Volcán Chimborazo

El volcán Chimborazo está ubicado 150 km al sur de Quito y con sus 6263 msnm, es el volcán más alto de los Andes del Norte. Está construido sobre la Cordillera Occidental, siendo el volcán más sureño de esta cordillera. Es un volcán compuesto por tres edificios sucesivos. El edificio Basal, principalmente efusivo, que habría estado activo entre 120 y 60 mil años antes del presente. Su construcción se habría dado en dos etapas, siendo la última la formación de un complejo de domos. Este edificio fue afectado por un gran colapso sectorial ocurrido hace 60-65 mil años, el mismo que produjo una avalancha de escombros cuyo depósito está distribuido sobre la planicie de la ciudad de Riobamba, cubriendo una superficie de 280 km ²  con un espesor promedio de 40 m y un volumen total estimado entre 10 y 13  km ³ . Tras el emplazamiento de esta avalancha, la actividad recomenzó en la zona oriental de la cicatriz de colapso, construyendo progresivamente el edificio Intermedio. La actividad de éste tuvo lugar entre 60 y 35 ka AP (Samaniego et al., 2012). Los remanentes de este edificio son las cumbres Politécnica y Martínez. Por último la actividad migró hacia el oeste del edificio iniciando la construcción del edificio más joven cuya cumbre, Whymper, es además la más alta.

La tasa eruptiva promedio estimada para el Chimborazo durante su historia es de aprox. 0.8 km ³ /ka. Sin embargo, se observa una disminución de la misma desde el edificio más antiguo al actual, siendo la tasa eruptiva de este último de alrededor de 0.1 km ³ /ka. Durante el Holoceno, la actividad eruptiva del Chimborazo consistió de eventos explosivos de pequeño volumen a intervalos regulares. La erupción más reciente habría tenido lugar entre el inicio del siglo V y finales del siglo VII. El intervalo promedio entre erupciones es de 1000 años y por lo tanto el Chimborazo es considerado como un volcán potencialmente activo. La presencia del casquete glaciar en la cumbre, la fuerte pendiente de sus flancos y su ubicación tan cercana a las zonas pobladas de Riobamba y Ambato, son factores que resultan en un riesgo potencial elevado.

Durante una erupción, cuando el contenido del gas del magma es relativamente bajo, se pueden formar flujos de lava, que son corrientes de roca fundida, relativamente fluida, que comúnmente salen del cráter o de grietas en o cerca del cono. Tienen normalmente la forma de lengua, se restringen a los drenajes disponibles y viajan ladera abajo hasta distancias de decenas de kilómetros. Se mueven generalmente a bajas velocidades, medidas en decenas y raramente en centenares de metros por hora. La distancia que alcanza un flujo depende de la viscosidad y volumen de la lava emitida, de la pendiente de su camino y de los obstáculos encontrados. A pesar que los flujos queman y destruyen todo lo que encuentran a su paso, debido a su baja velocidad se pueden estimar su rumbo y avance para así evacuar oportunamente a la población en peligro. Flujos de lava han causado muertes cuando se han movilizado a velocidades altas, cuando dos o más flujos se han unido cortando los caminos de evacuación y/o cuando el flujo ha entrado en contacto con hielo, nieve y/o agua produciendo explosiones de vapor. Por otro lado, los flujos de lava pueden formar el represamiento de ríos que al romperse causaría la inundación de grandes áreas.

En el pasado reciente, los flujos de lava han sido unos de los fenómenos más comunes asociados con las erupciones del Volcán Chimborazo. Estos han sido de composición andesítica y  emitidos desde el cráter Occidental y de las fisuras localizadas en el flanco Orientas desde donde han descendido alcanzando el pie del cono.

En el mapa se ha indicado en rojo la zona que podría ser afectada por flujos de lava. Afortunadamente no viven muchas personas en esta zona y la infraestructura es mínima, comprendida principalmente por algunos caminos carrozables.

Los flujos de lodo, conocidos también como lahares, comprenden una mezcla en proporciones variables de agua y material rocoso, principalmente volcánico (roca, ceniza, pómez) el cual, una vez combinada, viaja rápidamente pendiente abajo siguiendo el curso de las quebradas. Son fenómenos comunes cuando abunda el agua, ya sea por la fusión de un casquete de hielo y nieve en la cumbre, por un lago en el cráter, por lluvias fuertes o cuando un flujo piroclásticos entra en contacto con un río o laguna. La peligrosidad asociada a este fenómeno está determinada por el volumen de agua disponible, la cantidad y el tamaño del material suelto, la gradiente del terreno, el encañonamiento de los drenajes y la fluidez del flujo. Se han observado velocidades de 20 a 180 km/h en lahares históricos de otros volcanes, pudiendo estos extenderse no sólo decenas sino centenares de kilómetros, arrasando con todo lo que encuentran a lo largo del cauce y a orillas de los drenajes afectados. Típicamente dejan a su paso un depósito de escombros de varios metros de espesor. El principal peligro por estos flujos para la vida humana es el enterramiento y el impacto de bloques y otros escombros. Los edificios y otros bienes que están en el camino del flujo son destrozados, enterrados o arrasados. Debido a su alta velocidad, los flujos pueden mover y aún arrastrar objetos de gran tamaño y peso, tales como puentes, vehículos y árboles.

