JESUSANTONIO ESLAVA RAMIREZ 11^ " r=. I. LO rv •% VlX, ACADEMIA COLOMBIANA DE CffiNCIAS EXACTAS. FISICAS Y NATURAL:^! • COLECCION JORGE ALVARBZ LLERAS No. 4 ACADEMIA COLOMBIANA DE CIENCIAS EXACTAS, FISICAS Y NATURALES COLECCION JORGE ALVAREZ LLERAS No. 4 CAMBIOS ATMOSFERICOS ASOCIADOS A LA ERUPCION DEL NEVADO DEL RUIZ Jesús Antonio Eslava Ramírez Profesor Titular, Universidad Nacional de Colombia; Miembro Correspondiente, Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales SANTAFE DE BOGOTA, D.C. 1994 © Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales Cra. 3ANo. 17-34, Piso 3o. - Apartado 44743 - Fax (571) 2838552 Primera Edición, 1994 - Santafé de Bogotá, D.C. - Colombia © Jesús Eslava-Ramírez Contenido Pág. Reservados todos los derechos. Este libro no puede ser reproducido total o parcialmente sin autorización. 1. Introducción 7 2. Generalidades 9 3. Consideraciones generales sobre el Volcán Nevado del Ruiz y su actividad eruptiva antes de 1985 16 3.1. Actividad prehistórica 1^ 3.2. Actividad histórica 19 4. Emisiones de ceniza y gases después de 1984 y erupción del 13 de Noviembre de 1985 4.1. Dispersión del material piroclástico 4.2. Dispersión de los gases 4.3. Altura de la nube de ceniza ISBN 958 - 9205 - obra completa 4.4. Modelo de pronóstico de difusión de las cenizas 'l® Clasificación Dewey : 551-51 Materias : Meteorología, Vulcanolcgía Colombia 5. Efectos de la erupción del 13 de Noviembre de 1985sobre los elementos meteorológicos y otros asociados Autoedición e Impresión: EDITORA GUADALUPE LTDA 5.1. Efectos en la superficie Apartado 29675 - Tel.: 2690532 Printed in Colombia - Impreso en Colombia 5.1.1. Efectos sobre la insolación (brillo solar) 64 Pág. 5.1.2. Efectos sobre la temperatura del aire 75 5.1.3. Efectos sobre la humedad del aire II9 5.1.4. Efectos sobre la lluvia 135 5.2. Efectos en altura 148 5.3.Otros efectos de la erupción del 13 de Noviembre de 1985 157 5.3.1. Efectos en la agricultura y ganadería I57 5.3.2. Efectos sobre las aguas 158 «Muy numerosos, concentrados en ciertas regiones del globo, los volcanes tienen cada uno una personalidad 5.3.3. Efectos sobre los glaciales 158 propia. La estructura, la composición de los magmas, el 5.3.4. Efectos sobre las redes de energía eléctrica 153 grado de violencia de las erupciones difieren notablemente de un volcán a otro. Estas razones explican la ausencia 6. Importancia de la actividad volcánica IgQ de una teoría general del volcanismo». 7. Conclusiones 153 Referencias Igg H. U. SCHMINCKE 1. INTRODUCCION Se analizan las condiciones meteorológicas generales relacionadas con el movimiento del aire, que es el elemento meteorológico fundamental en lo que respecta a la dispersión de los contaminantes en la atmósfera y se muestra la influencia ejercida por éste, en la distribución de la ceniza aportada a la atmós fera en la erupciónexplosiva del volcán Nevado del Ruiz el 13 de noviembre de 1985. Por otra parte la caracterización general del movimiento del aire en la zona central de Colombia, tanto espacial como temporalmente, incluyendo las circulaciones locales, permite determinar la dirección de donde proviene el vien to, lo cual en unión del análisis de la dispersión de los gases y materiales frag mentarios emitidos a la atmósfera en loseventos eruptivos ocurridos en el pasa do y las observaciones geológicas, posibilita la elaboración y proposición de un modelo de pronóstico de dispersión de las cenizas (dirección del penacho y eje de dispersión) en la eventualidad de una nueva erupción, conociendo la altura del alcance de la ceniza, la época del año en que ocurra y las posibles zonas de mayor concentración de la ceniza, según ocurra la erupción de día o de noche. Lo anterior, en unión del estudio de los efectos que sobre los elementos meteo rológicos y los demás elementos ambientales se han producido, es importante para los análisis integrados y para que, en probables eventos similares, puedan preverse las diferentes situaciones riesgosas ysetomen las medidas adecuadas. Esos efectos obviamente se repetirán con mayor o menor intensidad en otra actividad futura y similar a la del 13 de noviembre de 1985. En este trabajo, después de considerar, en forma abreviada, algunos asuntos generales relativos a lascaracterísticas de los volcanes, su distribución 8 Jesús A. Eslava R. geográfíca, sus diferentes actividades, los productos que se emiten en una erup ción y su distribución y efectos, se analizan las características del volcán Neva do del Ruiz y la actividad eruptiva que tuvo antes de 1985, tanto su actividad prehistórica como histórica, destacando la actividad eruptiva del 12 de marzo de 1595. Posteriormente se analizan, con base en los estudios realizados ante riormente, la forma como se distribuyeron los materiales sólidos y