Sábado, febrero 8, 2025

El Popocatépetl: Aprendizajes tras décadas de monitoreo

El 21 de diciembre de 1994 nos encontramos en Tlamacas, en el flanco norte del volcán Popocatépetl para observar el primer día de la erupción. Sabíamos que la actividad estaba aumentando desde varios años antes, aunque desconocíamos cuánto tardaría en hacer una nueva erupción. Habíamos estado estudiando al volcán desde seis años antes para tener un nivel base de actividad con el cual se podría comparar en caso de que la actividad volcánica subiera y pusimos una red temporal de sismógrafos alrededor del volcán por periodos de semanas a meses hasta 1994, junto al profesor de la BUAP Guillermo González Pomposo. Con esta red, al principio no detectamos ningún sismo asociado al Popocatépetl, pero en la segunda temporada aparecieron de uno a dos pequeños sismos diarios que fueron aumentando paulatinamente. En 1993, llegamos a medir 30 sismos volcánicos diarios.

Cabe aclarar que los sismos volcánicos son generalmente más pequeños que los tectónicos que se asocian al movimiento de placas. Los sismos volcánicos reflejan los esfuerzos y la dinámica de los procesos que ocurren en los volcanes, y están asociados a cómo sube el magma, al reacomodo de las rocas y al contenido de gas. También en 1989, se instaló la primera estación sísmica permanente sobre el volcán por el Instituto de Geofísica de la UNAM y el CENAPRED, lo que vino a complementar la estación de Altzomoni que había puesto el Instituto de Ingeniería de la UNAM. Posteriormente, se han ido aumentando nuevas estaciones a la red de monitoreo sísmico alrededor del volcán para dar mejor cobertura y precisión a las detecciones. Esto mejoró la localización de los sismos y la investigación de los esfuerzos que los producen y el estudio de las diferentes frecuencias. Desde el inicio del monitoreo sísmico hasta la fecha, se ha avanzado en la caracterización de las diferentes señales. El análisis de señales como la del tremor volcánico nos pueden indicar movimiento de fluidos o variaciones en el contenido de gas.

Arenales del volcán Popocatépetl y fragmentos lítico en el año 1995.

El 21 de diciembre de 1994 marcó el inicio de 30 años de las erupciones del Popocatépetl que continúan hasta la fecha. Durante los años que antecedieron a la erupción, también medimos cambios en el lago cráter que fue haciéndose más ácido hasta que desapareció, pero continuamos analizando el agua de los manantiales circundantes al volcán. En todos estos años del monitoreo de los manantiales, encontramos que el agua de lluvia interactúa con los gases que suben dentro del volcán. Las variaciones en Boro, sulfatos, fluoruros y pH de algunos manantiales nos han indicado cuando hubo cambios en la erupción. Como se publicó anteriormente (Inguaggiato, Martin Del Pozzo, Aguayo, Capasso, & Favara, 2005), el proceso es complejo, pero se ha avanzado en su estudio.

Joel Panohaya (BUAP) y Marco Villarreal (UNAM) llevaron a cabo sus tesis de Ingenieros Topógrafos sobre la deformación del Popocatépetl y hallaron que el volcán no mostró variaciones en la nivelación. Posteriormente, CENAPRED ha continuado estudios de la nivelación que solo indican pequeñas deformaciones.

La erupción del Popocatépetl de 1994 empezó con el lanzamiento de fragmentos de roca que tapaban el cráter desde los años veinte, cuando terminó la erupción anterior del volcán. Los fragmentos de roca alterada que estudiamos median hasta 30 cm, sin embargo, lo dominante de esa primera parte de la erupción fue la abundancia de ceniza fina que cayó en Puebla y Tlaxcala (Martin Del Pozzo, y otros, 1995; Martín Del Pozzo, González-Morán, Espinasa-Pereña, Butron, & Reyes, 2008). Los vientos llevan la ceniza hacia Puebla en el invierno, mientras que en el verano se desplaza hacia el oeste, entre el Estado de México, Morelos y la CDMX, dependiendo de la altura de la columna de emisión, o sea, qué tan alto llega.

Las cenizas varían en sus componentes y tamaño y, ligeramente, en su composición.Las erupciones de 1997 y 2000-2001, por ejemplo, produjeron gran cantidad de tezontle (escoria) y pómez, cuya vesicularidad fue provocada por los gases que se escapaban. Junto con las variaciones en la composición, se comprobó que se trataba de un magma rico en gases, alimentado por la subida de material profundo (Martin Del Pozzo A. L., 2012). A través de los estudios de treinta años de emisiones de ceniza, se ha observado que, a veces, presentan pedazos finos de los domos que tapaban el cráter desde 1996 y, en otros casos, contienen más vidrio volcánico y cristales controlados por la apertura o sellamiento del conducto volcánico por donde sube el magma (Martin Del Pozzo y Nieto Torres2024; Martin Del Pozzo y Santos Morales, 2024).

