En la
naturaleza del fenómeno volcánico
destacan tres factores: la distribución
espacial de los volcanes, la distribución
temporal, y la naturaleza e intensidad de la
actividad volcánica.
La erupción del volcán
El Chichón fue de tipo pliniano, que
se caracteriza por la emisión de potentes
columnas eruptivas de las que, por gravedad,
se desprenden piroclastos, rocas ígneas
de tamaño variable, como la que se ve
en la mano de esta persona. Las elevadas temperaturas
de las columnas eruptivas provocan fuertes lluvias
que remueven y arrastran el suelo. Foto:
Guillermo Aldana
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Las
relaciones e interacciones entre entidades tan disímiles
como las sociedades y los volcanes son sumamente complejas
y obedecen a diversos factores. Algunos de ellos son
inherentes a las particularidades culturales e históricas
de las sociedades; otros, a los que haremos referencia
aquí, se refieren a la naturaleza del fenómeno
volcánico. Entre los factores de mayor relevancia
se cuentan los relacionados con la exposición
a la actividad volcánica que en el espacio y
en el tiempo pueda tener una determinada sociedad, lo
que nos lleva a considerar la distribución espacial
y la temporal de los volcanes. De igual importancia
es un tercer factor: la naturaleza e intensidad de la
actividad volcánica, que por su variedad puede
influir de formas muy diferentes (positiva y negativamente)
en la evolución de una sociedad. Aquí
examinaremos brevemente estos tres aspectos, con el
propósito de establecer un marco de referencia
para los estudios del impacto e influencia que el vulcanismo
ha ejercido sobre las sociedades en el pasado.
Distribución
espacial
Los volcanes activos no se encuentran dispersos arbitrariamente
sobre la superficie de la Tierra, sino que se distribuyen
en diferentes regiones definidas por procesos tectónicos
globales, como las interacciones de las placas tectónicas
que conforman la corteza y las corrientes convectivas
del manto terrestre que las mueve. México es
una de esas regiones tectónicamente activas y
los volcanes resultantes de esos procesos son parte
característica del paisaje de muchas regiones
del país, especialmente en la faja central que
se extiende desde Nayarit hasta Veracruz. También
existen zonas volcánicas importantes en Baja
California y en Chiapas. ¿Es coincidencia que
algunas de esas zonas se hallen densamente pobladas?
No lo es. Si bien la actividad volcánica puede
tener efectos destructivos, éstos pueden ser
sobrepasados por sus efectos benéficos. Las tierras
de origen volcánico son fértiles, por
lo general altas, de buen clima, y ello explica el crecimiento
de los centros de población en esos sitios.
Una sociedad asentada en un sitio donde el suelo se
renueva y remineraliza repetidamente por efecto de las
caídas de ceniza que provoca la actividad volcánica,
necesariamente debe adquirir una conciencia de la relación
de beneficio y riesgo que esa actividad representa.
Distribución
temporal
Aparece entonces el segundo factor, que es la frecuencia
de las erupciones, especialmente la de las más
grandes y destructivas. Este segundo factor no es independiente
del primero, ya que la frecuencia de la actividad eruptiva
puede estar relacionada con la intensidad de los procesos
tectónicos en determinada región. Cómo
se distribuyen las erupciones de un volcán o
de un grupo de volcanes en el tiempo es uno de los problemas
fundamentales del análisis del riesgo volcánico.
En términos generales, puede decirse que una
secuencia de erupciones está lejos de ser un
proceso periódico, pues no ocurre en ciclos de
duración definida, y se encuentra más
cerca de un proceso aleatorio. Esto se debe a la gran
cantidad de factores independientes que contribuyen
a generar una erupción. El azar implícito
en las erupciones contribuye en gran medida a que la
percepción del riesgo dependa del predominio
de erupciones menores o de que la tasa en que ocurren
erupciones mayores sea relativamente alta.
