Proyectos
Evaluación de la emisión y dispersión del dióxido de azufre emitido por el volcán Nevado del Ruíz – Técnicas de monitoreo activo y pasivo
Resumen
Los volcanes a lo largo de las eras geológicas han sido la principal fuente de gases y partículas emitidas a la atmósfera. Actualmente, la atmósfera se encuentra formada principalmente por N2 (78%) y O2 (21%), gases que tienen un origen principalmente volcánico. Como fuentes naturales de emisiones, los volcanes en todo el mundo generan continuamente grandes volúmenes de gases y partículas conformados principalmente por H2O, CO2, SO2, HF, H2, S2, H2S, CO y SiF4. Estas fuentes geogénicas se posicionan como la principal fuente de S atmosférico, el cual se puede presentar en diferentes estados de oxidación, según los niveles de temperatura y la presencia de otros compuestos químicos; el SO2 conforma entre el 2% y 30% molar de las emisiones gaseosas volcánicas. Particularmente, el dióxido de azufre emitido en las fuentes geogénicas juega un papel fundamental controlando las propiedades del magma, así como su dinámica eruptiva, y sus reacciones químicas principales. Este gas se forma por reacciones que involucran compuestos azufrados; es incoloro, soluble en agua, de sabor ácido y es más denso que el aire. Este gas es un contaminante del aire de carácter irritante para el sistema respiratorio y para la mucosa conjuntival. Bajo exposiciones de corta duración, puede ocasionar trastornos en el funcionamiento pulmonar de personas asmáticas; por otro lado, bajo largos periodos de exposición, puede conducir a enfermedades en las vías respiratorias. La naturaleza de los compuestos de azufre, su alta reactividad y solubilidad en agua, los convierten en el principal causante de la lluvia ácida. Este fenómeno genera efectos negativos en los suelos y sistemas acuáticos. En los suelos, la lluvia ácida contribuye a la disolución y lixiviación de iones metálicos, y en cuerpos de agua, la acidificación genera la muerte de ciertos organismos que no sobreviven bajo pH ácidos. A nivel local, el volcán Nevado del Ruíz está ubicado en el Parque Nacional Natural Los Nevados en el límite entre los departamentos de Caldas y Tolima. Su altura es de 5321 m.s.n.m y posee una forma alargada en dirección NE – SW, y posee un cráter activo conocido como cráter Arenas. Este volcán clasificado como estratovolcán, posee son dos volcanes parásitos o secundarios: La Olleta y La Piraña. Actualmente, según su nivel de actividad, el volcán se clasifica en el Nivel III lo cual indica que se trata de un volcán activo con cambios en el comportamiento de su actividad volcánica. El Servicio Geológico Colombiano es la entidad encargada de monitorear la actividad volcánica del Nevado del Ruíz, y mide, entre otras variables, las emisiones de SO2 provenientes del cráter activo. El Grupo de Trabajo Académico en Ingeniería Hidráulica y Ambiental, adelanta el monitoreo activo del gas, conociendo su concentración cada cinco minutos en la zona centro de Manizales. A esta iniciativa se suma la campaña de monitoreo pasivo ejecutada en febrero del año 2015, la cual permitió construir una línea base compuesta por los perfiles altitudinal y longitudinal de las concentraciones de SO2 en zona rural de Villamaría y zona urbana de Manizales. Así pues, considerando el impacto que genera el SO2 en la salud y los ecosistemas, se plantea como objetivo de este proyecto estudiar las emisiones y dispersión de SO2 generadas por el volcán Nevado del Ruíz, mediante la correlación de información. Igualmente, el cumplimiento de dicho objetivo se realizará a través de la estimación de la emisión en horas nocturnas, el análisis de condiciones meteorológicas a nivel regional, la correlación de técnicas de monitoreo activo y pasivo, y finalmente, la implementación de un modelo de dispersión simple para analizar la trayectoria y dirección de la fumarola volcánica. Lo anterior se constituye como primera aproximación al estudio de dispersión de los gases contaminantes generados por el volcán, y se fundamenta como soporte para adelantar estudios más complejos mediante el uso de modelos.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL JÓVENES INVESTIGADORES E INNOVADORES 2015 - COLCIENCIAS
Modalidad:CONVOCATORIA NACIONAL JÓVENES INVESTIGADORES E INNOVADORES 2015 - COLCIENCIAS
Responsable