Debido al  gran volumen de hielo y nieve en el Volcán Chimborazo, lahares e inundaciones asociadas son considerados entre los peligros más importantes que presenta este volcán. Existen peligros por lahares en la zona roja del mapa y a lo largo de los ríos que se originan en los flancos. En la franja de mayor peligro por lahares, mostrada en gris obscuro, éstos podrían alcanzar hasta 80 m de altura en los ríos encañonados. La franja de mejor peligro, indicada en gris claro, abarca el área hasta 120 m sobre el nivel de los ríos. En el mapa regional adjunto se puede apreciar que podrían ser afectadas las zonas aledañas a los ríos Blanco, Ambato, Mocha, Patate, Guano, Chimborazo, Chambo, Pastaza y Guaranda. En el Oriente y en la Costa se esperarían crecidas de sólo unos pocos metros. Durante una erupción o avalancha de escombros, los moradores deben abandonar las partes bajas de los valles y buscar refugio en las partes altas. Un sistema de alarma deberá ser instalado para alertar oportunamente sobre el avance de un flujo de lodo.

El riesgo asociado con este fenómeno es grande debido a que viven muchas personas y existe infraestructura importante en las áreas de mayor y menor peligro. Las poblaciones en mayor peligro son las partes bajas de Riobamba, San Luis, Cubijíes, Guano, San Andrés y Totora. Solamente en caso de una erupción o avalancha muy grande podría ser afectada una mayor parte de Riobamba, Calpi, Mocha y Quero. Además de carreteras, el poliducto y algunas plantas hidroeléctricas de baja capacidad, la infraestructura más importante a ser afectada podrían ser los proyectos hidroeléctricos Agoyán y San Francisco, localizados aguas debajo de Baños.

Los magmas (roca parcialmente fundida) contienen gases disueltos, dichos gases proporcionan la fuerza motriz que causa las erupciones volcánicas. Cuando el magma asciende a la superficie la presión disminuye, esto permite que los gases se liberen de la porción líquida del magma y viajen hacia arriba para finalmente ser liberados a la atmósfera (USGS, 2016).

 El gas volcánico más abundante es el vapor de agua, que es inofensivo. Sin embargo, otros gases tales como el dióxido de carbono (CO ₂ ), dióxido de azufre (SO ₂ ), sulfuro de hidrógeno (H ₂ S) y haluros de hidrógeno también pueden ser emitidos desde los volcanes. En función de sus concentraciones estos gases son potencialmente peligrosos para las personas, los animales y la agricultura (USGS, 2016). Antes, durante y después de una erupción los volcanes emiten cantidades importantes de gases

ZONA DE MAYOR PELIGRO: Esta es la zona de máximo peligro. Durante una erupción grande él área aquí representada podría ser devastada por flujos volcánicos calientes y rápidos y/o flujos de lodo que también se propagan a grandes velocidades; además, sería afectada por la caída de rocas, ceniza y polvo. La probabilidad de sobrevivir es muy reducida y por lo tanto será necesaria la evacuación de todas las personas de esta zona antes de la erupción.

ZONA DE MENOR PELIGRO: En esta zona el peligro es menor. Podría ser afectada por la nueve de ceniza del flujo piroclástico cuya extensión se limita a la zona roja o si ocurriera una erupción de mayor tamaño, podría ser devastada por flujos volcánicos calientes y rápidos y/o lahares. Se podría permanecer dentro de esta zona siempre y cuando se mantenga vigilante y abandone inmediatamente la zona si una erupción mayor es inminente.

 Son productos de grandes deslizamientos que afectan los edificios volcánicos y se transforman en flujos muy rápidos que se mueven pendiente abajo debido a la gravedad. Este tipo de fenómeno puede deberse a la formación de un criptodomo (intrusión magmática en un flanco del edificio volcánico), un sismo cercano y fuerte, o al debilitamiento de la estructura interna del volcán provocado, por ejemplo, por una marcada alteración hidrotermal. El colapso del edificio vocánico puede estar acompañado a veces por actividad magmática, caracterizada por explosiones de extrema violencia (“blast”) que generalmente están dirigidas en la misma dirección del colapso. Como resultado, se forma un anfiteatro o depresión en el cono conocida como cicatriz de deslizamiento y además un amplio campo de cientos de colinas de forma redondeada (hummocks) y dispersas al pie del volcán.

 Las avalanchas de escombros son muy rápidas (>200 km/h), móviles y arrasan con todo lo que se encuentre a su paso.

 El flanco oriental del Volcán Chimborazo sufrió un colapso en el pasado y la avalancha resultante alcanzó hasta Guano, Riobamba y Mocha. Dado que los flancos del volcán son escarpados y comprenden mucho material no consolidado, no se puede descartar la posibilidad de que en el futuro ocurran otras avalanchas que no necesariamente estarían relacionadas con una actividad volcánica, sino que también podrían ser iniciadas por fuertes sismos.