Naturaleza
e intensidad de la actividad volcánica
Esos argumentos nos llevan al tercer factor. Es evidente
que una región donde predomina una actividad
volcánica de baja intensidad, que eventualmente
produce erupciones menores cuyo principal efecto son
emisiones moderadas de ceniza que tienden a mejorar
la calidad del suelo, favorecerá el desarrollo
de cualquier sociedad. En contraste, en una región
donde la actividad volcánica se ha manifestado
en intensas erupciones explosivas y devastadoras, será
la causa de graves desastres. La explosividad de las
erupciones, esto es su capacidad destructiva, depende
como todos los procesos volcánicos de una multitud
de parámetros, entre los que destacan cuatro:
la composición del magma; la cantidad de volátiles
como agua, CO2, SO2
y otros gases que lleve en solución; su viscosidad,
que depende de los parámetros anteriores y de
la temperatura, y la velocidad a la que ascienden y
se emiten en la superficie. Si la velocidad de salida
es muy baja, los volátiles tienen tiempo de separarse
al vencer la viscosidad, que impide que las burbujas
que los contienen escapen y la erupción no es
explosiva, o lo es poco. Pero si la velocidad de salida
del magma es alta y en su composición se encuentra
una alta concentración de volátiles y
una alta viscosidad, las burbujas que se generan al
separarse los gases disueltos cerca de la superficie
–donde la menor presión no les permite
continuar disueltos– no pueden escapar y crecen
dentro del magma hasta producir violentas explosiones
cuando las burbujas se agrandan y el magma pierde su
cohesión. Estas explosiones pulverizan el magma
y la roca circundante, lo que produce la ceniza volcánica,
que a su vez puede generar columnas eruptivas capaces
de ascender a altitudes estratosféricas y provocar
intensas lluvias de ceniza sobre grandes extensiones.
La ceniza caliente también puede fluir como nubes
ardientes (flujos piroclásticos) que descienden
desde el centro de emisión por los flancos del
volcán, destruyendo todo a su paso. Asimismo,
la ceniza depositada puede mezclarse con agua de glaciares,
lagos o lluvia y formar un lodo de gran movilidad, el
cual también puede descender por las pendientes
del volcán con un poder destructivo similar al
de los flujos piroclásticos y sobre distancias
aun mayores.
Este factor de intensidad o explosividad –también
ligado a los dos anteriores: distribuciones espacial
y temporal de las erupciones– nos permite entonces
establecer un marco básico de referencia, en
el que la naturaleza de los procesos geológicos
determina la tasa de ocurrencia de las erupciones y
sobre todo, la naturaleza de éstas, es decir,
la relación entre las tasas de ocurrencia de
las erupciones de baja intensidad –de efectos
benéficos en el largo plazo– y la de las
erupciones de más intensidad, capaces de generar
desastres mayores.
En México gran
parte del vulcanismo está relacionado con la
zona de subducción (deslizamiento del borde de
una placa de la corteza terrestre por debajo del borde
de otra) formada por las placas de Rivera y Cocos con
la gran Placa Norteamericana, y tiene su principal expresión
volcánica en la Faja Volcánica Mexicana
(FVM). Esta faja consiste en una elevación volcánica
con orientación este-oeste que se extiende más
de 1 200 km y cuyo ancho varía de 20 a 150 km.
La FVM, ubicada alrededor del paralelo 19°, alberga
a la mayoría de los principales volcanes activos
del país, si bien no a todos. Su vulcanismo es
extremadamente variado e incluye desde manifestaciones
efusivas cuyos productos más importantes son
los derrames de lava, hasta erupciones altamente explosivas
con predominio de depósitos piroclásticos
tanto de flujo como de caída. La FVM se caracteriza
también por la diversidad de volcanes: desde
grandes estratovolcanes hasta extensos campos de pequeños
conos de escoria y ceniza, así como volcanes
de escudo.
Existen también otros centros eruptivos en el
país que no pertenecen a la FVM, como los volcanes
del noroeste, entre los cuales sobresalen el volcán
Tres Vírgenes en Baja California, los volcanes
de las islas Revillagigedo en el Pacífico y el
arco volcánico chiapaneco, que incluye al muy
importante (tanto geológica como sociológicamente)
volcán El Chichón y también al
Tacaná. Hay en México, pues, más
de 2 000 volcanes, de los cuales alrededor de 16 han
manifestado una actividad que, de una u otra manera,
ha afectado a los humanos o al menos ha sido presenciada
por ellos.
