Memoria, Volcán Popocatépetl (1994-1995) - Protección Civil

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EMISIONES DE BIOXIDO DE AZUFRE DEL VOLCAN POPOCATEPETL, MEXICO DURANTE LA ERUPCION DE DICIEMBRE 1994-ENERO 1995* I. Galindo', A. González2 y R. Ayala2 RESUMEN Se presenta un análisis de las mediciones de flujo de bióxido de azufre proveniente del volcán Popocatépetl durante febrero de 1994-enero 1995. Los métodos utilizados y las incertidumbres en las mediciones son descritos objetivamente. Los resultados indican que las emisiones máximas de gas (SO,) y posiblemente de partículas (cenizas) ocurrieron 72 horas después de iniciado el proceso eruptivo, alcanzando valores máximos absolutos cercanos a las 5,000 toneladas/día. Esta máxima emisión está estrechamente asociada a la amplitud máxima del tremor y del número de eventos tipo B de acuerdo a los reportes de sismología presentados independientemente. Se puede considerar que la linea base de emisión de SO, durante el periodo mencionado es de 1,000 toneladas/día. Finalmente, se recomienda determinar regularmente al bióxido de azufre junto con la sismicidad y la deformación en volcanes activos para la mejor estimación del peligro volcánico. ABSTRACT An analysis is presented on SO, flux measurements made on the plume of Popocatépetl volcano between February 1994 and January 1995. The methods and uncertainties are discussed. The results show that the maximum gas (SO2) and particles (ash) emission occurred 72 hours after the eruption onset. These values were near to 5,000 tons/day. The maximum rate of emission is narrowly associated with the maximum tremor amplitude and the maximum number of seismic type B events according with seismology reports independently presented. It can be consider that the SO 2 baseline for the given period is about 1,000 tons/day. Finally, it is recommended to regularly determine sulfur dioxide together with seismicity and deformation monitoring in active volcanoes in order to have a better volcanic risk assessment. 1. INTRUllUCCION El 21 de diciembre de 1994, después de varias décadas de relativo reposo (GVN: 18,2, 1993; 19,12, 1994), el volcán Popocatépetl (19.02°N, 98.62°W) comenzó una nueva actividad explosiva que se inició en la madrugada del día 21. La erupción siguió a aumentos en la sismicidad, en la actividad fumarólica yen el flujo de SO, (GVN, 19, U , 1994). Los aumentos en la actividad fumarólica relacionados con la reactivación actual del Popocatépetl se remontan probablemente al mes de agosto de 1988 (GVN, 18,2, 1993). Por otra parte, la sismicidad del volcán se comenzó Con el apoyo parcial de CENAPRED Centro Universitario de Investigaciones en Ciencias de la Tierra, Universidad de Colima 2 Coordinación General de la Investigación Científica, Universidad de Colima 25 de Julio No. 965, 28045 Colima, Col., México 245 CWT14 flAk4a LE i g i>'Li=L14X ',IFF.54t.;{:t€S
a monitorear en Noviembre de 1989. Los primeros nueve meses de registros indicaban que la sismicidad de fondo se encontraba conformada por eventos regionales pequeños dentro de un radio no mayor a 40 km. Una revisión exhaustiva de la bibliografia indica que al parecer las primeras determinaciones de bióxido de azufre de la fumarola del Popocatépetl se efectuaron el lo. de febrero de 1994. Fisher y Williams de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) usaron el espectrómetro UV de correlación COSPEC de ASU, siendo acompañados en el vuelo por Delgado y Siebe del Instituto de Geofísica de la UNAM. Después de efectuar nueve transectos perpendiculares a la fumarola y utilizando una velocidad de viento de 10 m/s obtenida con el sistema de posicionamiento global (GPS) de navegación del avión, reportaron 1,200 ± 400 toneladas métricas/día. Estos autores consideraron en esa ocasión "...que el alto nivel de emisión del gas encontrado es una manifestación de reactivación asociado a un riesgo significativo de actividad magmática..." (GVN, 19,1, 1994). En el presente artículo se describen y analizan las determinaciones de flujo de bióxido de azufre de la fumarola del volcán Popocatépetl efectuadas entre febrero de 1994 a enero de 1995, utilizando dos espectrómetros de correlación UV COSPEC (ASU y Universidad de Colima, UC). Es decir, el periodo de mediciones incluye la erupción del 21 de diciembre de 1994. 2. INSTRUMENTACION Y ESTRATEGIA DE MUESTREO En las mediciones de SO, durante el periodo considerado se han utilizado independientemente dos espectrómetros de correlación fabricados por Barringer Research de Toronto: COSPEC IV de la Universidad de Arizona, ASU y COSPEC V de la Universidad de Colima, UC, respectivamente. El instrumento COSPEC está diseñado para recibir selectivamente radiación correspondiente al ultravioleta cercano (290 X 320 nm). El COSPEC utiliza a la radiación ultravioleta dispersada por la atmósfera como fuente de radiación. La radiación incidente se separa, mediante un prisma en dos longitudes de onda. La concentración en la columna de SO2 se mide remotamente al comparar la absorción espectral por el SO, con regiones espectrales en donde la absorción por este gas es mínima. (Hoff y Millón, 1981). La estrategia de muestreo que a continuación se detalla, es la utilizada por el grupo de la Universidad de Colima. El instrumento COSPEC UC se monta normalmente en el compartimiento de equipajes de aviones pequeños tipo Cessna, a tal efecto se retira la puerta exterior del compartimiento. El instrumento y la batería de 12.5 V C.D. se fijan con amarras a la base metálica del fuselaje permitiendo que se exteriorice únicamente el telescopio por donde incide la radiación UV difusa. El registrador se coloca a un lado del asiento del operador. Una vez en vuelo, se localiza la pluma y se realizan uno a dos transectos de prueba para asegurar la perpendicularidad del transecto, un indicador de ésto último lo da la inspección del registro en donde se nota la amplitud máxima, la cual debe coincidir cuando se observa un ángulo a 90° de la fuente (volcán) con respecto al rumbo que guarda el avión; en cl transecto de retorno se verifica esta condición, por otra parte, los trazos ascendente y descendente de ambas curvas del registro deben mostrar simetría. Se fijan dos puntos geográficos de referencia, por ej. Atlixco y San Nicolás de los Ranchos. Sus coordenadas son almacenadas en la memoria del GPS. Estos puntos son externos a los bordes de la pluma. La velocidad del avión debe permanecer constante respecto a los puntos marcados. Esto último se verifica midiendo el tiempo entre las dos marcas con un cronómetro y el registro del trazo de SO, que se desplaza a velocidad constante. Una vez que el trazo inscrito en el registrador indica el ingreso al borde de la pluma, se inician mediciones de la 246
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