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CM/IV-24012003 Enero, 2003 Sistema Nacional de Protección Civil Centro Nacional de Prevención de Desastres REPORTE DE LA VISITA A NICARAGUA DEL 3 AL 23 DE DICIEMBRE, 2002 Lucio Cárdenas González Hugo Delgado Granados Dirección de Instrumentación y Cómputo Área de Monitoreo Volcánico Instituto de Geofísica, UNAM

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CM/IV-24012003 Enero, 2003

Sistema Nacional de Protección Civil

Centro Nacional de Prevención de Desastres

REPORTE DE LA VISITA A NICARAGUA DEL 3 AL 23 DE DICIEMBRE, 2002

Lucio Cárdenas González Hugo Delgado Granados

Dirección de Instrumentación y Cómputo

Área de Monitoreo Volcánico

Instituto de Geofísica, UNAM

CM/IV/24012003

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CONTENIDO

Resumen ejecutivo................................................................................................................. 3

Introducción .......................................................................................................................... 4

Resumen de actividades ....................................................................................................... 5

Monitoreo de gases ................................................................................................................ 8

Anexo 1 ................................................................................................................................ 16

Anexo 2 ................................................................................................................................ 23

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RESUMEN EJECUTIVO

Se reportan las acciones llevadas a cabo durante la visita a Nicaragua del 3 al 23 de diciembre de 2002, por parte del Ing. Lucio Cárdenas González y el Dr. Hugo Delgado Granados, quienes trabajaron conjuntamente para atender la solicitud hecha por el Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER) al Gobierno de México para monitorear las emisiones de gases de sus volcanes.

Se midieron las emisiones de dióxido de azufre de siete volcanes de Nicaragua: San Cristóbal, Telica, Cerro

Negro, Momotombo, Masaya, Mombacho y Concepción. Los volcanes San Cristóbal, Telica y Masaya se midieron en dos fechas distintas. En su segunda fecha el volcán Masaya se midió cerca del volcán (a 6 km de distancia al cráter) y a 15 km de distancia del cráter. El volcán Cerro Negro se midió en modalidad terrestre-fija, a diferencia del resto que se midieron en la modalidad terrestre-móvil.

Las emisiones de dióxido de azufre resultantes fueron, San Cristóbal: 1,180-2900 t/d; Telica: 520-1,040 t/d;

Cerro Negro: 10 t/d; Masaya: 300-500 t/d; Mombacho: 90 t/d. Las emisiones de los volcanes Momotombo y Concepción se encuentran en procesamiento. Fueron notorias las fluctuaciones de las emisiones de San Cristóbal y Telica, debido a que el primero se encuentra en una posible fase pre-eruptiva caracterizada por crisis sísmicas y emisiones de gases con variaciones importantes y, en el caso del segundo, se explica por la presencia de un lago de lava en el cráter. También es notoria la aparente disminución en la emisión de dióxido de azufre del volcán Masaya con la distancia, esto debido a la transformación de este compuesto a otros indetectables por el COSPEC.

Las emisiones de flujo de dióxido de carbono en suelos de la Laguna de Apoyo se encuentran en proceso.

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INTRODUCCIÓN

a) Antecedentes de la visita

El Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER) solicitó a la Embajada de México en Nicaragua, la participación del Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), dependencia de la Secretaría de Gobernación, para colaborar en los trabajos de medición de emisiones de gas de los volcanes nicaragüenses, conjuntamente con el Dr. Hugo Delgado Granados, investigador en vulcanología del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México. De esta manera, el CENAPRED designó al Ing. Lucio Cárdenas González, técnico del monitoreo de gases de esa institución para participar en esta colaboración y aportó la instrumentación necesaria para llevarla a cabo.

b) Objetivos de la visita

i) Los objetivos fundamentales de la visita, acordados desde México fueron: ii) Realizar mediciones de gases volcánicos en los volcanes de Nicaragua. iii) Entrenar personal del INETER en labores de monitoreo de gases volcánicos.

c) Actividades realizadas durante la visita

Estas actividades pueden desglosarse de la siguiente forma:

i) Visitas protocolarias. ii) Monitoreo de gases volcánicos. iii) Informe final.

