Pyroclastic Flow, Journal of Geology. ISSN 0719-0565. Vol.1, n° 1, 2012

Nota Geológica

Algunos antecedentes sobre la breve erupción de Octubre de 2011 en el Monte Hudson, 45º30’S, Andes del Sur. Some backgrounds on the short October 2011 eruption at Mt. Hudson, 45°30’S, Southern Andes J. E. ROMERO Geohiggins Taller de Geología, Museo Regional de Rancagua, Estado 668, Rancagua. Email: [email protected] Resumen El 25 de octubre de 2011 un sismo de magnitud 4.6 se registró en las cercanías de la caldera del volcán Hudson. Horas más tarde, luego de un enjambre sísmico, se alertó de la existencia de una columna eruptiva de 1.5km de altura sobre la caldera. Tres cráteres se abrieron dando lugar a la emisión de vapor, gases y tefra hasta una altura máxima de 5.5km. La actividad, aparentemente relacionada a una nueva intrusión basáltica interactuó con los niveles hidrotermales del volcán y la cubierta glaciar dando origen a una pequeña erupción subglaciar seguida por explosiones freatomagmáticas pulsátiles observadas hasta la primera quincena de Noviembre. La erupción de 7 días de duración dispersó tefra en un área de ~400km² y produjo lahares hacia los ríos Huemules y Sorpresa, sin producirse pérdidas humanas o materiales. Palabras clave: Volcán Hudson, enjambre sísmico, erupción subglaciar, lahares, caída de tefra. Abstract On October 25 2011 a 4.6 earthquake was registered nearby the caldera of Hudson volcano. Few hours later, after a seismic swarm, a 1.5km height above caldera eruptive column was alerted. Three vents were opened producing steam, gas and tephra emission until 5.5km maximum height. The eruptive activity apparently related with a new mafic intrusion interacted with the hydrothermal levels and the glacial covering of the volcano, forming an initial small subglaciar eruption followed by pulsatile phreatomagmatic eruptions that were observed until the first fortnight of November. The 7 days eruptive activity duration dispersed tephra in a ~400 km² area and produced lahars by the Huemules and Sorpresa rivers, without fatalities or material losses. Keywords: Hudson volcano, seismic swarm, subglacial eruption, lahars, tephra fall.

Introducción El Monte Hudson, o volcán Hudson, es una caldera activa que se ubica hacia el fin de la ZVS (Zona Volcánica Sur de los Andes) en la Región de Aysén (Chile). De su cima descienden los ríos como el Huemules, Sorpresa (Norte y Sur), Bayo, entre otros. El volcán ha registrado dos grandes erupciones subplinianas y plinianas (IEV=3,4) en 1971 y 1991 respectivamente. Esta última es

considerada una de las grandes erupciones de Chile en tiempos recientes y afectó principalmente a la Patagonia Argentina. El del 25 de Octubre de 2011, el Volcán Hudson incrementó su actividad luego de un enjambre sísmico que se inició a eso de las 19.08 horas. A partir de ese momento la sismicidad alcanzó cerca de 900 sismos en los días siguientes, la mayor parte de ellos a profundidades de entre 15-25km. El Servicio Nacional de Geología y Minería 1

