Ceniza volcánica

Columna de ceniza que se eleva desde el volcán Eyjafjallajökull el 17 de abril de 2010.

La ceniza volcánica consiste en fragmentos de roca, cristales minerales y vidrio volcánico , producidos durante erupciones volcánicas y que miden menos de 2 mm (0,079 pulgadas) de diámetro. ^{[ 1 ]} El término ceniza volcánica también se usa a menudo de forma imprecisa para referirse a todos los productos de erupción explosiva (correctamente denominados tefra ), incluidas las partículas de más de 2 mm. La ceniza volcánica se forma durante las erupciones volcánicas explosivas cuando los gases disueltos en el magma se expanden y escapan violentamente a la atmósfera. La fuerza de los gases fragmenta el magma y lo impulsa a la atmósfera, donde se solidifica en fragmentos de roca y vidrio volcánico. La ceniza también se produce cuando el magma entra en contacto con el agua durante las erupciones freatomagmáticas , lo que provoca que el agua se convierta explosivamente en vapor, lo que provoca la fragmentación del magma. Una vez en el aire, la ceniza es transportada por el viento hasta miles de kilómetros de distancia.

Debido a su amplia dispersión, las cenizas pueden tener diversos impactos en la sociedad, entre ellos: problemas de salud animal y humana, interrupciones en la aviación, interrupciones en infraestructuras críticas (por ejemplo, sistemas de suministro eléctrico, telecomunicaciones, redes de agua y aguas residuales, transporte), industrias primarias (por ejemplo, agricultura) y daños a edificios y otras estructuras.

Formación

La ceniza volcánica se forma durante erupciones volcánicas explosivas y erupciones freatomagmáticas , ^{[ 2 ]} y también puede formarse durante el transporte en corrientes de densidad piroclástica . ^{[ 3 ]}

Las erupciones explosivas ocurren cuando el magma se descomprime al ascender, permitiendo que los volátiles disueltos (principalmente agua y dióxido de carbono ) se liberen en burbujas de gas. ^{[ 4 ]} A medida que se nuclean más burbujas, se produce una espuma que disminuye la densidad del magma, acelerándolo a través del conducto. La fragmentación ocurre cuando las burbujas ocupan entre el 70 y el 80 % del volumen de la mezcla en erupción. ^{[ 5 ]} Durante la fragmentación, las burbujas que se expanden violentamente desgarran el magma en fragmentos que son expulsados a la atmósfera , donde se solidifican en partículas de ceniza. La fragmentación es un proceso muy eficiente de formación de ceniza y es capaz de generar ceniza muy fina incluso sin la adición de agua. ^{[ 6 ]}

La ceniza volcánica también se produce durante las erupciones freatomagmáticas . Durante estas erupciones, la fragmentación ocurre cuando el magma entra en contacto con cuerpos de agua (como el mar, lagos y marismas), agua subterránea, nieve o hielo. Cuando el magma, que está significativamente más caliente que el punto de ebullición del agua, entra en contacto con el agua, se forma una película de vapor aislante ( efecto Leidenfrost ). ^{[ 7 ]} Finalmente, esta película de vapor colapsa, lo que lleva al acoplamiento directo del agua fría y el magma caliente. Esto aumenta la transferencia de calor, lo que provoca la rápida expansión del agua y la fragmentación del magma en pequeñas partículas que posteriormente son expulsadas por la chimenea volcánica. La fragmentación causa un aumento en el área de contacto entre el magma y el agua, creando un mecanismo de retroalimentación, ^{[ 7 ]} lo que lleva a una mayor fragmentación y a la producción de partículas finas de ceniza.

Las corrientes de densidad piroclástica también pueden producir partículas de ceniza. Estas se producen típicamente por el colapso de domos de lava o de la columna de erupción . ^{[ 8 ]} Dentro de las corrientes de densidad piroclástica, la abrasión de partículas ocurre cuando estas chocan violentamente, lo que resulta en una reducción del tamaño del grano y la producción de partículas de ceniza de grano fino. Además, la ceniza puede producirse durante la fragmentación secundaria de fragmentos de pumita, debido a la conservación del calor dentro del flujo. ^{[ 9 ]} Estos procesos producen grandes cantidades de ceniza de grano muy fino que se elimina de las corrientes de densidad piroclástica en plumas de ceniza coignimbrítica.

Las características físicas y químicas de la ceniza volcánica están controladas principalmente por el estilo de erupción volcánica. ^{[ 10 ]} Los volcanes muestran una variedad de estilos de erupción que están controlados por la química del magma, el contenido de cristales, la temperatura y los gases disueltos del magma en erupción y pueden clasificarse utilizando el índice de explosividad volcánica (IEV) . Las erupciones efusivas (IEV 1) de composición basáltica producen <10 ⁵ m ³ de eyección, mientras que las erupciones extremadamente explosivas (IEV 5+) de composición riolítica y dacítica pueden inyectar grandes cantidades (>10 ⁹ m ³ ) de eyección en la atmósfera. ^{[ 11 ]}

Propiedades

Químico

Los tipos de minerales presentes en la ceniza volcánica dependen de la composición química del magma del que erupcionó. Dado que los elementos más abundantes en el magma de silicatos son el silicio y el oxígeno , los distintos tipos de magma (y, por lo tanto, de ceniza) producidos durante las erupciones volcánicas se explican comúnmente en función de su contenido de sílice. Las erupciones de basalto de baja energía producen una ceniza de color oscuro característico, con un contenido de sílice de entre el 45 % y el 55 %, generalmente rica en hierro (Fe) y magnesio (Mg). Las erupciones de riolita más explosivas producen una ceniza félsica con un alto contenido de sílice (>69 %), mientras que otros tipos de ceniza con una composición intermedia (por ejemplo, andesita o dacita ) tienen un contenido de sílice entre el 55 % y el 69 %.

Los principales gases liberados durante la actividad volcánica son agua , dióxido de carbono , hidrógeno , dióxido de azufre , sulfuro de hidrógeno , monóxido de carbono y cloruro de hidrógeno . ^{[ 12 ]} El azufre , los gases halógenos y los metales se eliminan de la atmósfera mediante procesos de reacción química, deposición seca y húmeda, y por adsorción en la superficie de la ceniza volcánica.