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RESUMEN DE ACTIVIDADES

3 de diciembre de 2002 Llegada al Aeropuerto Internacional de Managua a las 20:00 horas. Recibimiento por parte de la Ing. Marta

Navarro Collado, Directora de Vulcanología del INETER. 4 de diciembre de 2002 Embajada de México en Nicaragua – Recibimiento por parte de la Lic. Marta Ramírez, Consejera de Asuntos

Culturales de la Embajada de México y bienvenida por parte del Excelentísimo Señor Embajador de México en Nicaragua Francisco del Río. Presentación del Dr. Hugo Delgado Granados, Ing. Lucio Cárdenas González e Isaac A. Farraz Montes ante el Sr. Embajador. Se informa de los resultados de las visitas anteriores, así como los objetivos de la presente visita. Se acuerda enviar la invitación correspondiente para entregar el reporte final de la visita.

Dirección General del Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER) – Bienvenida del Ing.

Claudio Gutiérrez Huete, Director Ejecutivo del INETER, Ing. Lucio Cárdenas González (CENAPRED), al Dr. Hugo Delgado Granados e Isaac A. Farraz Montes (Instituto de Geofísica, UNAM). Asisten a esta reunión, el Lic. Humberto Picado (JICA-Nicaragua), el Dr. Wildried Strauch (Director General de Geofísica del INETER) y la Ing. Marta Navarro Collado (Directora de Vulcanología del INETER).

Se acordó la entrega del reporte final de la visita el 19 de diciembre. En esta reunión solicitamos que el INETER proporcionara un avión para llevar a cabo mediciones de gases por vía aérea. Este aspecto se confirmaría conforme se establecieran los contactos pertinentes. Para las mediciones de gases será necesario realizarlas por tierra y eventualmente por vía aérea. Se aclara que, de presentarse una crisis eruptiva en los volcanes de México, la instrumentación y el técnico regresarían de inmediato a México. El Dr. Wilfrid Strauch informa que recientemente se hicieron mediciones de gases en los volcanes de Nicaragua, acordamos que él habrá de conseguir los datos correspondientes.

5 de diciembre de 2002 Recopilación de la información cartográfica de los volcanes de Nicaragua. Se reunieron los mapas

topográficos de los volcanes a medir emisión de gases, en forma impresa. Se hizo contacto con Matías N. para el préstamo de sus tanques de gas para la calibración del analizador de

gases. Se convino realizar la calibración el lunes 9 de diciembre.

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6 de diciembre de 2002 Medición de gases en el volcán Masaya (ver figura).

7 de diciembre de 2002 Medición de gases en el volcán Masaya. 8 de diciembre de 2002 Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre. 9 de diciembre de 2002 Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre. 10 de diciembre de 2002 Calibración de analizador infrarrojo de gases. Medición de gases en el volcán Momotombo. 11de diciembre de 2002 Medición de gases en los volcanes San Cristóbal y Telica.

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12de diciembre de 2002 Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre. 13 de diciembre de 2002 Viaje a la Isla de Ometepe para medición de gases en el volcán Concepción.

14 de diciembre de 2002 Medición de gases en el volcán Mombacho. 15 de diciembre de 2002 Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre. Descanso. 16 de diciembre de 2002 Medición de gases en el volcán Cerro Negro. 17 de diciembre de 2002 Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre. 18 de diciembre de 2002 Medición de gases en los volcanes San Cristóbal y Telica. Visita al Sr. Embajador de México en Nicaragua

Francisco del Río.

19 de diciembre de 2002 Procesamiento de datos de emisión de dióxido de azufre. Entrevista con el Ing. Claudio Gutiérrez Huete. 20-21 de diciembre de 2002 Medición de emisión de dióxido de carbono en suelos de la Laguna de Apoyo. 22 de diciembre de 2002 Preparativos de viaje y empaque de los instrumentos de medición. 23 de diciembre de 2002 Regreso a México, entrega de equipo en CENAPRED y reporte telefónico con el Coordinador de

Instrumentación y Monitoreo Volcánico, Ing. Enrique Guevara Ortíz.