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(Sernageomin) elevó la alerta técnica a Rojo y se fijó un radio de exclusión de 45km en torno al cráter por parte de las autoridades. A las 15.00 horas del 26 de Octubre se declaró la erupción menor del complejo a través de 3 cráteres inscritos en la caldera que concentraron por un período de 7 días una actividad eruptiva menor sostenida. Geología El Volcán Hudson corresponde a una caldera volcánica pleistocénica de 10km de diámetro en la cual existen materiales eruptivos del Holoceno y una gruesa capa de hielo (Fuenzalida y Espinoza, 1974), siendo el último volcán de la ZVS de los Andes. Posee una serie de conos, diques y centros eruptivos que se localizan alineados de forma paralela a la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui (ZFLO), como resultado del aumento en la colisión con la placa continental (Kilian et al., 1993). La caldera, se estructura sobre una elevación morfológica del Batolito Patagónico teniendo una forma circular, cuyos bordes se edifican encima de intrusivos monzodioríticos y solo en sus flancos exteriores Noreste y Sur se aprecian espesos afloramientos de secuencias pre-caldera de lavas máficas, brechas hialoclásticas, lahares y depósitos piroclásticos (Gutiérrez et al., 2005). La mayoría de los productos ubicados al exterior de la caldera están representados por potentes depósitos de lahares, flujos de lava subordinados y depósitos piroclásticos relacionados a grandes erupciones explosivas (Stern, 1991; Naranjo y Stern, 1998). Los flujos de lava post-caldéricos son escasos y ocurren como flujos delgados en los valles de los ríos Huemules y Sorpresa Sur, siendo en este último en donde las lavas se asocian principalmente con pequeños conos de salpicaduras de lava (spatters). En tanto, el sector sur del volcán está caracterizado por niveles potentes de piroclastos, constituidos por depósitos de caída, relacionados a las erupciones plinianas y subplinianas más recientes, en donde abundan las pumicitas bandeadas con escasos fragmentos líticos (Gutiérrez et al., 2005).

Fig. 1; Mapa geológico simplificado del volcán Hudson. Modificado de Gutiérrez et al (2005); Naranjo et al (1993). La propiedad intelectual de parte de este documento (imagen topográfica base) se utiliza bajo licencia. Copyright © Esri y sus licenciantes, todos los derechos reservados.

Por otro lado, en el Holoceno, doce centros eruptivos se han formado en diferentes ubicaciones en toda el área volcánica de 95km2. Los conos basálticos y las fisuras se han formado especialmente hacia el Este y Oeste de los bordes de la caldera. Los centros eruptivos ubicados al interior de la caldera Pleistocénica glaciada fueron a menudo altamente explosivos probablemente relacionados a procesos freatomagmáticos formando productos de composición andesítica a dacítica (Kilian et al., 1993). Antecedentes Históricos El Volcán Hudson fue reconocido por primera vez en 1971 y descrito como una caldera volcánica pleistocena (Fuenzalida y Espinoza, 1974), después de una erupción pequeña que generó un lahar destructor. Los registros tefrocronológicos reconocen una erupción en el 6.720 A.P., que emitió alrededor de 18km³ de tefra, considerándose la erupción más grande en los Andes del Sur y que afectó a Tierra del Fuego, mientras que otra también muy grande habría acontecido en el 3600 A.P. afectando a Santa Cruz en Argentina y Aysén en Chile (Stern, 1991; Naranjo y Stern, 1998; González-Ferrán, 1995; Stern, 2004).

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En los tiempos históricos se han identificado las erupciones de 1971 y 1991, ambas muy violentas y con devastadores efectos. A continuación se revisa cronológicamente el comportamiento eruptivo en ambos ciclos.

volumen total de tefra emitida es de entre 4 (Naranjo, 1991) y 6km³ (Ippach y Schmincke, 1992), lo que la ubica como una de las erupciones más grandes del siglo en Chile (González-Ferrán, 1995).

Mayo de 1970: Fuenzalida (1970) reporta una crecida en el río Huemules y aumento térmico en el volcán. Se puede interpretar como signos de reactivamiento previos a la erupción principal de 1971.

Erupción de Octubre de 2011

Agosto 17, 1971: Se inició la erupción a eso de las 18-19 horas, de carácter subpliniano (IEV= 34) que emitió columnas de tefras andesíticas, gases y vapores hasta alturas de 12km sobre el cráter, afectando principalmente Argentina y la costa atlántica entre Comodoro Rivadavia y San Julián. Los lahares mataron al menos 5 personas (Tobar, 1972; Fuenzalida, 1976; Cevo, 1978; González-Ferrán, 1995). Septiembre 18, 1971: Explosiones freatomagmáticas rítmicas cada 3 minutos y emisión de una columna de tefra de 400m sobre el cráter (Stambuk y Tobar, 1971 en González Ferrán, 1995). 1973: Se reportó un lahar en el río Huemules sin evidencias de un proceso eruptivo en superficie (González-Ferrán, 1995).

