit modelo LI-670, no. de Serie FCU-176, con aditamentos ( refacciones varias ).
Cargador de baterías del LI-COR modelo LI-6020, no. de Serie BCRC99B.
Dos baterías (Panasonic Sealed Rechargeable Battery) modelo LCR12/6.5 BP(6200B).
Caja metálica blanca (Cases Unlimited from Barringer Limited Canada) sin no. de Serie para
guardar el LI-COR.
Cámara de respiración de gases (Soil Respiration Chamber) modelo 6000-09 sin no. de Serie, con
aditamentos (refacciones varias).
Regulador de poder para cargar baterías del LI-COR
GPS 95 XL GARMIN (Global Position System), # de serie 39535624 con estuche y aditamentos.
Termopar medidor de temperaturas(2 piezas), marca Colé Palmer Instrument Co., modelo
CV82:probe, type k surface 10”L # de modelo 08516-60ª.
Regulador de poder para cargar baterías de coche (Proam Regulated DC Power Supply), modelo
PRL-5 sin # de serie.
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SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN
Lic. Santiago Creel Miranda
Secretario de Gobernación
Lic. María del Carmen Segura Rangel
Coordinadora General de Protección Civil
CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES
M. en I. Roberto Quaas Weppen
Director General
Dr. Sergio M. Alcocer Martínez de Castro
Director de Investigación
Ing. Enrique Guevara Ortiz
Director de Instrumentación y Cómputo
M. en I. Tomás Alberto Sánchez Pérez
Director de Difusión
Lic. Gloria Luz Ortiz Espejel
Directora de Capacitación
Lic. Luz María Flores Guerrero
Directora de Administración
Profra. Carmen Pimentel Amador
Directora de Servicios Técnicos
1ª edición, enero 2003
CM/IV-24012003
SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN
Abraham González Núm. 48,
Col. Juárez, Deleg. Cuauhtémoc,
C.P. 06699, México, D.F.
CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES
Av. Delfín Madrigal Núm. 665,
Col. Pedregal de Santo Domingo,
Deleg. Coyoacán, C.P.04360, México, D.F.
Teléfonos:
54 24 61 00
56 06 98 37
Fax: 56 06 16 08
e-mail: [email protected]
www.cenapred.unam.mx
Autores: Lucio Cárdenas González y Hugo Delgado Granados