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MONITOREO DE GASES

Durante la presente visita se llevó a cabo la medición de emisión de gases volcánicos, particularmente del dióxido de azufre de varios volcanes de Nicaragua.

Para este trabajo se contó con el equipo instrumental del Centro Nacional de Prevención de Desastres. Los

equipos traídos a Nicaragua son, un espectrómetro de correlación marca Barringer (modelo V) y un analizador infrarrojo para gases marca LICOR (LI-6252). Los detalles de la lista del equipo prestado por el CENAPRED se anota en lista anexa al final.

El COSPEC

Desde 1972, investigadores en el Darmouth College usaron un espectrómetro de correlación para medir el flujo de SO2 de los volcanes. Estos datos se usaron para estimar el flujo de SO2 de varios volcanes en el mundo, delinear las formas y las concentraciones dentro de la pluma volcánica, determinar las variaciones temporales del flujo de SO2 de los volcanes, indicar la presencia de magma cerca de la superficie y detectar los cambios asociados al fracturamiento de las rocas cercanas a la superficie por arriba del cuerpo de magma presurizado (Symonds et al., 1994).

Las medidas de emisión de gas por COSPEC han sido usadas en numerosas ocasiones (Monte Santa Elena,

1980; Nevado de Ruiz, 1985; Monte Pinatubo, 1991, entre otros) para pronosticar erupciones en conjunto con el monitoreo sísmico tratando de suministrar información con el fin de tener una visión de lo que sucede en los sistemas magmáticos (McGuire et al, 1995).

Un ejemplo de la aplicación del COSPEC es el caso del Monte Pinatubo, donde se pudo evacuar a la

población después que se consultaron los datos de SO2 y se correlacionaron con un tremor armónico de baja frecuencia y con los eventos tectónicos de profundidad somera que días antes de la erupción principal se habían presentado (Symonds et al, 1994).

El COSPEC fue desarrollado por Barringer Research, de Toronto, Canadá, primeramente para el monitoreo

ambiental de SO2 (Millán et al., 1976; Onderlinden y Strackee, 1977). Fue usado por primera vez en un volcán en abril de 1971 en el Monte Mihara en Japón (Moffat et al., 1972). En junio de 1972 el COSPEC fue usado nuevamente en Japón en el Monte Asama (Moffat et al., 1972). En noviembre de 1972, las primeras mediciones de flujo de SO2 por geólogos de Darmouth College fueron hechas sobre volcanes de Centroamérica (Stoiber y Jepsen, 1973).

Desde entonces se han hecho mediciones con el COSPEC en los volcanes: Etna y Estrómboli en Italia

(Stoiber et al., 1978); Mayón en las Filipinas; Kilauea y Mauna Loa en Hawaii (Stoiber y Malone, 1975; Stoiber et al., 1979); Cráter Ukinrek en Alaska, E.U.; Monte Santa Elena en Washington, E.U. (Stoiber et al., 1980a, 1980b); Santiaguito, Fuego y Pacaya en Guatemala (Stoiber y Bratton, 1978; Malinconico y Stoiber, 1980); San Miguel en El Salvador y San Cristóbal, Telica y Masaya en Nicaragua (Stoiber et al, 1980c); Pinatubo en las Filipinas (Wallace y Gerlach, 1994). Investigadores franceses han hecho mediciones en el Monte Etna (Haulet et al., 1977). Volcanes japoneses son monitoreados hoy en día (Ota et al., 1978, 1979) y la erupción del volcán Soufrière en San Vicente fue medida (Hoff y Gallant, 1980). En los E.U., el Servicio Geológico (US Geological Survey) mide rutinariamente en el Kilauea y en el Mauna Loa (Casadevall et al., 1979), así como en diversos volcanes de Alaska. El Monte Santa Elena en Washington (Casedevall, 1980a , 1980b; Harris et al., 1980) fue monitoreado diariamente durante varios años hasta hacerse indetectables sus emisiones (Tazieff y Sabroux, 1983).