Desde hace tiempo se reconoce que una variedad de compuestos de sulfato y haluro (principalmente cloruro y fluoruro ) se movilizan fácilmente a partir de ceniza volcánica fresca. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Se considera muy probable que estas sales se formen como consecuencia de la rápida disolución ácida de partículas de ceniza dentro de las columnas de erupción , lo que se cree que proporciona los cationes involucrados en la deposición de sales de sulfato y haluro . ^{[ 15 ]}

Aunque se han reportado unas 55 especies iónicas en lixiviados de cenizas frescas , ^{[ 12 ]} las especies más abundantes que se encuentran habitualmente son los cationes Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ y Mg ²⁺ y los aniones Cl ⁻ , F ⁻ y SO ₄²⁻ . ^{[ 12 ]}^{[ 14 ]} Las relaciones molares entre los iones presentes en los lixiviados sugieren que, en muchos casos, estos elementos están presentes como sales simples como NaCl y CaSO ₄ . ^{[ 12 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}^{[ 18 ]} En un experimento de lixiviación secuencial en ceniza de la erupción de 1980 del Monte Santa Helena , se encontró que las sales de cloruro eran las más fácilmente solubles, seguidas de las sales de sulfato ^{[ 16 ]} Los compuestos de fluoruro son en general poco solubles (por ejemplo, CaF ₂ , MgF ₂ ), con la excepción de las sales de fluoruro de metales alcalinos y compuestos como el hexafluorosilicato de calcio (CaSiF ₆ ). ^{[ 19 ]} El pH de los lixiviados de ceniza fresca es altamente variable, dependiendo de la presencia de un condensado de gas ácido (principalmente como consecuencia de los gases SO ₂ , HCl y HF en la pluma de erupción) en la superficie de la ceniza.

La estructura cristalina-sólida de las sales actúa más como aislante que como conductor . ^{[ 20 ]}^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}^{[ 23 ]} Sin embargo, una vez que las sales se disuelven en una solución por una fuente de humedad (p. ej., niebla, bruma, lluvia ligera, etc.), la ceniza puede volverse corrosiva y conductora de electricidad. Un estudio reciente ha demostrado que la conductividad eléctrica de la ceniza volcánica aumenta con (1) el aumento del contenido de humedad, (2) el aumento del contenido de sales solubles y (3) el aumento de la compactación (densidad aparente). ^{[ 23 ]} La capacidad de la ceniza volcánica para conducir corriente eléctrica tiene implicaciones significativas para los sistemas de suministro de energía eléctrica.

Físico

Componentes

Primer plano de una diminuta partícula de ceniza volcánica, que muestra sus numerosos orificios tubulares minúsculos. — Imagen de micrografía electrónica de barrido de una partícula de ceniza volcánica del Monte Santa Helena.

Las partículas de ceniza volcánica expulsadas durante las erupciones magmáticas están compuestas por diversas fracciones de partículas vítreas (vítreas, no cristalinas), cristalinas o líticas (no magmáticas). La ceniza producida durante las erupciones magmáticas de baja viscosidad (por ejemplo, las erupciones basálticas hawaianas y estrombolianas ) produce una variedad de piroclastos diferentes según el proceso eruptivo. Por ejemplo, la ceniza recogida de las fuentes de lava hawaianas consiste en piroclastos de sideromelano (vidrio basáltico marrón claro) que contienen microlitos (pequeños cristales de enfriamiento rápido, que no deben confundirse con el raro mineral microlito ) y fenocristales . Las erupciones de basalto ligeramente más viscosas (por ejemplo, las estrombolianas) forman una variedad de piroclastos que van desde gotas irregulares de sideromelano hasta taquilita en bloques (piroclastos microcristalinos de color negro a marrón oscuro). En contraste, la mayor parte de la ceniza con alto contenido de sílice (por ejemplo, riolita) consiste en productos pulverizados de piedra pómez (fragmentos vítreos), fenocristales individuales (fracción cristalina) y algunos fragmentos líticos ( xenolitos ). ^{[ 24 ]}

La ceniza generada durante las erupciones freáticas consiste principalmente en fragmentos líticos y minerales alterados hidrotermalmente, comúnmente en una matriz arcillosa. Las superficies de las partículas suelen estar recubiertas de agregados de cristales de zeolita o arcilla, y solo quedan texturas relictas para identificar los tipos de piroclastos. ^{[ 24 ]}

Morfología

Imagen de microscopio óptico de ceniza de la erupción del Monte Santa Helena en 1980, Washington.

La morfología (forma) de la ceniza volcánica está controlada por una plétora de diferentes procesos eruptivos y cinemáticos. ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]} Las erupciones de magmas de baja viscosidad (p. ej., basalto) suelen formar partículas con forma de gota. Esta forma de gota está controlada, en parte, por la tensión superficial , la aceleración de las gotas después de que salen del cráter y la fricción del aire. Las formas varían desde esferas perfectas hasta una variedad de gotas alargadas y retorcidas con superficies lisas y fluidas. ^{[ 25 ]}

La morfología de la ceniza de erupciones de magmas de alta viscosidad (p. ej., riolita, dacita y algunas andesitas) depende principalmente de la forma de las vesículas en el magma ascendente antes de su desintegración. Las vesículas se forman por la expansión del gas magmático antes de que el magma se haya solidificado. Las partículas de ceniza pueden tener diferentes grados de vesicularidad y las partículas vesiculares pueden tener relaciones de área superficial a volumen extremadamente altas. ^{[ 24 ]} Las concavidades, surcos y tubos observados en las superficies de los granos son el resultado de paredes de vesículas rotas. ^{[ 25 ]} Las partículas de ceniza vítrea de erupciones de magma de alta viscosidad son típicamente angulares, fragmentos pumíticos vesiculares o fragmentos delgados de paredes de vesículas, mientras que los fragmentos líticos en la ceniza volcánica son típicamente equidimensionales, o angulares a subredondeados. La morfología lítica en la ceniza está generalmente controlada por las propiedades mecánicas de la roca de caja que se rompe por desprendimiento o expansión explosiva de gases en el magma cuando llega a la superficie.

La morfología de las partículas de ceniza de las erupciones freatomagmáticas está controlada por las tensiones dentro del magma enfriado que resultan en la fragmentación del vidrio para formar pequeñas partículas de ceniza de vidrio en bloques o piramidales. ^{[ 24 ]} La forma y la densidad de las vesículas juegan solo un papel secundario en la determinación de la forma del grano en las erupciones freatomagmáticas. En este tipo de erupción, el magma ascendente se enfría rápidamente al entrar en contacto con el agua subterránea o superficial. Las tensiones dentro del magma "enfriado" causan la fragmentación en cinco tipos dominantes de formas de piroclastos: (1) en bloques y equidimensionales; (2) vesiculares e irregulares con superficies lisas; (3) musgosos y convolutos; (4) esféricos o en forma de gota; y (5) en forma de placa.