Lahar es un término usado para describir mezclas fluidas saturadas en agua, altamente concentradas en sedimentos y escombros (rocas, piedra pómez, cascajo, arena, etc.), que se originan en los volcanes y se desplazan rápidamente pendiente abajo por influencia de la gravedad. Estos fenómenos pueden generarse directa o indirectamente por efectos de la actividad volcánica, es decir pueden ocurrir durante una erupción, por ejemplo: fusión de grandes volúmenes de nieve y hielo de los glaciares y/o la liberación súbita de una laguna cratérica, o por procesos secundarios por ejemplo: lluvias intensas, deshielos e incluso eventos sísmicos (Carihuayrazo 1698) que después de una erupción removilizan el material suelto. Estos flujos se mueven ladera abajo por la fuerza de gravedad a velocidades entre 10-70 km/h siguiendo los drenajes naturales. Son fenómenos altamente peligrosos y debido a su alta densidad y velocidad pueden mover y arrastrar objetos de gran tamaño y peso tales como puentes, vehículos, árboles, etc.

Los glaciares tropicales pueden ser una fuente para la formación de lahares secundarios asociados a fenómenos sísmicos, volcánicos y meteorológicos (por ejemplo: Carihuayrazo 1698, Huascarán 1970, Altar 2000, Tungurahua 2001, Cotopaxi 2015). Desde diciembre 2015 hasta abril del 2016 al menos 4 lahares secundarios fueron reportados en la quebrada Yambo Rumi, al sureste del Chimborazo. Estos lahares afectaron la infraestructura local y generó preocupación en las poblaciones de Santa Lucía de Chuquipogyo, La Quesería, La Silveria, Calshi, entre otras, poniendo en riesgo aproximadamente a 1000 habitantes. La cuenca de la quebrada Yambo Rumi tiene una superficie total de 14,82 km ² , de los cuales sólo el 4,7% (0,7 km ² ) representa la superficie glaciar.

El trabajo de campo a detalle y varias simulaciones numéricas (VolcFlow, LaharZ, y MultiFlow) usando un DEM de alta resolución (4m) permitieron determinar el área (1,34 km ² ), volumen (300 mil a 700 mil m ³ ) y caudal máximo de descarga (100-150 m ³ .s ^-1 ) de estos lahares. Siendo el más voluminoso el ocurrido el 29 de Abril de 2016 con un volumen aproximado de 700 mil m ³ . Para referencia, una volqueta transporta entre 8 y 12 m ³ , es decir, este lahar transportó el equivalente aproximado a 70 mil volquetas de material. Los datos meteorológicos indican que el 2015, año en que ocurrieron los primeros lahares, fue el segundo más caluroso en el registro 2005-2015. Además, este año estuvo marcado por la ocurrencia del evento El Niño presente desde junio. El Niño amplifica los efectos adversos del clima sobre los glaciares, en este caso el Antisana y Chimborazo. El incremento de temperatura sobre la superficie de nieve/hielo provoca el derretimiento acelerado del casquete glaciar, por tanto, mayor cantidad de agua líquida liberada del mismo, evidencia de esto es que el área de los glaciares del Chimborazo se ha reducido en al menos un 12% en comparación a 1997, siendo actualmente de 8.5 km ² . Esta reducción no solo ha sucedido en los glaciares del Chimborazo, sino también en otros volcanes nevados: Cotopaxi, Cayambe, Antisana, etc., y está íntimamente relacionada al cambio climático e incremento de las temperaturas globales.

La ceniza del volcán Tungurahua, ubicado a 40 km al oriente del volcán Chimborazo, podría ser también responsable de la reducción de su glaciar debido a un cambio en el albedo. El Tungurahua está en erupción desde 1999. Particularmente, el periodo eruptivo de noviembre 2015, fue uno de los que mayor emisión de ceniza produjo, al menos desde que se tiene registro instrumental de alta precisión (2010). Estos factores habrían favorecido la formación de varias lagunas superficiales e intraglaciares cuya continua acumulación de agua habría provocado su ruptura y desbordamiento, liberando grandes cantidades de agua en un tiempo relativamente corto, proporcionando la fuente de agua necesaria para generar lahares secundarios, ocasionalmente acompañados de fuertes lluvias. No se han detectado cambios en la actividad volcánica del Chimborazo (incremento en la actividad sísmica en el periodo 2015-2016) por lo que se puede descartar este factor interno como un potencial mecanismo generador de lahares. Es así que llegamos a la conclusión de que el derretimiento acelerado de los glaciares del Chimborazo se debe a la combinación de varios factores externos mismos que aumentan la probabilidad de generar nuevos lahares secundarios, no sólo en la quebrada de Yambo Rumi, sino también en otras quebradas alrededor del volcán. Por lo que es necesario elaborar mapas de amenaza con el fin promover una gestión de riesgo adecuada con respecto a estos fenómenos