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En México se ha utilizado el COSPEC desde 1993 para medir el flujo de SO2 del Volcán de Fuego de Colima y desde febrero de 1994, se ha utilizado para monitorear la actividad del volcán Popocatépetl (Secretaría de Gobernación, 1995).

El COSPEC es particularmente útil durante las condiciones de explosividad de bajo nivel y actividad efusiva,

desgasificación continua de respiraderos abiertos o gas arrojado por intrusiones someras o domos. Normalmente, existen de 50 a 100 volcanes activos en el mundo. Las emisiones de SO2 para estos, varía de

menos de 10 a más de 5,000 toneladas métricas/día (t/d). Las tasas de emisiones de SO2 más altas medidas en volcanes con el COSPEC fueron de 32,000 t/d en el Kilauea en 1984 (Greenland et al., 1985), 25,000 t/d en el Etna en 1989 y 1991 (Caltabiano et al., 1994), 24,000 t/d en Augustine en 1986 (Rose et al., 1988), y en el Popocatépetl durante 1996-1998 siempre con flujos mayores a 1,000 t/d, algunas veces sobrepasando las 10,000 t/d y llegando en ocasiones hasta las 50,000 t/d (Delgado et al., 1997b; Delgado et al., 1998a, b).

Las tasas de emisión de SO2 en volcanes se correlacionan con la actividad eruptiva. Así un grupo de datos obtenidos con el COSPEC para diversos volcanes muestra una tasa de declinación de emisión de SO2 seguida de una erupción grande y coincidiendo con una disminución en la actividad volcánica. Un patrón como este se observa en el grupo de datos del Monte Santa Elena entre 1980 y 1986 (McGee, 1992). A otra escala, las mediciones hechas en el respiradero del Puu O'o en el Kilauea entre fases surtidoras muestran un patrón de declinación de las emisiones (Chartier et al., 1988). La tendencia a declinar para las tasas de emisión de SO2 en respiraderos abiertos inactivos puede ser sustentada por otros ejemplos, pero existe la expectación de que las mediciones frecuentes podrían detectar el incremento en las emisiones de SO2, lo cual se correlaciona con el incremento de SO2 y con la actividad precedente renovada. Esto fue subrayado por Malincolico (1979) en el volcán Etna, donde los incrementos precursores en el flujo de SO2 no son observados consistentemente.

Antes de la erupción del Monte Santa Elena de 1980, el COSPEC midió tasas de emisión de SO2 muy bajas.

En contraste, las tasas de emisión en el Nevado de Ruiz (Williams et al., 1990) fueron tan altas como varios miles de t/d antes de los eventos eruptivos principales .

El Dioxido de Azufre

El dióxido de azufre (SO2) es el compuesto de azufre más abundante dentro de la atmósfera terrestre. Los procesos químicos para el SO2 dan lugar a altos estados de oxidación y a compuestos ácidos tales como el ácido sulfúrico (Symonds et al., 1994; Tarán et al., 1995).

El SO2 tiene una de las solubilidades más bajas de los volátiles magmáticos más comunes en los magmas

principales (el de menor solubilidad es el CO2) y es menos susceptible que muchos otros volátiles magmáticos a ser diluido por el agua subterránea (por ejemplo, H2S, HCl, HF).

Así, aunque los compuestos de azufre son aparentemente insignificantes en la troposfera, sus interacciones

con otros compuestos suelen ser de moderada importancia. El SO2 reacciona tanto con el radical OH como con el H2O:

SO OH HSO2 3+ ⇒

SO H O SO OH2 2 3+ ⇒ +

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El trióxido de azufre se convierte rápidamente en ácido sulfúrico en la atmósfera:

SO H O H SO3 2 2 4+ ⇒

Actualmente, los investigadores han detectado nuevas reacciones con el S que son comunes durante la emisión de gases por una erupción volcánica. Algunas son las siguientes:

4 7 32 4 2SO OH SO H Oaq aq+ ⇒ +( ) ( )

H S O SO H O2 2 2 232

+ ⇒ +

Estos compuestos, junto con los sulfatos y sulfoxinitratos, constituyen los aerosoles sulfatados que se incorporan a las partículas atmosféricas por reacciones fotoquímicas. Esto deriva en cambios drásticos en los ecosistemas naturales, produciendo fenómenos como la lluvia ácida (Chester, 1993).