Densidad

La densidad de las partículas individuales varía con las diferentes erupciones. La densidad de la ceniza volcánica varía entre 700 y 1200 kg/m³ ^para la pumita, 2350–2450 kg/m³ ^para los fragmentos de vidrio, 2700–3300 kg/m³ ^para los cristales y 2600–3200 kg/m³ ^para las partículas líticas. ^{[ 26 ]} Dado que las partículas más gruesas y densas se depositan cerca de la fuente, los fragmentos finos de vidrio y pumita se enriquecen relativamente en los depósitos de caída de ceniza en ubicaciones distales. ^{[ 27 ]} La alta densidad y dureza (~5 en la escala de dureza de Mohs ) junto con un alto grado de angularidad, hacen que algunos tipos de ceniza volcánica (particularmente aquellos con un alto contenido de sílice) sean muy abrasivos.

Tamaño del grano

La ceniza volcánica consiste en partículas (piroclastos) con diámetros menores a 2 mm (las partículas mayores a 2 mm se clasifican como lapilli ), ^{[ 1 ]} y puede ser tan fina como 1 μm. ^{[ 10 ]} La distribución general del tamaño de grano de la ceniza puede variar mucho con diferentes composiciones de magma. Se han hecho pocos intentos de correlacionar las características del tamaño de grano de un depósito con las del evento que lo produjo, aunque se pueden hacer algunas predicciones. Los magmas riolíticos generalmente producen material de grano más fino en comparación con los magmas basálticos, debido a la mayor viscosidad y por lo tanto explosividad. Las proporciones de ceniza fina son mayores para erupciones explosivas silícicas, probablemente porque el tamaño de las vesículas en el magma preeruptivo es menor que el de los magmas máficos. ^{[ 1 ]} Hay buenas pruebas de que los flujos piroclásticos producen altas proporciones de ceniza fina por conmunición y es probable que este proceso también ocurra dentro de los conductos volcánicos y sería más eficiente cuando la superficie de fragmentación del magma está muy por debajo del cráter de la cumbre. ^{[ 1 ]}

Dispersión

Columna de ceniza que se eleva desde el Monte Redoubt tras una erupción el 21 de abril de 1990.

Las partículas de ceniza se incorporan a las columnas de erupción al ser expulsadas del cráter a gran velocidad. El impulso inicial de la erupción impulsa la columna hacia arriba. A medida que el aire es absorbido por la columna, su densidad aparente disminuye y comienza a ascender por flotabilidad hacia la atmósfera. ^{[ 8 ]} En un punto donde la densidad aparente de la columna es igual a la de la atmósfera circundante, la columna deja de ascender y comienza a moverse lateralmente. La dispersión lateral está controlada por los vientos predominantes y la ceniza puede depositarse a cientos o miles de kilómetros del volcán, dependiendo de la altura de la columna de erupción, el tamaño de las partículas de ceniza y las condiciones climáticas (especialmente la dirección y la fuerza del viento y la humedad). ^{[ 28 ]}

La caída de ceniza ocurre inmediatamente después de la erupción y está controlada por la densidad de partículas. Inicialmente, las partículas gruesas caen cerca de la fuente. A esto le sigue la caída de lapilli de acreción , que es el resultado de la aglomeración de partículas dentro de la columna. ^{[ 29 ]} La caída de ceniza es menos concentrada durante las etapas finales a medida que la columna se mueve a favor del viento. Esto da como resultado un depósito de caída de ceniza que generalmente disminuye en espesor y tamaño de grano exponencialmente con el aumento de la distancia al volcán. ^{[ 30 ]} Las partículas finas de ceniza pueden permanecer en la atmósfera durante días o semanas y ser dispersadas por vientos de gran altitud. Estas partículas pueden afectar a la industria de la aviación (consulte la sección de impactos) y, combinadas con partículas de gas, pueden afectar el clima global.

Las columnas de ceniza volcánica pueden formarse sobre corrientes de densidad piroclástica. Estas se denominan columnas de coignimbrita. A medida que las corrientes de densidad piroclástica se alejan del volcán, las partículas más pequeñas se desprenden del flujo por elutriación y forman una zona menos densa que recubre el flujo principal. Esta zona arrastra el aire circundante y se forma una columna de coignimbrita flotante. Estas columnas tienden a tener concentraciones más altas de partículas finas de ceniza en comparación con las columnas de erupción magmática debido a la abrasión dentro de la corriente de densidad piroclástica. ^{[ 1 ]}

Impactos

El crecimiento demográfico ha provocado la progresiva expansión del desarrollo urbano hacia zonas de mayor riesgo, más cercanas a centros volcánicos, aumentando la exposición humana a eventos de caída de ceniza volcánica. ^{[ 31 ]}

Los efectos directos de la ceniza volcánica en la salud humana suelen ser a corto plazo y leves para personas con salud normal, aunque la exposición prolongada puede suponer un riesgo de silicosis en trabajadores no protegidos. ^{[ 32 ]} De mayor preocupación es el impacto de la ceniza volcánica en la infraestructura crítica para el sustento de las sociedades modernas, particularmente en áreas urbanas, donde las altas densidades de población crean una alta demanda de servicios. ^{[ 33 ]}^{[ 31 ]} Varias erupciones recientes han ilustrado la vulnerabilidad de las áreas urbanas que recibieron solo unos pocos milímetros o centímetros de ceniza volcánica. ^{[ 34 ]}^{[ 35 ]}^{[ 36 ]}^{[ 37 ]}^{[ 38 ]} Esto ha sido suficiente para causar interrupciones en el transporte, ^{[ 39 ]} electricidad , ^{[ 40 ]} agua , ^{[ 41 ]}^{[ 42 ]} sistemas de alcantarillado y aguas pluviales . ^{[ 43 ]} Se han incurrido en costos por interrupción de negocios, reemplazo de piezas dañadas y pérdidas aseguradas. Los impactos de la caída de ceniza en la infraestructura crítica también pueden causar múltiples efectos en cadena, que pueden interrumpir muchos sectores y servicios diferentes. ^{[ 44 ]}

La caída de ceniza volcánica es perjudicial a nivel físico, social y económico. ^{[ 45 ]} La ceniza volcánica puede afectar tanto a áreas cercanas como a áreas situadas a cientos de kilómetros de la fuente, ^{[ 46 ]} y provoca interrupciones y pérdidas en una amplia variedad de sectores de infraestructura. Los impactos dependen de: el espesor de la caída de ceniza; el tamaño y la composición química de la ceniza; si la ceniza está húmeda o seca; la duración de la caída de ceniza; y cualquier medida de preparación , gestión y prevención (mitigación) empleada para reducir los efectos de la caída de ceniza. Los diferentes sectores de la infraestructura y la sociedad se ven afectados de distintas maneras y son vulnerables a diversos impactos o consecuencias. Estos se analizan en las siguientes secciones. ^{[ 31 ]}

Salud humana y animal

Se sabe que las partículas de ceniza de menos de 10 μm de diámetro suspendidas en el aire son inhalables, y las personas expuestas a la caída de ceniza han experimentado molestias respiratorias, dificultad para respirar, irritación de ojos y piel, y síntomas en la nariz y la garganta. ^{[ 47 ]} La mayoría de estos efectos son a corto plazo y no se consideran un riesgo significativo para la salud de quienes no tienen afecciones respiratorias preexistentes . ^{[ 32 ]} Los efectos en la salud de la ceniza volcánica dependen del tamaño del grano, la composición mineralógica y los recubrimientos químicos en la superficie de las partículas de ceniza. ^{[ 32 ]} Otros factores relacionados con los posibles síntomas respiratorios son la frecuencia y la duración de la exposición, la concentración de ceniza en el aire y la fracción de ceniza respirable; la proporción de ceniza con menos de 10 μm de diámetro, conocida como PM ₁₀ . El contexto social también puede ser importante.

