Los volcanes submarinos tienden a volverse más explosivos a medida que descienden y la presión del agua que los recubre disminuye. Manteniendo el tema de mi artículo anterior, comenzaré al nivel del mar y aumentaré gradualmente la altitud.
Las erupciones de Surtseyan (ver Seaways, febrero de 2020) pueden ser extremadamente explosivas y mortales, pero generalmente tienen un efecto muy local. La erupción de diciembre de 2019 en White Island, Nueva Zelanda, afectó solo a la gente de la isla. Un barco turístico acababa de zarpar, pero aunque todavía estaba muy cerca, la tripulación y los pasajeros resultaron ilesos; pudieron regresar de inmediato para rescatar a los sobrevivientes.
A medida que el edificio volcánico crece y se solidifica, la interacción entre el magma y el agua circundante disminuye y los estilos de erupción cambian. Las islas Eolias al norte de Sicilia, Italia, pueden considerarse ejemplos de las próximas etapas de evolución de un edificio volcánico, que llevan el nombre de las islas de este grupo: Stromboli y Vulcano.
En una erupción estromboliana, pequeñas liberaciones regulares de gas acumulado arrojan magma incandescente a unas pocas decenas de metros en el aire. El volcán en la isla de Stromboli ha estado en erupción durante miles de años y normalmente tiene un “eructo” menor cada 20 minutos. Apodado ‘El faro del mar’ debido a su visibilidad desde lejos, este sitio es visitado a menudo por cruceros y embarcaciones de recreo. Aunque principalmente benigno, se sabe que tiene erupciones más violentas que pueden ser un peligro para cualquiera que esté cerca de la costa.
Una erupción vulcaniana puede considerarse una progresión directa de la erupción de Surtseyan. El volumen de material erupcionado suele ser mayor, pero como a menudo hay menos interacción con el agua, la erupción en sí no es tan violenta. Es probable que una embarcación cercana a una erupción vulcaniana experimente solo una pequeña cantidad de precipitación de tefra (ceniza volcánica).
Este tipo de erupción a menudo se asocia con el crecimiento de un domo volcánico en el cráter. Estos domos son mecánicamente débiles y pueden colapsar debido a la inestabilidad o reacción a la lluvia. Si esto sucede, los escombros del colapso del domo pueden correr por las laderas del volcán en una avalancha caliente: una corriente de densidad piroclástica (PDC). El colapso del domo fue una causa que contribuyó a los peligros durante la catastrófica erupción del Monte Pelée, en la isla caribeña de Martinica. El volcán ha dado su nombre a las erupciones de Peléan.
PDC: un peligro mortal
A medida que el edificio y las islas continúan creciendo, también lo hace el tamaño de la erupción. Las erupciones de Peléan son las primeras en las que vemos columnas de erupción sostenidas. La erupción del Monte Pelée fue la primera vez que se describió y estudió el PDC. Un PDC puede precipitarse por la ladera del volcán a cientos de kilómetros por hora y estar extremadamente caliente (>500°C). Destruyen todo a su paso, incluso matan a todos los seres vivos expuestos a ellos. Estas avalanchas de tefra caliente se forman por el colapso de una cúpula o una columna de erupción, la primera tiende a ser menor en volumen y destructividad.
Hay muy pocas imágenes de un PDC fluyendo sobre el agua, pero a continuación se puede ver uno de Montserrat, en el Caribe…https://www.youtube.com/embed/GeghNYm_03A?rel=0&controls=1
Este solo viajó unos cientos de metros sobre el mar, pero el del Monte Pelée viajó al menos un par de millas. Cuando un PDC ingresa al mar, crea un peligro adicional, ya que la masa de roca desplaza una cantidad sustancial de agua y genera una ola de tsunami. Si el PDC está muy caliente, expulsará una gran cantidad de agua, y el gran aumento en el volumen de agua a vapor acelera aún más el PDC. En este caso, el PDC viajará más rápido que la ola del tsunami y golpeará primero a cualquier embarcación cercana.
Si una embarcación se encuentra en un área donde podría ocurrir un PDC, la tripulación debe cerrar todas las luces muertas y cualquier abertura no esencial en el alojamiento. Si se ve un PDC acercándose a la embarcación, la mejor opción será dirigirse hacia él a toda velocidad con toda la tripulación dentro del alojamiento; quizás otro buen uso para la ciudadela. Justo antes de que llegue el PDC, abandona el puente. Es probable que las ventanas del puente exploten y que cualquiera que permanezca allí probablemente muera.