La red de monitoreo de ceniza se estableció en 1994 y se ha ido adecuando con los colectores automáticos y la participación de los habitantes del área que rodea al volcán.Todo lo cual ha permitido determinar la distribución de la ceniza de las emisiones que se dispersan desde el volcán hasta Querétaro, Guerrero y Veracruz en las emisiones más grandes desde 1994. La evidencia ha sido de gran utilidad para hacer recomendaciones a las autoridades sobre la aeronavegación (Martin Del Pozzo & Mendiola, 2002) y los efectos en la salud (Rojas-Ramos, y otros, 2001; Nieto-Torres & Martin Del Pozzo, 2021). La ceniza fina puede afectar a las vías respiratorias, a la piel y a los ojos, tal y como se ha demostrado en nuestras diversas investigaciones, sobre todo cuando la ceniza es más fina y cubierta de gases precipitados. Las investigaciones sobre la dispersión de ceniza aún continúan, así como las simulaciones, modelado y estudio del impacto de las columnas de las erupciones. Las recomendaciones sobre la ceniza han sido incluidas en algunas políticas públicas y acciones de prevención como la suspensión de clases en Puebla en 2023.

Acercamiento aéreo al cráter del volcán Popocatépetl en el año 2000 (Rafael García Otero)

En 1997 también se instaló el primer magnetómetro para monitorear las variaciones magnéticas de la señal asociada al volcán (Martin Del Pozzo, y otros, 2002) Después se extendió la pequeña red aún con los problemas que conlleva mantener a las estaciones cerca de los 4000 m s. n. m. (tormentas eléctricas, caída de fragmentos, clima extremo, vandalismo, etc.).La señal vulcano magnética ha permitido reconocer precursores antes del aumento de actividad en los años 2000 (Martin Del Pozzo, y otros, 2003), 2023 y 2024, por mencionar solo algunas ocasiones.

El monitoreo de multiparámetros (sismicidad, magnetismo, deformación, gases, ceniza, manantiales) muestra los procesos que ocurren en el volcán y son utilizados por el comité científico para hacer los diagnósticos y las recomendaciones a las autoridades. El Popocatépetl está formado por varios volcanes anteriores, cuya estructura muestra una serie de fallas que afectan los esfuerzos actuales (Arango-Galván, y otros, 2020). Estas investigaciones fundamentan también las observaciones anteriores sobre la morfología y estratigrafía volcánica (Espinasa-Pereña & Martin Del Pozzo, 2006) que forman parte de los estudios geológicos para reconstruir la historia volcánica (Portocarrero Martínez & Martin Del Pozzo, 2017; Martin- Del Pozzo, Rodríguez, & Portocarrero, 2016).

Junto con los de otros investigadores, estos estudios fueron las bases para producir los mapas de peligros del volcán Popocatépetl (Macías, y otros, 1995; Martin Del Pozzo, y otros, 2017). En estos mapas se representan los diferentes escenarios de erupción del volcán y constituyen la herramienta de planeación para el Sistema Nacional de Protección Civil. El esfuerzo conjunto de los diferentes actores es necesario para la efectividad de estos instrumentos que requieren el conocimiento y socialización de los mapas.

 