Es posible que la caída de ceniza volcánica tenga efectos crónicos en la salud, ya que se sabe que la exposición a sílice cristalina libre causa silicosis . Entre los minerales asociados a esto se incluyen el cuarzo , la cristobalita y la tridimita , que pueden estar presentes en la ceniza volcánica. Estos minerales se describen como sílice «libre» porque el SiO₂ _no está unido a otro elemento para formar un nuevo mineral. Sin embargo, se cree que es improbable que los magmas con menos del 58 % de SiO₂ _contengan sílice cristalina. ^{[ 32 ]}

Los niveles de exposición a sílice cristalina libre en las cenizas se utilizan comúnmente para caracterizar el riesgo de silicosis en estudios ocupacionales (para personas que trabajan en minería, construcción y otras industrias), ya que la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer la clasifica como carcinógeno humano . Se han creado valores de referencia para la exposición, pero con una justificación poco clara; las directrices del Reino Unido para partículas en el aire (PM10) son de 50 μg/m³ ^y las directrices de EE. UU. para la exposición a sílice cristalina son de 50 μg/m³ ^. [ ³²^]^Se cree que las directrices sobre los niveles de exposición podrían superarse durante períodos cortos de tiempo sin efectos significativos para la salud de la población general. ^[⁴⁷^]

No se han documentado casos de silicosis desarrollados por exposición a ceniza volcánica. Sin embargo, faltan estudios a largo plazo necesarios para evaluar estos efectos. ^{[ 32 ]}

Ingestión de cenizas

Para fuentes de agua superficial como lagos y embalses, el volumen disponible para la dilución de especies iónicas lixiviadas de ceniza suele ser grande. Los componentes más abundantes de los lixiviados de ceniza (Ca, Na, Mg, K, Cl, F y SO₄ ₎ se encuentran naturalmente en concentraciones significativas en la mayoría de las aguas superficiales y, por lo tanto, no se ven afectados en gran medida por los aportes de la caída de ceniza volcánica, y también son de baja preocupación en el agua potable, con la excepción del flúor . Los elementos hierro , manganeso y aluminio suelen estar enriquecidos por encima de los niveles de fondo debido a la caída de ceniza volcánica. Estos elementos pueden impartir un sabor metálico al agua y producir manchas rojas, marrones o negras en la vajilla blanca, pero no se consideran un riesgo para la salud. No se sabe que las caídas de ceniza volcánica hayan causado problemas en los suministros de agua por oligoelementos tóxicos como el mercurio (Hg) y el plomo (Pb), que se encuentran en niveles muy bajos en los lixiviados de ceniza. ^{[ 42 ]}

La ingestión de ceniza puede ser perjudicial para el ganado , causando abrasión en los dientes y, en casos de alto contenido de flúor , intoxicación por flúor (tóxica a niveles de >100 μg/g) para los animales de pastoreo. ^{[ 48 ]} Se sabe desde la erupción de Laki en Islandia en 1783 que se produjo intoxicación por flúor en humanos y ganado como resultado de la química de la ceniza y el gas, que contenía altos niveles de fluoruro de hidrógeno . Después de las erupciones del Monte Ruapehu en Nueva Zelanda en 1995/96, dos mil ovejas y corderos murieron después de verse afectados por fluorosis mientras pastaban en tierras con solo 1–3 mm de caída de ceniza. ^{[ 48 ]} Los síntomas de fluorosis entre el ganado expuesto a la ceniza incluyen manchas de color marrón amarillento a verde negruzco en los dientes e hipersensibilidad a la presión en las patas y la espalda. ^{[ 49 ]} La ingestión de ceniza también puede causar obstrucciones gastrointestinales. ^{[ 37 ]} Las ovejas que ingirieron ceniza de la erupción volcánica del Monte Hudson de 1991 en Chile, sufrieron diarrea y debilidad.

Otros efectos en el ganado

La ceniza que se acumula en la lana del lomo de las ovejas puede aumentar significativamente su peso, provocando fatiga y que las ovejas no puedan mantenerse en pie. La lluvia puede resultar en una carga significativa, ya que añade peso a la ceniza. ^{[ 50 ]} Los mechones de lana pueden desprenderse y la lana restante en las ovejas puede ser inservible, ya que la mala nutrición asociada con las erupciones volcánicas afecta la calidad de la fibra. ^{[ 50 ]} A medida que los pastos y plantas habituales se cubren de ceniza volcánica durante la erupción, algunos animales de ganado pueden recurrir a comer lo que esté disponible, incluidas plantas tóxicas. ^{[ 51 ]} Hay informes de cabras y ovejas en Chile y Argentina que han tenido abortos naturales relacionados con erupciones volcánicas. ^{[ 52 ]}

Infraestructura

Electricidad

La ceniza volcánica puede interrumpir los sistemas de suministro de energía eléctrica en todos los niveles de generación, transformación, transmisión y distribución de energía. Hay cuatro impactos principales derivados de la contaminación por ceniza de los aparatos utilizados en el proceso de suministro de energía: ^{[ 53 ]}

Los depósitos húmedos de ceniza en los aisladores de alta tensión pueden iniciar una corriente de fuga (un pequeño flujo de corriente a través de la superficie del aislador) que, si se alcanza una corriente suficiente, puede provocar una "descarga disruptiva" (una descarga eléctrica no deseada alrededor o sobre la superficie de un material aislante).

