Jueves , Noviembre 14 de 2019

Integraciones Exitosas

Popocatépetl: gigante bajo vigilancia

Autor: Lilia Chacón A.

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Las autoridades cuentan con visión de 360º de lo que ocurre en el volcán, e información generada por 100 señales simultáneas

Por la afectación que puede tener en la vida de más de 25 millones de personas, 6.5 millones de viviendas, aeropuertos, centros educativos y centros de salud, el volcán Popocatépetl es uno de los más vigilados en el mundo.

La actual infraestructura tecnológica de monitoreo y vigilancia permite generar datos sobre el incremento en la actividad volcánica y revisarlos en menos de una hora; En 1993, cuando se reactivó la actividad fumarólica del Popocatépetl, los Institutos de Ingeniería y de Geofísica de la Universidad Autónoma de México (UNAM) solo contaban con dos estaciones sísmicas, relata el Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred). 

En los siguientes meses se reportaron cambios en la temperatura y pH del lago en el cráter, y se incrementó la emisión continua de gases y vapor de agua, por lo que el 14 de octubre de 1994 se instaló la primera estación sísmica telemétrica del Cenapred, Chipiquixtle, a 4 kilómetros del cráter, detalla el documento sobre la “Historia de la Actividad del Volcán Popocatépetl” del Centro.

El Sistema de Monitoreo se estableció en un esfuerzo conjunto entre el Cenapred y los institutos de Geofísica y de Ingeniería de la UNAM, el Cascades Volcano Observatoty, el United States Geological Survey, que hacia 2003 había logrado trasmitir en tiempo real 70 señales las 24 horas.

En 23 años, el sistema ha generado más de 40 mil sismogramas, 12 terabytes (TB) de información de parámetros volcánicos y 5TB de acervo fotográfico.

Origen del Popocatépetl

Un análisis de la morfología del volcán y su evolución geológica muestran que se trata de un volcán que ha estado activo por más de medio millón de años, ha presentado varias etapas de crecimiento, que formaron al menos tres volcanes previos, los cuales fueron destruidos por erupciones extraordinariamente grandes: el Nexpayantla hace 400,000 años, el Ventorrillo hace alrededor de 23,000 y El Fraile, hace 14,500. El cono moderno está construido sobre los restos de estos volcanes.

Sin embargo, a pesar del mantenimiento, se planteó la necesidad de modernizarlo y se incluyó al volcán de Fuego de Colima en el sistema, al ser considerados los volcanes de más alto riesgo del país, a fin de seguir los cambios en su estructura de manera detallada y en tiempo real; desarrollar, probar y aplicar modelos a la actividad presente y futura.

“El sistema se había relegado, ante el avance tecnológico a nivel mundial, era necesario mejorar la cantidad y calidad de la información que se generaba para la toma de decisiones en protección civil”, reconoce el director de Instrumentación y Cómputo, del Cenapred, Gilberto Castelán Pescina.

Modernización del monitoreo del Popocatépetl

El cambio, indica el director ha sido gradual. En la parte sísmica, los primeros equipos mandaban información por periodos cortos y en el muestreo se perdían algunas frecuencias en el registro de movimientos y actividad volcánica.

Se trabajaba con cámaras de baja resolución. Ahora se cuenta con equipos con capacidades de imagen térmica y nocturna; el medio de trasmisión se hacía por enlaces de UHF; ahora son digitales y Ethernet.

“Las imágenes del domo, por ejemplo, se hacían desde un helicóptero y con cámara de rollo. Actualmente, las inspecciones tripuladas, a cargo de la Policía Federal son con cámaras digitales con sistema de zoom de alta calidad y están evaluado el uso de drones, pero tienen el reto de ser vuelos a una altura mayor a los 5 mil metros al nivel de mar”, puntualiza.

Imágenes satelitales

En septiembre, el Fondo Nacional para la Prevención de Desastres Naturales (Fopreden) de la Secretaría de Gobernación aprobó los recursos al Cenapred para incrementar los puntos de vigilancia de los volcanes vía satelital, además de integrar algoritmos para la detección de los puntos de calor en México, la calibración de los datos de nubes de ceniza para los volcanes y el envío de imágenes digitales satelitales desde el GOES-16 para su integración en el Atlas de Riesgo. http://www.cenapred.unam.mx/es/documentosWeb/Fopreden/Informe3.pdf

En marzo de 2018, el Cenapred y la UNAM solicitaron al Fopreden recursos para un Sistema de Monitoreo Visual en tiempo real para el Popocatépetl y el Volcán de Fuego con cámaras de video de alta resolución e imágenes en infrarrojo para una mejor identificación de los peligros volcánicos, así como el equipamiento para la recepción de las señales en las oficinas del Centro.