Un enjambre 318 de sismos inferiores a 1.7 grados Richter se registró en el Volcán Hudson entre el 1 y 14 de Junio de 2011, situación que llevó a las autoridades a declarar Alerta Temprana Preventiva para tres comunas de la región de Aysén. El martes 25 de Octubre de 2011 se produjo un sismo Ml= 4.6 a 7km al NO del borde de la caldera del volcán Hudson, con una profundidad de 19km y que en los días siguientes sería seguido por un enjambre sísmico (Sernageomin, 2011a) de alrededor de 900 sismos en la misma semana, relacionados con el sistema volcánico y cuyos hipocentros se localizaron entre 15 y 25km de profundidad bajo la caldera. El miércoles 26 de octubre se observó la surgencia de una columna de vapor, gases y escasas cenizas sobre la caldera, con la consecuente formación de lahares en el río Huemules. Así se da inicio a un nuevo ciclo eruptivo en el Volcán Hudson, con una fase inicial de tipo subglaciar. Cronología eruptiva

Agosto 8, 1991: Se inicia una erupción explosiva con emisión de tefra hasta una altura 12km sobre el cráter que dispersó las cenizas hacia el NNE alcanzando Puerto Montt y que depositó 0.7mm de ceniza en Puerto Chacabuco. Flujos de lava basálticos escurrieron a través de una fisura en el borde E de la caldera. Esta fase eruptiva tuvo una duración de 16 horas. La actividad fue extensamente estudiada por Naranjo et al., 1993. Agosto 11 al 15, 1991: Se produjo una erupción altamente explosiva, que alcanzó su paroxismo el 12 de Agosto, produciendo una columna de tefra de hasta 18km de altura y dispersión a más de 1200km en las Islas Malvinas, cubriendo una superficie total de entre 80.000 (Bitschene et al., 1993) y 150.000km² (Bank e Iven, 1991). El

La primera señal de actividad volcánica inusual se da a eso de las 19.08 horas del 25 de Octubre cuando se registra un sismo de M= 4.6 en las cercanías de la caldera del volcán, el cual en las 15 horas siguientes desata una seguidilla de 100 réplicas con características volcánicas (Sernageomin, 2011a). La actividad eruptiva no habría comenzado hasta el día 26 de Octubre cuando se constató la existencia de una columna de vapor, gases y escaso contenido en cenizas que alcanzaba aproximadamente 1,5km sobre la caldera. Aquel día el sitio Sulfur Dioxide Goup de la NASA publicó una alerta OMI de SO2 para el volcán. La fusión parcial de la cubierta glaciar a causa de el reactivamiento del volcán también generó lahares que descendieron a través del río 3

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Huemules (Sernageomin, 2011b). Posteriormente el 27 de Octubre se logró distinguir la existencia de tres cráteres de entre 200 y 500 metros cada uno, con emisión de vapor y gases como también cenizas, que juntos proyectaban una columna de 5.5km de altitud sobre la caldera (Sernageomin, 2011c) con aspecto cipresoidal en la base. El 29 de octubre en tanto, un sobrevuelo avistó lahares menores en el río Sorpresa (Sernageomin, 2011d), mientras que algunas fotografías del Ministerio de Obras Públicas (MOP) en el río Huemules muestran bloques métricos de hielo, depositados sobre una capa de sedimentos finos (ceniza) transportada por el lahar, hasta la bahía Elefantes. Seguido de esto, la columna eruptiva comenzó un notorio descenso en relación a su altitud (Ver Fig. 2), alcanzando 500 metros el 31 de Octubre e interrumpiendo su continuidad el 01 de Noviembre. Si bien luego de esta fecha no se menciona en los informes técnicos oficiales la existencia de nuevas emisiones de ceniza, las cámaras de vigilancia volcánica de SERNAGEOMIN localizadas en las cercanías del cráter mostraron una violenta explosión con apariencia freatomagmática (forma de “cola de gallo”, cipresoidal o jet) el 03 de Noviembre cerca del medio día, la cual habría alcanzado una altitud estimada en 1.5-2.0km sobre la caldera, con un diámetro no inferior a 2km y rápida dispersión hacia el NE. En consideración de la fecha de esta explosión y tomando en cuenta que en los días siguientes se depositó nieve en la caldera producto del mal tiempo, fotografías adquiridas el 17 de Noviembre por la Agencia Espacial NASA (ali_2011321_lrg) que muestran un depósito fresco de tefra, estarían indicando indudablemente la persistencia de la actividad, posiblemente pulsátil, a lo largo de la primera quincena de Noviembre. Dispersión de las cenizas y morfología de los cráteres Una detenida observación de fotografías aéreas obtenidas por el Ejército de Chile y la Agencia Espacial NASA del área activa (EO-1 ALI, 31 de octubre y 17 de noviembre) permiten determinar la morfología de los cráteres de esta erupción que