El S02, tiene muy bajo nivel de fondo atmosférico, lo cual es útil para el monitoreo (Tazieff y Sabroux, 1983)

lo que se refleja en el desarrollo instrumental con espectrómetros como el COSPEC y el TOMS. Stoiber et al. (1983) basados en sus flujos de SO2 clasificaron ampliamente las plumas volcánicas, las cuales

fueron modificadas por Delgado et al. (1998a, b) de la siguiente forma: § Pequeñas: Flujos de SO2 menores de 100 t/d. § Moderadas: Flujos de SO2 entre 100 a 1,000 t/d. § Grandes: Flujos de SO2 entre 1,000 a 10,000 t/d. § Muy grandes: Flujos de SO2 entre 10,000 a 100,000 t/d. § Extraordinarias: Flujos de SO2 mayores a 100,000 t/d.

Los flujos de SO2 moderados y grandes implican desgasificación del magma debido a que:

1. El SO2 es un gas magmático abundante, por lo que la desgasificación del magma es una fuente lógica, tal como está ocurriendo en el volcán Popocatépetl.

2. Los fluidos hidrotermales en ebullición con cargas de azufre, fuente principal alterna de estas descargas

de azufre gaseoso parece improbable, puesto que la ebullición de los fluidos hidrotermales producen cantidades mínimas de SO2 en comparación a otros minerales y gases con azufre, aún cuando los fluidos son calentados a temperaturas magmáticas.

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Calculo del Dióxido de Azufre

Las etapas en el cálculo del flujo de SO2, para el volcán Popocatépetl son las señaladas por Stoiber et al. (1983):

(i) Salida del COSPEC: (ppm) (m) (ii) Ancho de la pluma: m (iii) Velocidad de la pluma: m/s

Entonces:

(i) x (ii) = Sección transversal de la pluma de SO2 (iv) (ppm)(m) x m = (ppm)(m2)

Luego:

(iii) x (iv) = Flujo de SO2 (ppm)(m2) x (m/s) = (ppm)(m3)/s

Posteriormente, se hace la conversión a toneladas métricas por día:

Densidad del gas SO2: 2.86x10-3 g/(ppm)(m3) Factor de corrección a temperatura y presión estándar: 273/293

{X (ppm)(m3)/s} {2.86x10-3 g/(ppm)(m3)}

{10-6 ton/g}{86400 s/dia}{273/293} = Y ton/día

La estimación del error y la precisión de los cálculos del flujo de SO2 es para los datos siguientes: Concentraciones de las celdas de calibración: High: 430±12 ppm*m = ±2.79% Low: 138±4 ppm*m = ±2.79% Error de lectura del registrador = ±0.5 mm (0.5 mm = 3.5 ppm*m)

Para una deflexión promedio de 100 ppm*m = ±3.5% Error de la determinación de distancia = ±1% a 5% Determinación de la velocidad del viento = ±1% a 5% En malas condiciones = ±10%

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Algunos factores afectan la calidad de los datos del COSPEC. Las mediciones tomadas en la mañana o en la tarde del mismo día son afectadas por niveles bajos de ultravioleta, lo cual incrementa el ruido instrumental y reduce la precisión de las mediciones debido a que el COSPEC usa radiación ultravioleta solar dispersa, sin embargo, esto sucede con mayor notoriedad en latitudes altas, mientras que aquí en Centroamérica el problema se reduce por estar cercanos al Ecuador. Las plumas cargadas con ceniza no permiten la transmisión completa de la radiación ultravioleta, lo cual resulta en una reducción en la medición del flujo de SO2 del verdadero valor (Tazieff y Sabroux, 1983).

Metodología de muestreo aéreo con el COSPEC

El espectrómetro de correlación (COSPEC) es montado a un lado del piloto o en un compartimiento del equipaje, dependiendo del tipo de avión a utilizar (Figura 1).