gaseosos emitidos por el volcán en las diferentes actividades ocurridas después de 1984, con énfasis en la erupción del 13 de noviembre de 1985. A continuación se discuten las diversas hipótesis respecto a la altura que alcanzó la columna y penacho de ceniza originados en las erupciones y emanaciones ocurridas duran te el 13 de noviembre de 1985 y se plantea un modelo de pronóstico de difusión de las cenizas en futuras erupciones. Previo a la exposición de algunas opiniones respecto a lo importante que es la actividad volcánica, aún cuando peligrosa, se presentan conclusiones sobre los cambios temporales que ocurrieron en lainsolación (Brillo Solar), las temperaturas medias, mínimas y máximas del aire, la humedad relativa y las lluvias en Colombia, durante el período del 11 al 16 de noviembre de 1985 2. GENERALIDADES (antes, en y después de la erupción del 13-Nov-1985); además, los cambios en la temperatura, presión atmosférica, humedad relativa, movimiento del aire a diferentes altitudes y lascaracterísticas de la tropopausa en la zona central co lombiana. Complementariamente, se relatan algunos otros efectos sobre otros Las erupciones volcánicas que emiten a la atmósfera, en poco tiempo, componentes díel sistema Tierra-atmósfera que se relacionan con la ceniza y/o ingentes cantidades de gases y materiales fragmentarios, son probablemente el los cambios de los elementos meteorológicos. proceso de contaminación natural de la atmósfera más dramático y uno de los más importantespara los otros elementos y cuerposque conforman la tierra. Se calcula que, en general, la actividad volcánica ha introducido en la atmósfera, polvo, ceniza y gas, en cantidades superiores a las atribuidas a todas las activi dades humanas. Esos materiales impulsados por el vientose sedimentan en áreas cercanas y alejadas del sitio de producción y pueden permanecer en la atmósfera durante un tiempo más o menos largo que depende de la capacidad de ésta para disper sarlos con su movimiento, con su interacción química y con la descontamina ción que efectúa la lluvia; efectos todos que contribuyen a reducir paulatina mente la concentración de esos contaminantes. Esos productos volcánicos ac túan y producen efectos tanto sobre los seres vivientes (animales y vegetales) como sobre las construcciones, suelos y sobre las propiedades de la atmósfera misma (reducción de la visibilidad, absorción y/odifusión de la radiación solar y terrestre, alteración del balance de calor del sistema tierra-atmósfera, aumen to de las lluvias, variaciones de temperatura, etc.). La fundamental importancia de la presencia de esos materiales se reconoce por su especial influencia, que ocasiona variaciones locales y transitorias del estado dei tiempo y, cuando esas erupciones son de carácter masivo, cambios climáticos globales. Los volcanes se ubican en puntos débiles de la corteza terrestre sometí- 10 Jesús A. Eslava R. Cambios atmosféricos asociados a la erupción del Nevado del Ruiz 11 dos a fuertes tensiones donde se producen fisuras, lo suficientemente profundas, e) Quinto grupo: Los volcanes vecinos al Ecuador: el Cumbal, la Serranía que permiten que el magma incandescente del interior de la Tierra (mezcla de de Colimba, el Chiles y el Cerro de Mayasquer. rocas en fusión, pastosas o fluidas, y grandes cantidades de gases) suba hasta la superficie y se produzca la erupción del volcán y una posible catástrofe. Las diferentes actividades volcánicas están siempre acompañadas y/o se originan por la liberación más o menos violenta de los gases que contienen los Teniendo en cuenta la distribución espacial de los volcanes en el mundo, magmas. ellos han sido agrupados en cuatro zonas principales: Los diferentes autores clasifican, en forma general, las actividades vol a) El cinturón de fuego del Pacífico, comprende el océano del Pacífico, cánicas en tres grandes tipos: sus islas y los litorales de América y Asia. En esta zona están ubicados, entre otros, el Krakatoa, Cotopaxi, Fujikama, Kilanea, Maunaba, Montaña Pelada, a.Actividad efusiva: con emisión lenta de lavas y gases, típica de los Nevado del Ruiz, etc. volcanes con magmas básicos y fluidos; b) Franjamediterránea y transasiática. Comprende volcanes como el Etna, b. Actividad explosiva: con violenta liberación de gases y expulsión de Stromboli, Vesubio, Vulcano, etc. grandes masas de materiales sólidos, típica de volcanes alimentados por mag mas ácidos y viscosos; c) Franja atlántica meridional. Incluye los volcanes del Artico, Islandia y los de las islas de la dorsal del Atlántico (Azores, Canarias, etc.). c.Actividad mixta: con lenta emisión de lavas y frecuentes explosiones violentas. d) Región del oriente medio y fracturas de Africaoriental. El volcán más importante en esta región es el Kilimanjaro que, aún cuando