La génesis de todo este vulcanismo es aún
objeto de discusión científica. Entre
las teorías más plausibles está
la que considera que la fvm y el arco volcánico
chiapaneco, que incluye El Chichón, son resultado
de la subducción sesgada de las placas de Rivera
y Cocos bajo la Placa Norteamericana. Este proceso –que
involucra el hundimiento (o subducción) de las
placas oceánicas en la zona de trinchera, paralela
a la costa suroeste de México– ocurre al
parecer de una manera sui generis, pues la
velocidad de subducción varía considerablemente
a lo largo de la trinchera y esto provoca que el ángulo
de la placa subducente varíe y se vuelva menos
inclinado hacia el sureste, lo que puede explicar la
ausencia de paralelismo entre la zona de trinchera y
la FVM. Más al sur, donde la Placa de Cocos está
bajo la Placa del Caribe, el proceso es más homogéneo
y la Faja Volcánica Centroamericana se mantiene
paralela a la trinchera oceánica.
La forma en que el proceso de subducción origina
el vulcanismo es muy compleja, pero a grandes rasgos
puede visualizarse en términos de la energía
disipada y de los materiales volátiles aportados
por la placa que penetra por debajo del manto terrestre,
a profundidades del orden de los 100 km, valor que puede
cambiar en un factor de dos, dependiendo de las condiciones
locales del manto y la corteza. Este proceso se traduce
en la fusión de al menos parte de los materiales
que conforman la placa subducente, los sedimentos que
arrastra y el manto que penetran. Este material que
se funde, y que tiende a ascender por su menor densidad,
cambia su composición en su camino a la superficie,
y cuando llega a ella origina la actividad volcánica;
en otras palabras, es el magma.
Los paquetes de magma pueden quedar atrapados en la
corteza y liberar parte de su contenido en la superficie,
lo que produce las erupciones volcánicas. El
magma que sale a la superficie durante las erupciones
pierde parte o todos los volátiles que tiene
en solución y cambia su composición, formando
la lava. Cuando uno de esos paquetes de magma produce
numerosas erupciones a lo largo del tiempo, los materiales
emitidos se acumulan alrededor del centro de emisión
y forman volcanes poligenéticos, que pueden ser
grandes estructuras estratificadas, los ya mencionados
estratovolcanes, capaces de alcanzar grandes altitudes,
como el Popocatépetl, el Pico de Orizaba o el
volcán de Colima.
En otros casos, el material magmático puede acumularse
a una profundidad tal que en lugar de mantener un centro
de emisión único busca diferentes vías
de salida por los sitios donde la corteza está
fracturada o debilitada. Así pueden formarse
los ya mencionados campos de conos escoriáceos,
que por lo general tienen la característica de
ser volcanes monogenéticos. Estos volcanes suelen
nacer de una grieta o fractura, producen una erupción
de relativamente baja intensidad, que puede prolongarse
por años, y mueren sin volver a mostrar actividad.
En estas zonas, en lugar de que uno de esos volcanes
vuelva a entrar en actividad, es más probable
que nazca uno nuevo. De allí el término
“monogenético” y su abundancia en
zonas de predominio como la Sierra de Chichinautzin,
con más de 220 conos monogenéticos (el
más reciente de los cuales es el Xitle, que nació
cerca de 300 d.C.), y el área de Michoacán-Guanajuato,
donde se cuentan más de 1 000 conos de este tipo
(incluidos el Jorullo y el Paricutín, nacidos
en 1759 y 1943, respectivamente).
La actividad eruptiva de los volcanes de México
promedia alrededor de 15 erupciones por siglo, que pueden
incluir desde eventos moderados, como la actividad mostrada
por el Popocatépetl desde 1994, hasta eventos
mayores, como la devastadora erupción del volcán
El Chichón en 1982. En el caso de los volcanes
monogenéticos, que tienden a producir erupciones
moderadas y campos de lava, sin generar intensas explosiones
destructivas, tenemos al menos tres nacimientos durante
la era cristiana.
Es indudable que esta diversa actividad volcánica
ha influido de muy distintas formas en las sociedades
que han surgido y evolucionado en México y en
otros lugares del mundo. La percepción que de
estas erupciones y sus consecuencias tuvieron y tienen
esas sociedades en diferentes sitios y a lo largo del
tiempo es un objeto de investigación en extremo
interesante.
_____________________
• Servando de la Cruz Reyna.
Físico por la Facultad de Ciencias de la UNAM.
Maestro en ciencias por la Universidad de Toronto, Canadá,
y doctor en ciencias por la Universidad de Kyoto, Japón.
Investigador del Instituto de Geofísica, UNAM.
Miembro de la Academia Mexicana de Ciencias y del SNI.
Especialista en vulcanología, física del
interior de la Tierra, dinámica de fluidos y
riesgos geológicos.