Figura 1: Metodología aérea con el COSPEC (Daag et al., 1999)

El COSPEC, su batería de 12.5 volts, el GPS (Global Positioning System) GARMIN 95XL, el registrador y

otros dispositivos son fijados y puestos en orden dentro del avión. El telescopio del COSPEC y sus espejos son colocados externamente para recibir un flujo de 180° (2π) de irradiancia dispersa de luz ultravioleta (UV). El control automático de ganancia (Automatic Gain Control, AGC) indica condiciones óptimas de trabajo entre 2.5 y 3.1 unidades, y podemos asegurar que los datos obtenidos son confiables porque se tiene la iluminación adecuada para la medición. La constante de tiempo (Time Constant, TC) se establece en 1 porque se requiere una respuesta inmediata ya que la medición se realiza muy cerca de la base de la pluma volcánica y el avión vuela velozmente. El error total inherente al COSPEC con esta técnica es el mínimo.

Plume width (meters)

COSPEC ronding

Plume speed (meters per second)

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A continuación, cuando el avión se aproxima al volcán y comienza a tomar altura a lo largo de un perfil vertical, se toma información de la velocidad y dirección del viento utilizando el GPS. La ayuda del GPS es de gran ayuda ya que proporciona datos del viento para el instante en que se está haciendo el recorrido a la altitud en que se mueve la nube de gases. EL GPS GARMIN 95XL logra un posicionamiento con un error de ±10 m y los datos del viento dependen de la información introducida en el menú correspondiente al cálculo de velocidad y dirección del viento. Esta información consiste en la altitud del avión en pies (Alt), velocidad del avión en nudos (CAS), constante de presión barométrica en mm de Hg (Prs), temperatura en grados Fahrenheit (T) y dirección en que se desplaza el avión (Hdg). Al alimentar con estos datos al GPS obtenemos de forma inmediata velocidad del viento en nudos y dirección de procedencia en grados azimutales. El mismo procedimiento es utilizado cuando finaliza el vuelo. Por tanto, para cada vuelo se tiene información sobre la dirección y velocidad del viento.

El vuelo se establece perpendicular y por debajo de la pluma volcánica. Generalmente, el vuelo es normal a la

dirección promedio del viento a una distancia variable (1 a 20 km) del cráter. Se fijan dos puntos geográficos externos a los límites de la pluma que son tomados como referencia y sus coordenadas son guardadas en la memoria del GPS. La velocidad del avión se mantiene constante con respecto a esos puntos de referencia y durante cada travesía, el COSPEC es calibrado durante la entrada y salida de la pluma.

En la gráfica, producto de cada travesía, se indica la entrada a la pluma, velocidad y dirección del viento con el GPS, temperatura y presión, velocidad y rumbo del avión, altura del vuelo, puntos de referencia, tiempo local, distancia y ángulo al cráter en la máxima traza de flujo de SO2, visibilidad y otros datos de las condiciones meteorológicas. Normalmente se realizan de seis a doce travesías para asegurar la calidad en las mediciones, dependiendo de las condiciones meteorológica prevalecientes durante el vuelo.

Metodología de muestreo terrestre con el COSPEC

En esta técnica, el COSPEC es montado en el vehículo o se fija al terreno. Si es en un vehículo, generalmente se coloca en un asiento cercano al operador (Figura 2). No existen restricciones en cuanto al tipo o modelo de auto, aunque por comodidad se prefiere un vehículo con excelente suspensión y ventanas corredizas. El COSPEC es conectado a la batería de 12.5 volts del automóvil para obtener un voltaje continuo. Junto con él, el registrador y otros suplementos son fijados y puestos en orden dentro del automóvil.

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Figura 2: Metodología terrestre con el COSPEC (Sutton et al., 1992)

El telescopio del COSPEC y sus espejos son colocados externamente por una ventana para recibir un flujo de

180° (2π) de irradiancia dispersa de luz ultravioleta (UV). En esta técnica el AGC entre 2.5 y 3.1 señala las condiciones seguras de iluminación para la operación del instrumento.