Fig. 2; Altura de la columna eruptiva (a) y sismicidad (b) durante el período de actividad eruptiva, según datos obtenidos de los informes de Sernageomin.

se alinean en dirección N20°W (Fig.3a), cuyo centro más activo se localiza hacia el NE, de forma irregular, aparentemente compuesto por la coalescencia de al menos 3 cráteres más pequeños y que concentró la mayor parte de la emisión de tefra durante la actividad de octubre de 2011. En tanto, los otros dos cráteres ubicados hacia los bordes de la caldera presentan márgenes que les dan forma oval, y que terminan en pequeñas fisuras algunos cientos de metros de longitud hacia la parte basal de ambos cráteres. En general, todos los cráteres anteriormente mencionados han desarrollado un lago en su interior y han formado numerosas grietas anulares concéntricas en la superficie de la cobertura glaciar. En cuanto a la dispersión de las cenizas (fig.3b), en base a un análisis detenido de una fotografía de la NASA, específicamente EO-1 ALI del 01 de noviembre (tmo_2011304_lrg) se puede observar una zona de forma casi triangular en la que se han depositado cenizas, que corresponde a una superficie de ca.400km², cálculo realizado a través de simples cálculos de área de triángulos (figuras adaptables al depósito) y posterior sumatoria.

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Fig.3; a) Imagen satelital (NASA) de la zona de cráteres activos, se resalta orientación (rectas rojas), grietas anulares en el hielo (líneas verdes) y cráteres (líneas punteadas naranjas). ; b) Mapa de distribución de las cenizas. También se señalan los cráteres y la dirección de los principales lahares. Autor. La propiedad intelectual de parte de este documento (imagen topográfica base) se utiliza bajo licencia. Copyright © Esri y sus licenciantes, todos los derechos reservados.

En tanto, un área de ca.50km² concentra los depósitos más densos de piroclastos, los cuales según pruebas de laboratorio serían de composición basáltica (Sernageomin, 2011e). De ser así, esto sería un claro indicativo de que un cuerpo magmático se ha inyectado en el sistema superficial. De producirse nuevas inyecciones o

de continuar el ascenso y vesiculación del magma que aparentemente se ha involucrado, se podría desencadenar una erupción mayor en un futuro próximo. Cabe destacar que en 1991 un magma basáltico alteró la zonación de una cámara andesítica, produciendo la erupción Pliniana por mixtura de magmas (Naranjo, 1993).