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Con la instalación de las nuevas cámaras se reforzó la vigilancia visual de los volcanes y equipamiento para operar un sistema capaz de trasmitir en tiempo real, de acceso público, y almacenamiento para análisis posterior, detalla el documento de justificación desarrollado por el Instituto de Geofísica de la UNAM.

Las cámaras también con visión nocturna, agrega, mejoran los procedimientos de detección de los peligros asociados a la actividad volcánica como: lluvia de ceniza, caída de balísticos, derrumbes, derrames de lava y flujos piroclásticos,

Además de complementar los datos que brindan otros equipos de geofísica, geología, electrónica, comunicaciones y computación; generando una base de datos de imágenes y videos de eventos importantes para ser correlacionadas con otros parámetros de monitoreo, comenta Castelán Pescina.

En el caso del Popocatépetl, las cámaras de HD se colocaron en San Nicolás de los Ranchos y Tochimulco en Puebla, que cuentan con línea de vista al volcán, flancos descubiertos, infraestructura de telecomunicaciones, facilidades de acceso y seguridad.

Alcance de una posible erupción del Popocatépetl

  • En un radio de 30 kms, los principales riesgos son erupciones, flujos piroclásticos mayores y lahares destructivos.
  • Dentro de un radio de 100 kms del Popocatépetl se encuentran alrededor de 6.5 millones de viviendas, 25 millones de personas, 15 aeropuertos, 39 mil centros educativos y 4 mil centros de salud; donde el principal riesgo es la emisión de ceniza.
Fuente: Mapa de riesgo por caída de ceniza del Cenapred http://www.cenapred.unam.mx/es/Publicaciones/archivos/270-INFOGRAFAPOPOCATPETL-DISPERSINDECENIZA.PDF

Amperes especialistas en mediciones de sismas y volcanes

El 18 de septiembre de 2018, se publicó en el Diario Oficial de la Federación, la aprobación de un tercer elemento para el monitoreo, una partida por estaciones sísmicas portátiles, estaciones de registro sísmico de velocidad, equipos de espectro disperso y un monitor de variables geofísicas, que ganó la empresa Ampere Simonett.

Ampere es una empresa de Grupo Simonett W, de origen suizo, con su corporativo en México, con más de 50 años de experiencia en venta y asesoría de equipos de instrumentación, control, automatización, optimización y monitoreo para aplicaciones en infraestructura crítica e investigación.

Carla Simonett, gerente general, comenta que el proyecto del Popocatépetl, lo más relevante fue la instalación de los equipos, debido a que los especialistas de la UNAM y el Cenapred sabía bien lo que requería y ajustaron a los equipos disponibles que hay en el mercado.

Detalla que una de nuevas ventajas competitivas de la empresa, es estar en contacto con las nuevas tecnologías especializadas, estar presente en los diferentes eventos internacionales sobre sismos y volcanes, por lo conocen las tendencias y nuevos desarrollos, que van presentando en México y América Latina.

Por ejemplo, ubica que los inclinómetros son muy utilizados en el estudio de volcanes activos, monitoreando el cambio en su forma antes y durante erupciones. Cuando el magma presurizado entra la cámara magmática a un lado del volcán, el suelo es forzado hacia arriba, causando que el suelo del volcán se incline hacia fuera.

Antes que una erupción suceda también existen cambios en la inclinación, por lo que su monitoreo es de mucha utilidad para los vulcanólogos alrededor del mundo, porque les ayuda a predecir las erupciones días antes del evento.

El monitoreo del Popocatépetl y el Volcán del Fuego trabajan con estos equipos por ser precisos tanto en mediciones de superficies y bajo tierra, tener sensibilidad debajo de micro radianes y para las mediciones de deformación del suelo.

Hoy, a 26 años de los primeros equipos de monitoreo del volcán, el Cenapred trabaja con 100 señales de las diferentes estaciones, cámaras de alta definición, penetrómetros dinámicos e inclinómetros, entre otros equipos de alta especialidad, que le brindan una visión de 360º del Popocatépetl.

Elementos que le permiten a los investigadores tener una mejor evaluación y seguimiento puntual de la actividad volcánica, reducir el tiempo en la toma de decisiones, al contar con más información, tener mayor certidumbre en calidad de los datos, para poder dictaminar un cambio en la fase del Popocatépetl, actualizar los planes de riesgos, niveles de impacto de las poblaciones aledañas y realizar estudios más especializados.

“Con el sistema anterior la revisión de los datos sobre el incremento en la actividad volcánica, para hacer un cambio en la fase del Popocatépetl podría tomar algunas horas, actualmente en menos de una hora se hace el anuncio”. Aseguró el directivo del Cenapred.

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