Normalmente, el costo de las mediciones terrestres es 20 veces menor que la metodología aérea, aunque en la

literatura se habla de una menor calidad debido a los problemas inherentes al cálculo del viento, ya que muchos investigadores para este cálculo se auxilian de métodos poco precisos, como lo es la utilización de anemómetros manuales que son operados al nivel del piso y no son representativos de las características del viento a la altitud en que se mueve la pluma de gases volcánicos (Casadevall et al., 1981; Stoiber et al., 1983; Tazieff y Sabroux, 1983). En la actualidad, estos problemas han quedado atrás debido a la utilización de perfiles de viento sintéticos utilizando la red mundial de estaciones meteorológicas, a través de las opciones que da la NOAA (National Oceans and Atmosphere Adeministration) de los Estados Unidos de Norteamérica.

La otra técnica terrestre es la de colocar el instrumento en forma fija en el terreno y moverlo de un lado al otro

del horizonte, pasando por el zenit. Esta modalidad, permite medir las emisiones de gas en volcanes donde la producción de dióxido de azufre es pequeña y se hace necesario acercarse mucho al volcán, o bien, donde no existen caminos que rodeen al volcán (ver Figura 2).

Mediciones de Dióxido de Azufre en los volcanes de Nicaragua

Los volcanes medidos fueron 7, pero 3 de ellos se midieron en dos ocasiones. Cada medición constó de varias travesías y el valor reportado es el promedio de todas ellas. A continuación se enlistan los resultados de las mediciones de emisión de dióxido de azufre incluyendo el número de travesías (en paréntesis):

6 de diciembre de 2002 Volcán Masaya: 370 t/d (6)

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7 de diciembre de 2002 Volcán Masaya: 500 t/d (7) Volcán Masaya: 300 t/d (5) 10 de diciembre de 2002 Volcán Momotombo: 62 t/d 11de diciembre de 2002 Volcán San Cristóbal: 1,180 t/d (6) Volcán Telica: 1,040 t/d (6) 13 de diciembre de 2002 Volcán Concepción: 249 t/d 14 de diciembre de 2002 Volcán Mombacho: 90 t/d (6) 16 de diciembre de 2002 Volcán Cerro Negro: 10 t/d (11)

18 de diciembre de 2002 Volcán San Cristóbal: 2,900 t/d (6) Volcán Telica: 520 t/d (5) La aparente disminución de la tasa de emisión de dióxido de azufre en el volcán Masaya, durante las

mediciones en un mismo día, podrían explicarse en función de la distancia al cráter de cada una de las mediciones en el primer caso (500 t/d), la medición se realizó a 6 km de distancia al cráter del volcán, mientras que la segunda medición del día (300 t/d) se llevó a cabo a 15 km de distancia. Es posible que la humedad presente en el ambiente provoque la transformación de la nube de gases en un 40% a lo largo de 9 km de recorrido de la nube de gases.

Las grandes fluctuaciones de la tasa de emisión de los volcanes San Cristóbal y Telica se deben a los procesos

que actualmente se presentan en ellos. En el caso del volcán Telica, éste se encuentra en un proceso de erupción efusiva. Ya se ha documentado la presencia de un lago de lava emplazado en el cráter y las fluctuaciones deben ser un reflejo de las diferencias en el proceso de desgasificación del cuerpo de lava. En el caso del volcán San Cristóbal, las emisiones responden a un estado pre-eruptivo caracterizado por la ocurrencia de eventos sísmicos tales como el tremor armónico y sismos de período largo (Ing. Martha Navarro, comunicación personal). Estas fluctuaciones son el reflejo de un sistema volcánico que cada día se vuelve más inestable. Este estado es acompañado por señales de actividad inusuales, tales como la detección de ruidos asociados con la salida de gases a presión (retumbos y siseos).

Las mediciones de emisión de dióxido de carbono en suelos de la Laguna de Apoyo se encuentra en proceso.