Los informes de algunos de los tripulantes sobrevivientes de la erupción del Monte Pelée mencionan remolinos y fuertes corrientes que afectaron al barco inmediatamente antes del golpe del PDC y el tsunami. No he podido recrearlos en simulación, pero un barco más lejos de Martinica también informó de corrientes extrañas, por lo que es posible que se hayan producido algunas perturbaciones en el lecho marino al mismo tiempo.
Cuando el catastrófico PDC de Mt Pelée entró en la bahía de St Pierre el 8 de mayo de 1902, el primer barco que encontró fue el barco de cable SS Grappler. La fuerza de la explosión la volcó y el calor de la nube de ceniza incendió los restos; todas las manos se perdieron. Se cree que 18 barcos de diferentes tamaños estaban anclados, y los restos de todos menos uno todavía están en el fondo de la bahía. El barco que escapó, SS Roddam, logró navegar a la cercana isla de Santa Lucía, aunque 17 de los tripulantes estaban muertos o agonizantes. El volcán Soufrier en Santa Lucía también estaba en erupción en ese momento; el Capitán debió pensar que había salido de la sartén solo para navegar hacia el fuego. Aunque los barcos y la gente de mar que murieron están mal documentados, probablemente unos pocos cientos de marineros y pasajeros murieron ese día.
Quizás el tipo más conocido de erupción es la erupción pliniana, que lleva el nombre de Plinio el Joven, el autor del relato de la erupción del 79 d. C. del Monte Vesubio, Italia, que enterró las ciudades de Pompeya y Herculano. En este tipo de erupción, los PDC siguen siendo un peligro importante, pero es más probable que las embarcaciones se vean afectadas por la precipitación de tefra. Aunque una embarcación puede experimentar precipitaciones de erupciones de menor magnitud, solo a medida que aumenta el tamaño de la erupción, los peligros de la tefra comienzan a causar una preocupación seria.
Lluvia de tefra – navegación
La lluvia de tefra puede extenderse muchas millas desde el volcán. La navegación en áreas de lluvia de tefra se verá afectada tanto por la reducción de la visibilidad como por la degradación de la señal del radar. La ceniza volcánica es opaca para el radar y la señal emitida sufrirá atenuación mientras que la pantalla del radar se ‘blanqueará’ por el exceso de retorno de la señal de la retrodispersión. En el caso de precipitaciones leves, cuando la visibilidad aún es de más de una milla, esto no debería ser mucho peor que lo que se experimenta durante las lluvias de moderadas a intensas, dentro de la experiencia de la gente de mar promedio. A medida que aumenta la magnitud de la precipitación de tefra, también lo hacen los efectos adversos. Eventualmente, el radar será ineficaz, ya sea para evitar colisiones o para navegar, y la visibilidad se reducirá rápidamente a casi cero.https://www.youtube.com/embed/1HhtZf5LiWw?rel=0&controls=1
La tefra seca es transparente a las señales GNSS, por lo que la posición de la embarcación debe representarse con una precisión razonable en los GPS y ECDIS, aunque será prácticamente imposible verificar la posición GNSS con la vista o el radar. Como las grandes erupciones volcánicas pueden tener un efecto en la atmósfera, la tefra a menudo cae a través de las nubes y aterriza húmeda en la embarcación. Si esta tefra húmeda se acumula en la antena GNSS, la señal recibida se debilitará lentamente hasta que se pierda la precisión posicional. Durante mi investigación no tuve acceso a otros equipos electrónicos de fijación de posición, por lo que no sé cómo se verán afectados. Sin embargo, se puede hacer una deducción por el hecho de que UHF/VHF no parecen verse afectados, mientras que los radares de banda X y S se ven gravemente afectados.
Problemas de estabilidad
La densidad de la tefra varía de un volcán a otro, e incluso entre diferentes erupciones del mismo volcán, pero con frecuencia se cotiza en aproximadamente 1 t/m3. Esta figura se puede utilizar para evaluar rápidamente los efectos sobre la estabilidad del recipiente de la acumulación de tefra. Los barcos con francobordos bajos, como petroleros cargados o graneleros y/o con grandes alturas metacéntricas (GM), deben permanecer estables a pesar de la gran acumulación de lluvia radiactiva en las cubiertas. Sin embargo, las embarcaciones con francobordo alto y/o GM pequeño pueden volverse inestables y correr peligro de zozobrar. Las balsas de piedra pómez también están estrechamente asociadas con las erupciones plinianas: la reducción de GM por el empuje hacia arriba de la piedra pómez en el fondo del barco, que podría ser bastante sustancial, sumado a la pérdida de GM causada por la tefra acumulada en la parte superior del barco podría hacer que la estabilidad se convierta rápidamente en un problema. problema importante.
