DISTRIBUCIÓN DE LAS CENIZAS CAÍDAS DISTRIBUCIÓN DE LAS CENIZAS CAÍDAS EN ERUPCIONES PASADAS DEL COTOPAXI:EN ERUPCIONES PASADAS DEL COTOPAXI:

1. La caída de cenizas

Dos factores principales controlan cómo se dispersan las cenizas producidas en una erupción volcánica. Primero, es la altura alcanzada por la columna eruptiva que finalmente sujeta la ceniza a los diferentes niveles de vientos que soplan sobre la zona. Y segundo, son las direcciones y velocidades de los vientos que controlan a dónde van las cenizas.

Las alturas alcanzadas por una columna eruptiva dependen de la fuerza de la erupción, la cual se escala por medio del Índice de Explosividad Volcánica (VEI), un índice determinado en gran parte por el volumen de ceniza emitida.

En el estudio detallado de la historia del Cotopaxi, se elaboraron mapas de los espesores de la ceniza caída, mapas que se llaman “mapas de isopacas”, los mismos que permiten estimar el volumen de material volcánico lanzado durante la erupción, que a la vez permite asignar un valor de VEI a la erupción. Esta técnica se emplea a menudo en los estudios de muchos volcanes del mundo. En general cuando los valores de VEI son bajos, tales como 1 o 2, la columna asciende pocos kilómetros y la ceniza tiende a caer en las cercanías del volcán. Solamente con valores de VEI de 3, 4, o más, la columna eruptiva asciende muchos kilómetros hacia arriba, exponiéndola a mayor control de los vientos.

Son los vientos predominantes que determinan la dispersión y distribución de las partículas volcánicas. En el Ecuador se sabe que los vientos principales de baja altura (3-12 km msnm) vienen del suroriente o del oriente; así, tienden a llevar la ceniza del Cotopaxi principalmente hacia el oeste, pero también hacia el noroeste y el suroeste. Los mapas isopacos que corresponden a erupciones pasadas coinciden en las mismas direcciones y rumbos de los vientos actuales. Mientras que se han confirmado estas direcciones principales, vale indicar que a veces se suceden vientos que soplan hacia el sur o el norte. Por otro lado, en erupciones grandes (VEI 4 o más) la columna eruptiva podría pasar fácilmente los 13 - 15 km de altura; más arriba, está sujeta a la dispersión por vientos que soplan en general hacia el este o noreste. Por esto se ven cenizas riolíticas del Cotopaxi en muchos lugares en el Oriente.

En resumen, entonces, se debe esperar que la mayoría de las columnas eruptivas de futuras erupciones andesíticas, las mas típicas del Cotopaxi, no alcanzarían gran altura y en consecuencia la distribución de la ceniza sería en general hacia el oeste, suroeste y noroeste del cráter del volcán. Solamente grandes erupciones resultarían en una amplia dispersión de la ceniza, tanto al oeste como posiblemente al norte y al este.

En la Figura 1 se presentan dos mapas de isopacas de las caídas de ceniza de dos erupciones grandes del Cotopaxi ocurridas hace 1000 años (Unidad X) y en 1742 DC (Unidad M). Vale indicar otros mapas de isopacas de otras erupciones pre-históricas muestran similares distribuciones. Es interesante mencionar que la famosa erupción del 26 de junio de 1877, solamente dejó una pequeña capa de ceniza muy restringida, que nos hace pensar que su valor de VEI no pasó de 3, a pesar que la erupción generó lahares de gran extensión.

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Al estudiar todos los mapas de isopacas indicados, así como otros presentados por Barberi et al (1995), se puede concluir lo siguiente: Para las erupciones andesíticas más típicas (o sea, de VEI 3 y 4), se debe esperar importantes acumulaciones de ceniza en un radio de 10 a 20 kilómetros al este, norte y sur del cráter del Cotopaxi y hasta 20 a 40 km al oeste del mismo. En este caso, es lógico pensar que capas de ceniza mayores de 5 cm podrían acumularse sobre los flancos de los cerros de Sincholahua y Rumiñahui. Caso contrario, no se espera acumulaciones tan grandes sobre las laderas del Pasochoa. Las áreas de Boliche, CLIRSEN, Chalpi y las laderas orientales del Volcán Iliniza están sujetas a acumulaciones de ceniza mayores a 5 cm, especialmente en erupciones más grandes (VEI 4-5) del Cotopaxi.

En la Figura 2 se presentan los mapas de isopacas que corresponden a dos caídas de ceniza de erupciones riolíticas de gran magnitud, que sucedieron entre 5.800 y 6.300 años antes del presente. Dado que es remota la probabilidad de que ocurra una erupción de este tamaño en el futuro próximo, sirven los mapas de todos modos para apreciar mejor los efectos y daños que podrían resultar, en caso que ocurra un evento de esta magnitud. Vale mencionar que en dicho caso se podría experimentar acumulaciones de ceniza medidas en muchas decenas de centímetros en todos los drenajes de los ríos San Pedro, Pita y Alangasí, así como en las áreas de Micacocha, Atacazo y Papallacta. En este caso, no sería el impacto de los lahares secundarios lo que afecta gravemente, sino la extensa cobertura y espesor de ceniza que podrían hacer difícil, sino imposible, la vida en toda la región.