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ANEXO 1

ANEXO FOTOGRÁFICO

Nube de gases del Volcán San Cristóbal

Medición terrestre de la tasa de emisión de dióxido de azufre en el volcán San Cristóbal y Telica

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Medición de emisión de gases por medio de la técnica terrestre-fija en el volcán Cerro Negro

Medición de la tasa de emisión en el volcán Cerro Negro

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Medición de dióxido de azufre en el volcán Concepción

Cráter del volcán Masaya

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Medición de velocidad de viento en el volcán Masaya

Volcán Mombacho y su campo fumarólico

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Medición de la emisión de gases en el volcán Mombacho

Mediciones en el volcán Momotombo

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Procesamiento de datos

Calibración del analizador infrarrojo de gases

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Caldera de la Laguna de Apoyo

Medición del flujo de dióxido de carbono en suelos en la Laguna de Apoyo

Otra vista de las mediciones de flujo de gases en suelos de la Laguna de Apoyo

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ANEXO 2

Relación del equipo de monitoreo volcánico para medición de gases volcánicos

Mediciones COSPEC

§ Instrumento COSPEC Espectrómetro de correlación de Gases no. Serie 9024, con aditamentos (prisma de 45°, lente tubular, vidrio de quarzo, lámpara para pruebas en laboratorio y cables).

§ Graficador portátil de 2 plumillas ( TOA-EPR-152A-2021 ) no. Serie 33CS122F. § Caja metálica roja (Cases Unlimited from Barringer Limited Canadá ) para guardar el COSPEC. § Maleta negra (Pelican 1600) sin no. de Serie, para guardar aditamentos.

Mediciones LI-COR

§ LI-COR 6252-Carbon Dioxide Analyser no. de Serie IRG2-349, con trampas para H2O y CO2, de perclorato de magnesio y Soda Lime, como desecantes. Aditamentos (pares de scrubs largos, pares de scrub cortos, mangueras válvulas, refacciones varias).

§ Flow Control Unit modelo LI-670, no. de Serie FCU-176, con aditamentos ( refacciones varias ). § Cargador de baterías del LI-COR modelo LI-6020, no. de Serie BCRC99B. § Dos baterías (Panasonic Sealed Rechargeable Battery) modelo LCR12/6.5 BP(6200B). § Caja metálica blanca (Cases Unlimited from Barringer Limited Canada) sin no. de Serie para

guardar el LI-COR. § Cámara de respiración de gases (Soil Respiration Chamber) modelo 6000-09 sin no. de Serie, con

aditamentos (refacciones varias). § Regulador de poder para cargar baterías del LI-COR § GPS 95 XL GARMIN (Global Position System), # de serie 39535624 con estuche y aditamentos. § Termopar medidor de temperaturas(2 piezas), marca Colé Palmer Instrument Co., modelo

CV82:probe, type k surface 10”L # de modelo 08516-60ª. § Regulador de poder para cargar baterías de coche (Proam Regulated DC Power Supply), modelo

PRL-5 sin # de serie.

SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN

Lic. Santiago Creel Miranda Secretario de Gobernación

Lic. María del Carmen Segura Rangel Coordinadora General de Protección Civil

CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES

M. en I. Roberto Quaas Weppen Director General

Dr. Sergio M. Alcocer Martínez de Castro

Director de Investigación

Ing. Enrique Guevara Ortiz Director de Instrumentación y Cómputo

M. en I. Tomás Alberto Sánchez Pérez

Director de Difusión

Lic. Gloria Luz Ortiz Espejel Directora de Capacitación

Lic. Luz María Flores Guerrero

Directora de Administración

Profra. Carmen Pimentel Amador Directora de Servicios Técnicos

1ª edición, enero 2003 CM/IV-24012003 SECRETARÍA DE GOBERNACIÓN Abraham González Núm. 48, Col. Juárez, Deleg. Cuauhtémoc, C.P. 06699, México, D.F.

CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES Av. Delfín Madrigal Núm. 665, Col. Pedregal de Santo Domingo, Deleg. Coyoacán, C.P.04360, México, D.F. Teléfonos: 54 24 61 00 56 06 98 37 Fax: 56 06 16 08 e-mail: [email protected] www.cenapred.unam.mx Autores: Lucio Cárdenas González y Hugo Delgado Granados