Todas las embarcaciones deben volver a evaluar su estabilidad antes de ingresar a un área donde una erupción explosiva está en progreso o es probable. Como mínimo, todos los buques deben aplicar la fórmula de “condición de formación de hielo” a sus cálculos de estabilidad. Es relativamente sencillo producir un gráfico de GM contra el espesor de la acumulación de tefra para la condición de estabilidad del recipiente. Esto actuará como una guía aproximada para la toma de decisiones inmediata. El Capitán puede utilizar el gráfico para evaluar el grado de peligro que representa para la embarcación y si la tripulación puede permanecer en el alojamiento hasta que la embarcación esté libre de las peores áreas de lluvia radiactiva.
Tabla de presiones dinámicas medidas o estimadas a partir de algunas erupciones y la escora equivalente GZ que un buque podría experimentar si es golpeado de costado. El alto valor de Mt St Helens se debió a que este PDC comenzó a partir de una explosión lateral en lugar del colapso de una columna o cúpula. B)
Las curvas de escora superpuestas a una curva GZ típica tomada del libro de estabilidad de un buque portacontenedores. Tenga en cuenta que los PDC de Mt Unzen y Mt St Helens habrían volcado la embarcación.
Los comercios transpacíficos transatlánticos pasan con frecuencia cerca de Alaska, el arco de las Aleutianas y la península de Kamchatka. En invierno, pueden verse afectados por la formación de hielo y la lluvia de tefra. Esto podría duplicar el problema del peso adicional. Cualquier precipitación de tefra que ocurra al mismo tiempo que la acumulación de hielo se congelará en el recipiente dentro del hielo y será difícil de eliminar.
Eliminación de tefra
Si se decide que la tripulación necesita eliminar la tefra de la embarcación, es aconsejable tomar algunas precauciones antes de ingresar al área de lluvia radiactiva. Verifique que los imbornales y los puertos de limpieza estén limpios y que cualquier medida disponible para limpiar las cubiertas de ceniza y piedra pómez, como escobas y palas, debe estar lista antes de salir. La tripulación que trabaje para despejar las cubiertas requerirá algún tipo de protección pulmonar. La inhalación de pequeñas cantidades de tefra durante un breve período de tiempo no debería representar una amenaza para la salud de la gente de mar promedio, pero cuando se utilizan escobas y palas, el volumen de tefra en el aire aumentará significativamente.
Se pueden usar mangueras contra incendios para lavar la lluvia radiactiva de la parte superior de los contenedores y las cubiertas superiores, siempre que se inicie poco después de que la tefra comience a acumularse. Cuando use agua para lavar la tefra de la parte superior de los recipientes, tenga en cuenta que la tefra puede absorber alrededor del 30 % del peso del agua antes de que se vuelva móvil. El peso adicional puede provocar el colapso del techo del contenedor y la tefra húmeda ahora quedará atrapada dentro del contenedor. Es casi seguro que esto suceda con los contenedores abiertos que están protegidos solo con una lona. Incluso los contenedores con tapa de acero pueden sufrir. Se someten a pruebas de carga mediante la aplicación de 300 kg en un área de 600 mm × 300 mm (IMO, 1992), pero una capa gruesa de tefra húmeda bien puede superar esta carga.
Se debe considerar la posibilidad de cerrar los servicios no esenciales para aliviar la carga de la tripulación. También debe considerar apagar el sistema de aire acondicionado, si no puede funcionar en modo de reciclaje al 100 %. Esto reducirá la exposición a partículas de cenizas finas y reducirá el riesgo de que se dañen equipos electrónicos sensibles.
Tsunamis y otros fenómenos
Los tsunamis se pueden formar durante las erupciones volcánicas. El gran tsunami creado cuando Krakatau entró en erupción en 1883 tenía más de 30 m de altura cuando tocó tierra. El SS Berouw fue llevado más de 2 km tierra adentro y se perdieron todas las manos.
Otro peligro asociado con los volcanes es la formación de lahares, un flujo de lodo de lodo y roca, que puede persistir durante décadas después de una erupción. Los lahares se forman donde las fuertes lluvias o el deshielo movilizan tefra no consolidada. A medida que aumenta la densidad del líquido, también aumenta el peligro para todo lo que se encuentre en su camino. No pude encontrar evidencia documentada de daños a embarcaciones marítimas, pero muchas embarcaciones fluviales se han hundido o se han roto a la deriva como resultado de esto.
The Nautical Institute