2. La formación de lahares secundarios

Por este término se refiere a aquellos flujos de escombros y lodo generados cuando lluvias fuertes removilizan cenizas volcánicas recién depositadas, especialmente cuando ellas constituyen una cobertura potente sobre los flancos pendientes de un volcán o de cerros vecinos.

Con las erupciones andesíticas pasadas del Cotopaxi, típicamente se ha depositado una capa o manto de ceniza cuyo espesor alcanza su máximo cerca al volcán de origen y disminuye con la distancia desde el volcán. Además, se conoce que la probabilidad de generar un lahar aumenta progresivamente cuando hay mayores acumulaciones de ceniza. Significa así, que la mayor probabilidad de generar un lahar secundario se tiene en las pendientes del mismo volcán de origen. Sin embargo, es importante destacar que la cobertura de ceniza no se encuentra necesariamente restringida al volcán de origen, sino se encuentra a menudo sobre los flancos de otros volcanes y montañas no tan cercanas. De hecho, se pueden producir lahares secundarios a partir de mantos de cenizas que tienen su origen a distancia. Por ejemplo, la erupción del Volcán Quilotoa, 1200 años DC, dejó una capa de unos 10 cm de ceniza sobre gran parte de la sierra, incluyendo el macizo del Volcán Pichincha, mucha de la cual fue removilizada subsecuentemente por aguaceros, formando lahares secundarios que invadieron a la cuenca de la ciudad de Quito (Mothes et al., 2001).

No se requiere solamente la presencia de una cobertura de ceniza, recién depositada o al menos no consolidada, sino también la ocurrencia de lluvias fuertes o aguaceros intensos, tales como se experimentan con frecuencia en el Valle Interandino. Es importante que las lluvias sean fuertes y copiosas, pues

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estas características acentúan la fuerza erosiva de las aguas, la cual se requiere para movilizar bien la ceniza.

En general las lluvias de los flancos exteriores de los Andes Ecuatorianos, es decir, los flancos occidentales de la Cordillera Occidental y los orientales de la Cordillera Real, tienden a ser menos intensas, aunque son más constantes. No obstante, las capas de ceniza sí pueden ser erosionadas por las lluvias ligeras y constantes, especialmente si vuelven a estar muy saturadas con agua y así vuelven a estar inestables, peor aún cuando se encuentren depositadas sobre fuertes pendientes.

En conclusión, dado que en el Callejón Andino, especialmente en la cuenca de Machachi y en el Valle de los Chillos, es común experimentar fuertes tormentas, con intensos aguaceros, existe una cierta probabilidad de formar lahares secundarios en caso que se encuentre cubierta la región con nueva ceniza. Vale recalcar también que no solamente la actividad volcánica provoca esta clase de lahar, sino también los deslizamientos y los deslaves de tierra también pueden transformarse en lahares y fluir aguas abajo por el valle, provocando inconvenientes y daños.

Otro factor importante en la formación de lahares secundarios concierne a las pendientes sobre las cuales han caído las cenizas. La erosión y movilización por agua de cenizas no endurecidas están favorecidas cuando las superficies están empinadas y sin vegetación. Caso contrario, las laderas relativamente planas permiten que las aguas de lluvia penetren la capa de ceniza, lo que no necesariamente resulta en su removilización. En las montañas que encierran las cuencas de los ríos San Pedro y Pita, ocurre todo rango de pendientes en todos los sectores. Así, se puede concluir que este factor favorece sumamente la formación de lahares secundarios en el área del estudio.

Finalmente, hay que destacar el rol jugado por la vegetación, sobre todo el pajonal del páramo, que sin duda alguna tiende a estabilizar la ceniza y detener su erosión y removilización. Se piensa que solamente cuando el espesor de la capa de ceniza exceda los 5 cm, la importancia de la vegetación disminuye y aumenta significativamente la probabilidad de provocar lahares, en caso que haya lluvias fuertes y prolongadas.

3. La formación de lahares secundarios en el futuro

Dado que futuras erupciones andesíticas del Cotopaxi podrían producir, con alta probabilidad, importantes caídas de ceniza en las cabeceras de los ríos San Pedro y Pita, quizás en exceso de los 5 cm de espesor, es muy probable la generación de lahares secundarios en cualquier sector de esta gran área.

Obviamente los sectores que reciben mayores cantidades de ceniza serían más propensos a experimentar la generación de dichos lahares; estos sectores y los drenajes afectados incluyen:

----- los flancos del Sincholagua al río Pita----- los flancos orientales del Rumiñahui a los ríos Salto y Pita----- los flancos septentrionales del Rumiñahui al río San Pedro----- la serranía de Chalpi al río San Pedro----- los flancos orientales del Iliniza al río San Pedro

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Nuevamente se recalca que se deben esperar menores cantidades de ceniza sobre las laderas de los volcanes Pasochoa y Corazón, de tal manera que queda improbable la formación de lahares grandes o destructores en los afluyentes de estos cerros.

Referencia adicional:

Mothes, P., Rivera, M., Hall, M., y Alvarado, A., 2001, “La secuencia laharica holocenica de los abanicos de las quebradas Rumipamba y Rumihurcu – Cuenca de Quito”; Absto. Cuartas Jornadas Ciencias de la Tierra, EPN. p. 27-29.

Julio 2004

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