IMPLEMENTACION DE REDES GEODESICAS PARA EL MONITOREO DE LOS VOLCANES

MISTI Y UBINAS

TAIPE Edu, GONZÁLEZ Katherine,VAN DERLAAT Rodolfo, SANTIAGO Hydyn

• La observación de deformaciones del terreno alrededor de áreas volcánicas es uno de los cuatro parámetros fundamentales recomendados para mantener un nivel básico de vigilancia de un volcán activo, junto a las observaciones visuales, sismológicas y geoquímicas.

• INGEMMET está desarrollando un sistema de vigilancia de volcanes activos implementando diversas técnicas, entre ellas técnicas geodésicas con la finalidad de monitorear las deformaciones del suelocomo producto de los procesos volcánicos.

• El objetivo principal de este método es la medición de las deformaciones del suelo en los edificios volcánicos aplicando técnicas como la medida electromagnética de distancias (EDM) y ángulos, Medidas con GPSDiferencial, el análisis imágenes satelitales (InSAR).

• A continuación describimos la metodología, técnicas y los avances que el INGEMMET ha logrado en la implementación de redes geodésicas para el monitoreo de los volcanes Misti y Ubinas.

INTRODUCCION

MONITOREO DE DEFORMACIONLas deformaciones del terreno se originan a una gran profundidad bajo la corteza, y estas se pueden medir en superficie, se requieren para ello de técnicas de gran precisión y resolución. En nuestro caso usamos además de ello, técnicas de relativo bajo costo. Es necesario tener datos base de referencia que permitan diferenciar los niveles “normales” de actividad de volcanes con periodos de reposo prolongado, de tal forma que cuando ocurra un repunte en su actividad se identificara inmediatamente.

Las deformaciones pueden ser provocadas por degasificaciónes, desplazamientos de magma, redistribución de cuerpos agua o movimientos internos de flujos geotermales entre otros.Las deformaciones generadas por estos procesos pueden ser evaluadas como cambios en las coordenadas verticales y horizontales, y se traducen en inflaciones del terreno o en deflaciones del cuerpo del volcán. Las máximas deformaciones casi siempre ocurren antes de una erupción, en el momento que la presión magmática aumenta.

Medida electrónica de distancias (EMD)

El EDM utiliza ondas de luz o pulsos de laser que viajan desde la estación base a la estación reflector (prisma) y viceversa. Se compara las fases de la luz emitida y reflejada para calcular la distancia recorrida. Este resultado depende de las condiciones atmosféricas como la humedad, la presión y la temperatura.

SISTEMA GLOBAL DE NAVEGACION POR SATELITE (GNSS)

La posición la determina utilizando el conceptode “Triangulación”.Para triangular, necesita conocer la ubicación delos Satélites y determinar la distancia a éstos.Para determinar la distancia, necesita medicionesde tiempo muy precisas y sincronizadas.También necesita corregir los errores asociadosal sistema GPS.Finalmente, utilizando el DATUM determina laLatitud, Longitud y Altitud.

MODELO TEORICO DE DEFORMACION(Modelo Mogi)

0.4

El modelo más simple, y clásico, de intrusión volcánica es el dado por Kiyoo Mogi (1958), que usa un centro de expansión, enterrado a una profundidad f en un semiespacio homogeneo elástico. Los cambios de presión dentro de la cámara magmática producen deformación y variaciones de gravedad en la superficie de la Tierra.

Los volcanes Misti y Ubinas

MISTI:Cerca de Arequipaaprox. 1M hab.

UBINAS:El mas activo del Perú

La red geodésica del volcán Misti

• EDM y GPS• Inició en el año 2009• Reconocimiento• 6 prismas instalados• 6 bases construidas• 1ra lectura de EDM• 6 lecturas por año• 7 prismas por instalar• 2 bases por construir• 1 perfil de con GPS

Diferencial, menos frecuente

• EDM y GNSS• Inició en el año 2008• Reconocimiento• 5 prismas instalados• 2 bases EDM/GPS

construidas• 8 bases para GPS• 5 lectura de EDM• 4 lecturas de EDM por

año• 4 prismas por instalar• 1 base por construir• 1 perfil de con GPS

Diferencial, menos frecuente.

La red geodésica del volcán Ubinas

Resultados de EDM, Volcán Ubinas

• Desde el año 2009• 2 bases y tres prismas en

el flanco sur del volcán• Flanco mas inestable• 5 campañas, 3 en el 2009

y 2 en el 2010.• Datos sin corregir.• Rango de error del

equipo, 10 mm.

Lo que se quiere alcanzar

Establecer un sistema de monitoreo en tiempo real de varios volcanes, donde se incluye el monitoreo de deformación.

Algo mas... InSAREste trabajo se ha venido desarrollando con imágenes ASAR del satélite ENVISAT, las cuales han sido tomadas en los años 2006, 2007, 2008 y 2009 y se proyecta seguir adquiriendo en los próximos años para realizar el monitoreo respectivo de los volcanes Ubinas y Misti.

CONCLUSIONES

Quedan establecidos entonces, los primeros pasos para implementar las dos redes de monitoreo geodésico en los volcanes Misti y Ubinas, que eventualmente permitirá detectar desplazamientos significativos.

El monitoreo de estas deformaciones permitirán la aplicación de modelos para caracterizar forma, dimensiones y profundidad de lafuente, una probable cámara magmática.

El seguimiento del flujo interno o migración de magma desde la fuente a la superficie, permitirá conocer mejor el comportamiento pre-eruptivo y eruptivo del edificio volcánico, contribuyendo con criterios que hagan posible la advertencia temprana de actividaderuptiva.