Si la corriente de cortocircuito resultante es lo suficientemente alta como para disparar el interruptor automático , se producirá una interrupción del servicio. Una descarga disruptiva inducida por cenizas a través del aislamiento del transformador (bujes) puede quemar, corroer o agrietar el aislamiento de forma irreparable y provocar la interrupción del suministro eléctrico. ^{[ 54 ]}

La ceniza volcánica puede erosionar, picar y desgastar los aparatos metálicos, en particular las partes móviles como las turbinas de agua y eólicas y los ventiladores de refrigeración de los transformadores o las centrales térmicas. ^{[ 55 ]}
La alta densidad aparente de algunos depósitos de ceniza puede provocar roturas en las líneas y daños en las torres de acero y los postes de madera debido a la acumulación de ceniza. Esto es especialmente peligroso cuando la ceniza y/o las líneas y estructuras están mojadas (por ejemplo, por la lluvia) y se ha producido una caída de ceniza de ≥10 mm. La ceniza de grano fino (por ejemplo, <0,5 mm de diámetro) se adhiere con mayor facilidad a las líneas y estructuras. La ceniza volcánica también puede cargar la vegetación colgante, provocando que caiga sobre las líneas. La acumulación de nieve y hielo en las líneas y la vegetación colgante aumenta aún más el riesgo de rotura o colapso de las líneas y otros equipos. ^{[ 56 ]}
Interrupciones controladas de puntos de conexión vulnerables (por ejemplo, subestaciones ) o circuitos hasta que la caída de ceniza haya disminuido o para la limpieza de equipos sin energía. ^{[ 57 ]}

Suministro de agua potable

Los sistemas alimentados por agua subterránea son resistentes a los impactos de la caída de ceniza, aunque la ceniza en suspensión puede interferir con el funcionamiento de las bombas de los pozos. Los cortes de electricidad causados por la caída de ceniza también pueden interrumpir el funcionamiento de las bombas eléctricas si no hay generación de respaldo. ^{[ 58 ]}

Los impactos físicos de la caída de ceniza pueden afectar el funcionamiento de las plantas de tratamiento de agua. La ceniza puede obstruir las estructuras de captación, causar graves daños por abrasión en los impulsores de las bombas y sobrecargar los motores de las mismas. ^{[ 58 ]} La ceniza puede ingresar a los sistemas de filtración, como los filtros de arena abiertos, tanto por caída directa como a través de las aguas de captación. En la mayoría de los casos, se requerirá un mayor mantenimiento para gestionar los efectos de una caída de ceniza, pero no habrá interrupciones del servicio. ^{[ 59 ]}

El paso final del tratamiento del agua potable es la desinfección para garantizar que el agua potable final esté libre de microorganismos infecciosos. Dado que las partículas en suspensión (turbidez) pueden proporcionar un sustrato de crecimiento para los microorganismos y protegerlos del tratamiento de desinfección, es extremadamente importante que el proceso de tratamiento del agua logre un buen nivel de eliminación de partículas en suspensión. Puede ser necesario aumentar la cloración para garantizar una desinfección adecuada. ^{[ 60 ]}

Muchos hogares, y algunas pequeñas comunidades, dependen del agua de lluvia para su suministro de agua potable. Los sistemas alimentados por el techo son altamente vulnerables a la contaminación por ceniza volcánica, ya que tienen una gran superficie en relación con el volumen del tanque de almacenamiento. En estos casos, la lixiviación de contaminantes químicos de la ceniza puede convertirse en un riesgo para la salud y no se recomienda beber el agua. Antes de una caída de ceniza, se deben desconectar las bajantes para proteger el agua del tanque. Otro problema es que la capa superficial de ceniza volcánica fresca puede ser ácida. A diferencia de la mayoría de las aguas superficiales, el agua de lluvia generalmente tiene una alcalinidad muy baja (capacidad de neutralización de ácidos) y, por lo tanto, la caída de ceniza puede acidificar el agua del tanque. Esto puede provocar problemas de plomería , por los cuales el agua es más agresiva con los materiales con los que entra en contacto. Esto puede ser un problema particular si se utilizan clavos de cabeza de plomo o láminas de plomo en el techo, y para tuberías de cobre y otros accesorios de plomería metálicos. ^{[ 61 ]}

Durante los episodios de caída de ceniza, la demanda de agua para la limpieza suele ser muy alta, lo que puede provocar escasez. Esta escasez compromete servicios esenciales como la extinción de incendios y puede ocasionar falta de agua para higiene, saneamiento y consumo. Las autoridades municipales deben supervisar y gestionar cuidadosamente esta demanda de agua, y es posible que deban recomendar a la población el uso de métodos de limpieza que no requieran agua (por ejemplo, limpiar con escobas en lugar de mangueras). ^{[ 62 ]}

Tratamiento de aguas residuales

Las redes de aguas residuales pueden sufrir daños similares a los de las redes de suministro de agua. Es muy difícil excluir las cenizas del sistema de alcantarillado. Los sistemas con líneas combinadas de aguas pluviales y alcantarillado son los que corren mayor riesgo. Las cenizas entrarán en las líneas de alcantarillado donde haya entrada/infiltración de aguas pluviales a través de conexiones ilegales (por ejemplo, desde bajantes de techos), conexiones cruzadas, alrededor de tapas de alcantarilla o a través de agujeros y grietas en las tuberías de alcantarillado. ^{[ 63 ]}^{[ 43 ]}

Las aguas residuales cargadas de cenizas que ingresan a una planta de tratamiento pueden causar fallas en los equipos de prefiltrado mecánico, como las cribas escalonadas o rotatorias. La ceniza que penetra más profundamente en el sistema se depositará y reducirá la capacidad de los reactores biológicos, además de aumentar el volumen de lodos y alterar su composición. ^{[ 43 ]}

Aeronave

El principal daño que sufren las aeronaves al volar hacia una nube de ceniza volcánica es la abrasión de las superficies frontales, como el parabrisas y los bordes de ataque de las alas, y la acumulación de ceniza en las aberturas de la superficie, incluidos los motores. ^{[ 64 ]} La abrasión de los parabrisas y las luces de aterrizaje reduce la visibilidad, obligando a los pilotos a depender de sus instrumentos. Sin embargo, algunos instrumentos pueden proporcionar lecturas incorrectas, ya que los sensores (por ejemplo, los tubos Pitot ) pueden obstruirse con ceniza. La ingestión de ceniza en los motores causa daños por abrasión en las palas del ventilador del compresor. La ceniza erosiona las palas afiladas del compresor, reduciendo su eficiencia. La ceniza se funde en la cámara de combustión para formar vidrio fundido. Luego, la ceniza se solidifica en las palas de la turbina, bloqueando el flujo de aire y provocando que el motor se detenga. ^{[ 65 ]}