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Actividad subglaciar La actividad observada en el período comprendido entre el 25 de Octubre y 01 de Noviembre de 2010 responde claramente a una manifestación de tipo subglaciar. Según Kilian et al (1993) la cobertura glaciar alcanza un espesor de entre 20-30m. La evolución de la actividad parece ser bastante similar a la de otras erupciones de tipo subglaciar descritas en la literatura volcanológica. Para la erupción del Volcán Vatnajökull en 1996 (Islandia) se observó una fase sísmica inicial, seguida por la aparición de grietas anulares en la superficie del glaciar y con posterioridad la emisión de una columna inicial de vapor y escaza ceniza de 0.5km que se tornó en una emisión oscura de ceniza que alcanzó 9km de altura (Smellie, 1999) . En el caso del Volcán Hudson, la secuencia se desarrolla en el mismo orden, sin embargo en mucha menor escala y de corta duración. El inicio de la actividad eruptiva, marcado por la presencia de una columna de vapor y escaza ceniza de 1.5 km de altura precedida por el desborde del río Huemules (lahar) confirma el estilo eruptivo “subglaciar” de esta erupción. El lahar no se observó en superficie, dado que escapaba debajo del glaciar. La actividad posterior, caracterizada por un incremento en la altura de las columnas eruptivas (Fig. 4a) y la aparición de explosiones tipo jet o cipresoidales (Fig. 4b), sumadas a la existencia de juveniles basálticos reconocidos por SERNAGEOMIN indican que esta consistió en manifestaciones de tipo freatomagmático (Morrisey et al, 1999). En cuanto a la alineación de los cráteres de superficie (Fig. 4c), es importante destacar que los de la actual erupción poseen dirección N2025°W, similar a los de la erupción basáltica inicial de 1991 de dirección N25°W (Kilian, 1993). La existencia de varios cráteres alineados sugiere la existencia de una fisura subglaciar, de similares características a la de 1991. Discusión y Conclusiones El volcán Hudson corresponde a una caldera de 10km de diámetro, activa, la cual ha presentado

actividad histórica y erupciones de gran explosividad (IEV= 4) tanto en 1971 como 1991. Solo la erupción de 1971 estuvo caracterizada por la existencia de signos de reactivación con considerable tiempo de anticipación a la erupción principal.

Fig. 4; Actividad subglaciar inicial seguida por explosiones freatomagmáticas. A) Columna eruptiva; B) Explosión freatomagmática cipresoidal; C) Grietas anulares y alineamiento de los cráteres. Fotos gentileza del Ejercito de Chile, 26 de Octubre de 2011.

La actividad desarrollada por el Hudson en 2011 comenzó el 25 de octubre con un sismo M=4.6, sucedido por un enjambre sísmico y la aparición de una columna de gases, ceniza y vapor que alcanzó una altura máxima de 5.5km el 27 de octubre, mostrando un claro descenso hasta desaparecer el 01 de noviembre. Sin embargo, la evidencia satelital y fotográfica sugiere que se habrían desarrollado episodios eruptivos 6

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intermitentes durante la primera quincena de noviembre. La tefra evacuada durante el proceso eruptivo se dispersó por un área de ca. 400km², sin embargo se desconoce con exactitud la potencia de los depósitos, lo cual permitiría calcular el volumen de tefra emitida. La erupción tuvo lugar a través de tres cráteres proximales a los de la fase efusiva de la erupción de 1991, los cuales se alinean en dirección N20°W, siendo el del NE el cual concentró la mayor parte de la emisión de tefra. Según el Sernageomin, las cenizas colectadas serían basálticas, lo cual sugiere la existencia de un cuerpo magmático máfico que ascendió posiblemente hasta niveles hidrotermales del volcán. Dicha interacción, sumada a la cobertura glaciar propia de la Caldera Hudson son responsables de las manifestaciones de superficie, de tipo inicialmente subglaciar y que derivaron en una actividad freatomagmática, las que además dieron lugar a lahares que transportaron ceniza y bloques incluso métricos de hielo hacia los ríos Huemules y Sorpresa. Sin duda que las evidencias aportadas en esta nota son insuficientes para explicar y clasificar la fase eruptiva en su plenitud, por lo que se hace necesario realizar una completa caracterización de los productos emitidos durante esta fase eruptiva, así como obtener datos de terreno sobre los diferentes espesores de la tefra depositada y generar un mapa de isopacas que permita calcular el índice de explosividad volcánica. Los datos expuestos en este trabajo pretenden ser de utilidad para continuar con las líneas de investigación futuras. Considerando la historia eruptiva de este volcán y la existencia de un cuerpo ígneo durante esta última erupción menor, es posible que en un futuro próximo se puedan producir erupciones de mayor IEV en este volcán. Agradecimientos: El autor agradece a la sismóloga volcánica Liliana Troncoso por la revisión crítica de esta contribución y por aportar a ella con valiosas sugerencias técnicas.

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Recibido: Febrero 2012 Aceptado: Marzo 23, 2012

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