  • Arango-Galván, C., Martin Del Pozzo, A. L., Flores- Márquez, E. L., González-Morán, T., Vidal-Amaro, M., & Ruiz-Aguilar, D. (2020). Unraveling the complex structure of Popocatepetl Volcano (Central Mexico): New evidence for collapse features and active faulting inferred from geophysical data. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 407(1-7), 1-7. doi:https:// doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2020.107091
  • Espinasa-Pereña, R., & Martin Del Pozzo, A. L. (2006). Morphostratigraphic evolution of Popocatépetl volcano, México. En C. Siebe, J. L. Macías Gerardo, & J. Aguirre- Díaz, Neogene-Quaternary Continental Margin Volcanism: A perspective from México / Geological Society of America Special Paper (Vol. 402, págs. 115-137). Boulder, Colorado, Estados Unidos de América: Geological Society of America. Obtenido de https://pubs. geoscienceworld.org/gsa/books/edited-volume/562/ chapter-abstract/3802727/Morphostratigraphic-evolution- of-Popocate-petl?redirectedFrom=fulltext
  • Inguaggiato, S., Martin Del Pozzo, A. L., Aguayo, A., Capasso, G., & Favara, R. (2005). Isotopic, chemical and dissolved gas constraints on spring water from Popocatépetl volcano (Mexico): evidence of gas-water interaction between magmatic component and shallow fluids. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 141(1-2), 1-108. doi:https://doi.org/10.1016/j. jvolgeores.2004.09.006
  • Macías, J., Carrasco, G., Delgado, H., Martin Del Pozzo, A. L., Siebe, C., Hoblitt, R., . . . Tilling, R. (1995). Mapa de peligros volcánicos del Popocatépetl. Publicación Especial del Instituto de Geofísica. Ciudad de México: Instituto de Geofísica: Universidad Nacional Autónoma de México.
  • Martin Del Pozzo, A. L. (2012). Precursors to eruptions of Popocatépetl Volcano, Mexico. Geofísica internacional, 51(1), 87-107. doi:https://doi.org/10.22201/ igeof.00167169p.2012.51.1.148
  • Martin Del Pozzo, A. L., & Mendiola, F. (2002). Las Cenizas Volcánicas. En (. Cenapred, Las cenizas volcánicas del Popocatépetl y sus efectos para la aeronavegación e infraestructura aeroportuaria (págs. 43-50). Ciudad de México: Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred).
  • Martin Del Pozzo, A. L., & Santos Morales, C. (2024). Transition of dome formation to sudden explosive eruptions at Popocatépetl, México: magnetic precursors. Frontiers in Earth Science,, 01-20. doi:https://doi. org/10.3389/feart.2024.1204859
  • Martin Del Pozzo, A. L., Arana Salinas, l., Bonasia, R., Capra Pedol, L., Cordoba, G., Cortés Ramos, J., . . . Portocarrero, J. (2016). Mapa de peligros del volcán Popocatepétl. Ciudad de México: Secretaría de Gobernación / Instituto de Geofísica: UNAM. Obtenido de https://www.geofisica.unam.mx/mapas/IGEF_mapa_ peligros_volcan_popocatepetl_2016_web.pdf
  • Martin Del Pozzo, A. L., Cifuentes, G., Cabral-Cano, E., Bonifaz, R., Correa, F., & Mendiola, I. (2003). Timing magma ascent at Popocatépetl volcano, México, 2000– 2001. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 125(1-2), 107-120. doi:https://doi.org/10.1016/S0377-0273(03)00091-X
  • Martin Del Pozzo, A. L., Cifuentes-Nava, G., Cabral-Cano, E., Sánchez-Rubio, G., Reyes, M., Martínez-Bringas, A., . . . Arango-Galvan, C. (2002). Volcanomagnetic signals during the recent Popocatépetl (México) eruptions and their relation to eruptive activity. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 113(3-4), 415-428. doi:https://doi.org/10.1016/S0377-0273(01)00275-X
  • Martin Del Pozzo, A. L., Espinasa-Pereña, E., Armienta, M., Aguayo, A., Reyes, M., Sanchez, G., . . . Villarreal, M. (1995). La emisión de cenizas y variaciones geoquímicas durante diciembre-marzo en el volcán Popocatépetl. En (. Comite Científico Asesor CENAPRED-UNAM, Volcan Popocatepetl Estudios realizados durante la crisis de 1994-1995 (págs. 285-294). Ciudad de México: Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED).
  • Martín Del Pozzo, A. L., González-Morán, T., Espinasa-Pereña, R., Butron, M. A., & Reyes, M. (2008). Characterization of the recent ash emissions at Popocatépetl Volcano, Mexico. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 170(1-2), 67-75. doi:https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2007.09.004
  • Martin Del Pozzo, A. L., Nieto Torres, A., Capra, L., Jaimes Viera, C., García-Reynoso, A., Portocarrero, J., . . . Fonseca, R. (2017). Escenario de mayor probabilidad y menor magnitud. En (. Instituto de Geofísica UNAM, Monografías 22: Memoria técnica del mapa de peligros del volcán Popocatépetl (págs. 102-116). Ciudad de México: Instituto de Geofísica: Universidad Nacional Autónoma de México.
  • Martin Del Pozzo, A. L., Rodríguez, A., & Portocarrero, J. (2016). Reconstructing 800 years of historical eruptive activity at Popocatepetl Volcano, Mexico. Bulletin of Volcanology,, 78(18), 1-13. Obtenido de https://link.springer.com/article/10.1007/s00445-016-1010-y
  • Nieto-Torres, A., & Martin Del Pozzo, A. L. (2021). Ash emission from a long-lived eruption at Popocatépetl volcano and mapped respiratory effects. Bulletin of Volcanology, 83(68). doi:https://doi.org/10.1007/s00445-021-01490-z
  • Portocarrero Martínez, J., & Martin Del Pozzo, A. L. (2017). Registro histórico y arqueológico. En (. Instituto de Geofísica, Monografías 22: Memoria técnica del mapa de peligros del volcán Popocatépetl (págs. 47-54). Ciudad de México: Instituto de Geofísica: Universidad Nacional Autónoma de México.
  • Rojas-Ramos, M., Catalán-Vazquez, M., Martin Del Pozzo, A. L., García-Ojeda, E., Villalba-Caloca, J., & Pérez-Neria, J. (2001). A Seven Months Prospective Study of the Respiratory Effects of Exposure to Ash from Popocatepetl Volcano, Mexico. Environmental Geochemistry and Health, 23, 379-392. doi:https://doi.org/10.1023/A:1012244311557

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