La composición de la mayoría de las cenizas es tal que su temperatura de fusión se encuentra dentro de la temperatura de funcionamiento (>1000 °C) de los motores a reacción modernos de gran tamaño . ^[⁶⁶^] El grado de impacto depende de la concentración de ceniza en la columna, el tiempo que la aeronave permanece dentro de ella y las acciones de los pilotos. Es fundamental que la fusión de las cenizas, especialmente del vidrio volcánico, pueda provocar la acumulación de ceniza solidificada en los álabes guía de la tobera de la turbina, lo que resulta en la pérdida de sustentación del compresor y la pérdida total del empuje del motor. ^[⁶⁷^] El procedimiento estándar del sistema de control del motor cuando detecta una posible pérdida de sustentación es aumentar la potencia, lo que agravaría el problema. Se recomienda que los pilotos reduzcan la potencia del motor y salgan rápidamente de la nube realizando un giro descendente de 180°. ^[⁶⁷^] Los gases volcánicos, presentes en las nubes de ceniza, también pueden dañar los motores y los parabrisas acrílicos, y pueden persistir en la estratosfera como un aerosol casi invisible durante períodos prolongados. ^[⁶⁸^]

Aparición

Existen numerosos casos de daños a aeronaves a reacción como consecuencia del impacto de ceniza volcánica. El 24 de junio de 1982, el vuelo 9 de British Airways atravesó la nube de ceniza de la erupción del monte Galunggung , en Indonesia, lo que provocó la falla de sus cuatro motores. El avión descendió 7300 metros (24 000 pies) en 16 minutos antes de que los motores se reiniciaran, lo que permitió un aterrizaje de emergencia. El 15 de diciembre de 1989, el vuelo 867 de KLM también sufrió una pérdida de potencia en sus cuatro motores tras atravesar una nube de ceniza del monte Redoubt, en Alaska . Tras descender 4500 metros (14 700 pies) en cuatro minutos, los motores se encendieron apenas 1 o 2 minutos antes del impacto. Los daños ascendieron a 80 millones de dólares estadounidenses y la reparación del avión requirió tres meses. ^{[ 66 ]} En la década de 1990, los aviones comerciales sufrieron daños adicionales por un valor de US$100 millones (algunos en el aire, otros en tierra) como consecuencia de la erupción del Monte Pinatubo en Filipinas en 1991. ^{[ 66 ]}

En abril de 2010, el espacio aéreo de toda Europa se vio afectado, con la cancelación de numerosos vuelos —algo sin precedentes— debido a la presencia de ceniza volcánica en la atmósfera superior tras la erupción del volcán islandés Eyjafjallajökull . ^{[ 69 ]} El 15 de abril de 2010, la Fuerza Aérea Finlandesa suspendió los vuelos de entrenamiento al detectarse daños por la ingestión de polvo volcánico en los motores de uno de sus cazas Boeing F-18 Hornet . ^{[ 70 ]} En junio de 2011, se produjeron cierres similares del espacio aéreo en Chile, Argentina, Brasil, Australia y Nueva Zelanda, tras la erupción del Puyehue-Cordón Caulle , en Chile. ^{[ 71 ]}

Detección

El instrumento AVOID montado en el fuselaje de un avión de pruebas AIRBUS A340

Las nubes de ceniza volcánica son muy difíciles de detectar desde aeronaves, ya que no existen instrumentos en la cabina para detectarlas. Sin embargo, el Dr. Fred Prata ^{[ 72 ]} desarrolló recientemente un nuevo sistema llamado Detector Infrarrojo de Objetos Volcánicos Aerotransportados (AVOID) mientras trabajaba en CSIRO Australia ^{[ 73 ]} y el Instituto Noruego de Investigación Aérea , que permitirá a los pilotos detectar columnas de ceniza hasta a 60 km (37 millas) de distancia y volar a su alrededor de forma segura. ^{[ 74 ]} El sistema utiliza dos cámaras infrarrojas de muestreo rápido, montadas en una superficie frontal, que están calibradas para detectar ceniza volcánica. Este sistema puede detectar concentraciones de ceniza de <1 mg/m³ ^a >50 mg/m³ ^, lo que proporciona a los pilotos aproximadamente 7-10 minutos de aviso. ^{[ 74 ]} La cámara fue probada ^{[ 75 ]}^{[ 76 ]} por la aerolínea easyJet , ^{[ 77 ]} AIRBUS y Nicarnica Aviation (cofundada por el Dr. Fred Prata). Los resultados mostraron que el sistema podía funcionar a distancias de ~60 km y hasta 10 000 pies ^{[ 78 ]} , pero no más allá sin algunas modificaciones significativas.

Además, se pueden utilizar imágenes terrestres y satelitales, radar y lidar para detectar nubes de ceniza. Esta información se transmite entre agencias meteorológicas, observatorios volcánicos y compañías aéreas a través de los Centros de Asesoramiento sobre Ceniza Volcánica (VAAC) . Existe un VAAC para cada una de las nueve regiones del mundo. Los VAAC pueden emitir avisos que describen la extensión actual y futura de la nube de ceniza. ^{[ 79 ]}

Sistemas aeroportuarios

La ceniza volcánica no solo afecta las operaciones en vuelo, sino que también puede afectar las operaciones terrestres de los aeropuertos. Pequeñas acumulaciones de ceniza pueden reducir la visibilidad, provocar que las pistas y calles de rodaje se vuelvan resbaladizas, infiltrarse en los sistemas de comunicación y eléctricos, interrumpir los servicios en tierra y dañar edificios y aeronaves estacionadas. ^{[ 80 ]} La acumulación de ceniza de más de unos pocos milímetros requiere su eliminación antes de que los aeropuertos puedan reanudar sus operaciones completas. La ceniza no desaparece (a diferencia de la nieve) y debe eliminarse de manera que se impida su removilización por el viento y las aeronaves. ^{[ 81 ]}

Transporte terrestre

La ceniza puede interrumpir los sistemas de transporte en grandes áreas durante horas o días, incluyendo carreteras y vehículos, ferrocarriles, puertos y transporte marítimo. La caída de ceniza reducirá la visibilidad, lo que puede dificultar y hacer peligrosa la conducción. ^{[ 26 ]} Además, los vehículos que circulan a alta velocidad levantarán ceniza, generando nubes que perpetúan los peligros de visibilidad. La acumulación de ceniza disminuirá la tracción, especialmente cuando esté mojada, y cubrirá las marcas viales. ^{[ 26 ]} La ceniza de grano fino puede infiltrarse en las aberturas de los automóviles y desgastar la mayoría de las superficies, especialmente entre las partes móviles. Los filtros de aire y aceite se obstruirán, lo que requerirá su reemplazo frecuente. El transporte ferroviario es menos vulnerable, y las interrupciones se deben principalmente a la reducción de la visibilidad. ^{[ 26 ]}

