Vulcanología

Figura 1. Volcán Llaima, IX Región de Chile. Uno de los volcanes más activos de América del Sur

PROCESAMIENTO DE SEÑALES Y RECONOCIMIENTO DE PATRONES SÍSMICOS DE LOS VOLCANES

La cadena volcánica de los Andes del Sur forma parte de un límite activo geotectónico, entre la placa oceánica del Nazca y la placa continental de Sudamérica, por lo que Chile posee una intensa actividad volcánica. Los cambios en la actividad volcánica se presentan como variaciones en cantidad y característica de los eventos sísmicos como también en la modificación de la composición química de los gases en fumarolas, derrumbes, entre otros. El estudio de los volcanes se orienta a la búsqueda de patrones (sismos, gases, anomalías térmicas) que puedan representar un precursor eruptivo, pero también para realizar un seguimiento de erupciones en curso y elaborar modelos predictivos de los sistemas volcánicos.

SERNAGEOMIN (Servicio Nacional de Geología y Minería) a través de su programa Red Nacional de Vigilancia Volcánica, tiene la responsabilidad de vigilar los volcanes más activos de Chile con el fin de resguardar la población y la infraestructura de país. La vigilancia se realiza principalmente mediante la generación de diferentes niveles de alerta, identificadas por colores (verde: tranquilidad; amarilla: alerta; roja, alarma) las que, junto a una capacitación adecuada, entregan un marco de acción a las autoridades y a las personas. El Observatorio Vulcanológico de los Andes Sur (OVDAS) es el organismo de SERNAGEOMIN encargado del monitoreo de los volcanes. OVDAS ha instalado una red de monitoreo que cuenta con una gran cantidad de equipos para la vigilancia de los volcanes, en las que destaca el monitoreo de la sismicidad volcánica (ver Figura 2).

Figura 2. Esquema de la actividad de monitoreo de un volcán. El procesamiento primario está en la base ya que entrega los insumos para realizar las siguientes etapas

El gran flujo de información proveniente de las redes sísmicas de vigilancia (con más de 80 estaciones en línea en la actualidad) requiere de herramientas de apoyo al procesamiento de la información, las cuales garanticen la entrega oportuna de información básica para el seguimiento, la interpretación de los datos en caso de anomalías y la generación de modelos. Existe por lo tanto una necesidad de optimizar el proceso de análisis de las señales sísmicas, que son la base del monitoreo, haciendo que sea un proceso asistido por computador. El beneficio principal de un sistema que automatice la identificación de eventos es que permite disminuir las grandes cantidades de tiempo que se utilizan hoy en este análisis y así, orientar los esfuerzos de los expertos hacia el análisis avanzado, para el desarrollo de modelos que permitan una mayor comprensión de los procesos volcánicos. El procesamiento e identificación de eventos sísmicos en los volcanes es una tarea no trivial, requiriendo de sofisticados métodos de procesamiento de señales y reconocimiento de patrones. Por esta razón es necesario crear un grupo multidisciplinario que permita relacionar los problemas de geología y sismicidad de los volcanes con las herramientas matemáticas y computacionales que pueden ser utilizadas para su análisis. El Centro para la Investigación Multidisciplinaria en Procesamiento de señales se ha dado como tarea el poder aportar herramientas a esta problemática de manera de automatizar ciertas tareas que realiza el OVDAS y apoyar así la importante labor que realiza esta institución.

Figura 3. Observatorio Vulcanológico de los Andes Sur (OVDAS). Entidad Pública encargada del monitoreo de los volcanes más activos de Chile.