El transporte marítimo también puede verse afectado por la ceniza volcánica. La caída de ceniza obstruirá los filtros de aire y aceite y desgastará las piezas móviles si es ingerida por los motores. La navegación se verá afectada por una reducción de la visibilidad durante la caída de ceniza. La ceniza vesiculada ( piedra pómez y escoria ) flotará en la superficie del agua formando «balsas de piedra pómez» que pueden obstruir rápidamente las tomas de agua, provocando el sobrecalentamiento de la maquinaria. ^{[ 26 ]}

Comunicaciones

Las redes de telecomunicaciones y radiodifusión pueden verse afectadas por la ceniza volcánica de las siguientes maneras: atenuación y reducción de la intensidad de la señal; daños a los equipos; y sobrecarga de la red debido a la demanda de los usuarios. La atenuación de la señal debido a la ceniza volcánica no está bien documentada; sin embargo, se han reportado interrupciones en las comunicaciones tras la erupción del Surtsey en 1969 y la erupción del Monte Pinatubo en 1991. Una investigación realizada por el Auckland Engineering Lifelines Group, con sede en Nueva Zelanda , determinó teóricamente que los impactos de la ceniza en las señales de telecomunicaciones se limitarían a servicios de baja frecuencia , como la comunicación por satélite . ^{[ 37 ]} La interferencia de la señal también puede ser causada por rayos, ya que estos se generan con frecuencia dentro de las columnas de humo de las erupciones volcánicas. ^{[ 82 ]}

Los equipos de telecomunicaciones pueden dañarse debido a la caída directa de ceniza. La mayoría de los equipos modernos requieren refrigeración constante mediante unidades de aire acondicionado . Estas son susceptibles a la obstrucción por ceniza, lo que reduce su eficiencia de refrigeración. ^{[ 83 ]} Las fuertes caídas de ceniza pueden provocar el colapso de líneas de telecomunicaciones, mástiles, cables, antenas, parabólicas y torres debido a la acumulación de ceniza. La ceniza húmeda también puede causar corrosión acelerada de los componentes metálicos. ^{[ 37 ]}

Los informes de erupciones recientes sugieren que la mayor interrupción en las redes de comunicación es la sobrecarga debido a la alta demanda de los usuarios. ^{[ 26 ]} Esto es común en muchos desastres naturales. ^{[ 84 ]}

Computadoras

Las computadoras pueden verse afectadas por la ceniza volcánica, disminuyendo su funcionalidad y usabilidad durante la caída de ceniza, pero es improbable que fallen por completo. ^{[ 85 ]} Los componentes más vulnerables son los mecánicos, como los ventiladores de refrigeración , las unidades de CD , el teclado , el ratón y los paneles táctiles . Estos componentes pueden atascarse con ceniza fina, lo que provoca que dejen de funcionar; sin embargo, la mayoría pueden recuperarse limpiándolos con aire comprimido. La ceniza húmeda puede causar cortocircuitos eléctricos en las computadoras de escritorio; sin embargo, no afectará a las computadoras portátiles. ^{[ 85 ]}

Edificios y estructuras

Los daños a edificios y estructuras pueden variar desde el colapso total o parcial del techo hasta daños menos catastróficos en materiales exteriores e interiores. Los impactos dependen del espesor de la ceniza, si está húmeda o seca, el diseño del techo y del edificio, y la cantidad de ceniza que ingresa al edificio. El peso específico de la ceniza puede variar significativamente y la lluvia puede aumentarlo entre un 50 y un 100 %. ^{[ 10 ]} Los problemas asociados con la carga de ceniza son similares a los de la nieve; sin embargo, la ceniza es más grave ya que 1) la carga de ceniza es generalmente mucho mayor, 2) la ceniza no se derrite y 3) la ceniza puede obstruir y dañar las canaletas, especialmente después de la lluvia. Los impactos de la carga de ceniza dependen del diseño y la construcción del edificio, incluyendo la pendiente del techo, los materiales de construcción, la luz del techo y el sistema de soporte, y la antigüedad y el mantenimiento del edificio. ^{[ 10 ]} Generalmente, los techos planos son más susceptibles a daños y colapsos que los techos con pendiente pronunciada. Los techos hechos de materiales lisos (chapa metálica o vidrio) son más propensos a desprender ceniza que los techos hechos de materiales rugosos (paja, asfalto o tejas de madera). El derrumbe de techos puede provocar numerosas lesiones, muertes y daños materiales. Por ejemplo, el derrumbe de techos a causa de las cenizas durante la erupción del Monte Pinatubo el 15 de junio de 1991 causó la muerte de unas 300 personas. ^{[ 86 ]}

Medio ambiente y agricultura

La ceniza volcánica puede tener un impacto perjudicial en el medio ambiente, difícil de predecir debido a la gran variedad de condiciones ambientales que existen en la zona de caída de ceniza. Los cursos de agua naturales pueden verse afectados de la misma manera que las redes de suministro de agua urbanas. La ceniza aumentará la turbidez del agua, lo que puede reducir la cantidad de luz que llega a las profundidades, lo que puede inhibir el crecimiento de plantas acuáticas sumergidas y, en consecuencia, afectar a las especies que dependen de ellas, como los peces y los mariscos . ^{[ 87 ]} La alta turbidez también puede afectar la capacidad de las branquias de los peces para absorber el oxígeno disuelto . ^{[ 88 ]} También se producirá acidificación, lo que reducirá el pH del agua y afectará a la fauna y flora que viven en el medio ambiente. Se producirá contaminación por fluoruro si la ceniza contiene altas concentraciones de fluoruro. ^{[ 89 ]}

La acumulación de ceniza también afectará a los pastos, plantas y árboles que forman parte de las industrias hortícola y agrícola . Las caídas de ceniza delgadas (<20 mm) pueden hacer que el ganado pierda el apetito, inhibir la transpiración y la fotosíntesis y alterar el crecimiento. Puede haber un aumento en la producción de pastos debido a un efecto de acolchado y un ligero efecto fertilizante, como ocurrió después de las erupciones del Monte Santa Helena en 1980 y del Monte Ruapehu en 1995/96. ^{[ 90 ]}^{[ 91 ]} Las caídas más intensas enterrarán completamente los pastos y el suelo, lo que provocará la muerte de los pastos y la esterilización del suelo debido a la falta de oxígeno. La supervivencia de las plantas depende del espesor de la ceniza, la composición química de la ceniza, la compactación de la ceniza, la cantidad de lluvia, la duración del enterramiento y la longitud de los tallos de las plantas en el momento de la caída de la ceniza. ^{[ 10 ]}

Los bosques jóvenes (árboles de menos de 2 años) son los que corren mayor riesgo por la caída de ceniza y es probable que resulten destruidos por depósitos de ceniza superiores a 100 mm. ^{[ 92 ]} Es improbable que la caída de ceniza mate a los árboles maduros, pero la acumulación de ceniza puede romper ramas grandes durante caídas intensas (más de 500 mm). También puede producirse la defoliación de los árboles, especialmente si la ceniza contiene partículas gruesas. ^{[ 10 ]}

La rehabilitación del terreno tras la caída de ceniza puede ser posible dependiendo del espesor del depósito. El tratamiento de rehabilitación puede incluir: siembra directa del depósito; mezcla del depósito con suelo enterrado; raspado del depósito de ceniza de la superficie del terreno; y aplicación de tierra vegetal nueva sobre el depósito de ceniza. ^{[ 37 ]}

Interdependencia

La infraestructura crítica y los servicios de infraestructura son vitales para el funcionamiento de la sociedad moderna, ya que proporcionan atención médica, vigilancia policial, servicios de emergencia y servicios esenciales como agua, alcantarillado, energía eléctrica y transporte. A menudo, las instalaciones críticas dependen de estos servicios esenciales para su funcionamiento, lo que las hace vulnerables tanto a los impactos directos de un evento peligroso como a los efectos indirectos de la interrupción de dichos servicios. ^{[ 93 ]}

Los impactos en las infraestructuras vitales también pueden ser interdependientes . La vulnerabilidad de cada infraestructura vital puede depender de: el tipo de peligro, la densidad espacial de sus enlaces críticos, la dependencia de los enlaces críticos, la susceptibilidad a los daños y la velocidad de restablecimiento del servicio, el estado de conservación o la antigüedad, y las características institucionales o la propiedad. ^{[ 33 ]}

La erupción del Eyjafjallajökull en Islandia en 2010 puso de relieve el impacto de la caída de ceniza volcánica en la sociedad moderna y nuestra dependencia del funcionamiento de los servicios de infraestructura. Durante este evento, la industria aérea sufrió pérdidas por interrupción de la actividad comercial de entre 1.500 y 2.500 millones de euros debido al cierre del espacio aéreo europeo durante seis días en abril de 2010 y los cierres posteriores hasta mayo de 2010. ^{[ 94 ]} Se sabe que la caída de ceniza de este evento también causó pérdidas locales en los cultivos agrícolas, pérdidas en la industria turística, destrucción de carreteras y puentes en Islandia (en combinación con el agua de deshielo glaciar) y costes asociados a la respuesta de emergencia y la limpieza. Sin embargo, en toda Europa se produjeron pérdidas adicionales asociadas a la interrupción de los viajes, la industria de seguros, el servicio postal y las importaciones y exportaciones en Europa y en todo el mundo. Estas consecuencias demuestran la interdependencia y la diversidad de los impactos de un solo evento. ^{[ 38 ]}

Preparación, mitigación y gestión

Dos métodos de control durante las erupciones del Kelud en 2014 : barrido (arriba) y rociado con agua (abajo).

La preparación ante la caída de ceniza debe incluir el sellado de edificios, la protección de infraestructuras y viviendas, y el almacenamiento de suficientes alimentos y agua para que duren hasta que termine la caída de ceniza y comience la limpieza. Se pueden usar mascarillas antipolvo para reducir la inhalación de ceniza y mitigar cualquier efecto en la salud respiratoria. ^{[ 47 ]} Se pueden usar gafas protectoras para evitar la irritación ocular.

En casa, mantenerse informado sobre la actividad volcánica y contar con planes de contingencia para refugios alternativos constituye una buena preparación ante una caída de ceniza. Esto puede prevenir algunos impactos asociados a la caída de ceniza, reducir sus efectos y aumentar la capacidad humana para afrontar tales eventos. Algunos elementos como una linterna, láminas de plástico para proteger los equipos electrónicos de la entrada de ceniza y radios a pilas son extremadamente útiles durante una caída de ceniza. ^{[ 10 ]}

Se deben elaborar planes de comunicación con antelación para informar sobre las medidas de mitigación que se están implementando. Se deben disponer de repuestos y sistemas de respaldo antes de que se produzcan caídas de ceniza para reducir la interrupción del servicio y restablecer la funcionalidad lo antes posible. Una buena preparación también incluye la identificación de los sitios de disposición de cenizas, antes de que se produzca la caída, para evitar su dispersión y facilitar la limpieza. ^{[ 95 ]}

Se han desarrollado algunas técnicas eficaces para la gestión de cenizas, incluyendo métodos y aparatos de limpieza, y acciones para mitigar o limitar los daños. Estas últimas incluyen cubrir aberturas como tomas de aire y agua, motores de aeronaves y ventanas durante eventos de caída de cenizas. Se pueden cerrar carreteras para permitir la limpieza de las cenizas caídas, o se pueden establecer restricciones de velocidad, para evitar que los automovilistas tengan problemas con sus vehículos y queden varados después de una caída de cenizas. ^{[ 96 ]} Para evitar mayores efectos en los sistemas de agua subterránea o redes de aguas residuales, se deben desbloquear los desagües y alcantarillas y evitar que las cenizas entren en el sistema. ^{[ 95 ]} Las cenizas se pueden humedecer (pero no saturar) rociándolas con agua, para evitar su removilización y facilitar la limpieza. ^{[ 96 ]} La priorización de las operaciones de limpieza para instalaciones críticas y la coordinación de los esfuerzos de limpieza también constituyen buenas prácticas de gestión. ^{[ 95 ]}^{[ 96 ]}^{[ 97 ]}

Se recomienda evacuar el ganado en áreas donde la caída de ceniza pueda alcanzar 5 cm o más. ^{[ 98 ]}

Suelos de ceniza volcánica

El uso principal de la ceniza volcánica es el de enriquecedor de suelos. Una vez que los minerales de la ceniza son arrastrados al suelo por la lluvia u otros procesos naturales, se mezclan con él y forman una capa de andisol . Esta capa es muy rica en nutrientes y resulta muy beneficiosa para la agricultura; la presencia de frondosos bosques en las islas volcánicas suele deberse al crecimiento y desarrollo de árboles en el andisol, rico en fósforo y nitrógeno . ^{[ 99 ]} La ceniza volcánica también puede utilizarse como sustituto de la arena. ^{[ 100 ]}

Véase también

Bentonita – Tipo de arcilla compuesta por minerales de arcilla esmectita absorbentes.
Deposición (física de aerosoles) : proceso por el cual las partículas de aerosol se acumulan en superficies sólidas.
Cemento energéticamente modificado : clase de cementos procesados mecánicamente para transformar su reactividad.
Helenita : vidrio artificial fabricado a partir de ceniza volcánica.
NOTAM – Aviso aeronáutico sobre posibles peligros para el vuelo
Hormigón romano : material de construcción utilizado en la antigua Roma.
Tefrocronología – Técnica geocronológica
Agregación de ceniza volcánica

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Enlaces externos

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