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Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. 99(1-4), 2004


Trabajos presentados en la VI Reunión de la IPA España

Control de la deglaciación del volcán Popocatépetl (México) por fotogrametría como aplicación a la prevención de lahares


Control on Popocatepetl volcano (Mexico) deglaciation using photogrammetry as an application to lahar prevention

Luis Miguel Tanarro García, José Juan Zamorano Orozco y David Palacios Estremera

Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. 99 (1-4): 105-117, 2004

Resumen

El volcán Popocatépetl (19º03’N y 98º35’W; 5.424 m) es uno de los grandes estratovolcanes activos del Cinturón Transversal Neovolcánico Mexicano. La interacción entre la actividad volcánica y la progresiva y rápida ablación de glaciar de su ladera noroccidental amenaza seriamente a las poblaciones vecinas. La Ciudad de México, con más de 20 millones de habitantes, se encuentra sólo a unos 70 km del volcán. El Popocatépetl inició su actual periodo eruptivo en diciembre de 1994. Desde entonces, los eventos piroclásticos más importantes, caídas en abril de 1995 y en julio de 1997 y flujos en enero de 2001, han provocado la fusión repentina de parte del glaciar y han originando lahares. El objeto de este trabajo es estimar la pérdida de masa y calcular el retroceso del glaciar generados en cada episodio eruptivo, a partir del tratamiento informático de fotografías aéreas, anteriores y posteriores a cada evento. Mediante el uso de un software informático específico, se llevó a cabo una transformación geométrica de las mismas, corrigiendo los problemas de escala y sus distorsiones. Esta rectificación, permitió comparar y contrastar el área glaciada y establecer, en definitiva, las variaciones espacio-temporales del glaciar en los últimos años. Los resultados obtenidos muestran que la superficie del glaciar ha decrecido desde mayo de 1989 hasta abril de 1998 en un 26,6%. Desde este último año hasta septiembre de 2002 el retroceso fue de un 48,6%. En septiembre del 2002 el glaciar había quedado reducido a 0,198 km2, lo que supone una reducción total del 62,3% con respecto a la superficie original que tenía en mayo de 1989 (0,525 km2). Por otro lado, desde abril de 1998 hasta septiembre de 2002 el frente del glaciar registra tasas de retroceso superiores a los 200 m (247 m en la lengua del Ventorrillo, 206 m en la de Tezcalco y 335 m en la de la Herradura). Como consecuencia de este retroceso, de las tres antiguas lenguas en que se dividía del glaciar, la oriental ha desaparecido y la occidental está a punto de hacerlo, por lo que, en breve, únicamente quedará la central.

Palabras clave: Fotogrametría, Geomorfología volcánica, Glaciares, Deglaciación, Lahares, Popocatépetl, México.

Abstract

Glaciers on active volcanoes are a potential source of natural disasters that can threaten outlying populations, and particularly those located at the base of the mountain. The sudden melting of these glaciers as a result of volcanic eruption can trigger massive mudflows or lahars that travel downslope through gorges and can extend for hundreds of kilometers beyond the source area, burying everything in their path. A retreating glacier exists on the northwest flank of Popocatepetl (19º03’N, 98º35’W; 5424 m), one of the largest active stratovolcanoes in Mexico’s Neovolcanic Belt (Fig. 1 and 2). The interaction between the volcanic activity and the rapid ablation of the glacier poses a serious threat to neighboring towns. Mexico City, with more than 20 million inhabitants, is only 70 km from the volcano. The present phase of eruption on Popocatepetl began on December 1994, with significant pyroclastic events occurring on April 1995 and July 1997, followed by flows at January 2001. This volcanic activity caused a suddenly melting of part of the glacier and triggered the formation of lahars. The purpose of this study is to estimate and calculate the effect of each eruption on the glacier in relation to the loss of glacier mass and the extent of its retreat. Our analysis was based on aerial photographs from the Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), a Mexican governmental agency responsible for monitoring natural disasters in the Popocatepetl area. Special computer software and an orthophoto of the glacier (scale 1:20,000, edition 1982) were used to determine the exact location of control points, easily identifiable in the agency photographs, and to provide these locations with a geometric interpretation that would compensate for any distortions or inaccuracies in scale. The adjustments reduced the margin of error to < 3m (Table I), so with this precision we were able to compare and contrast the glaciated area and the morphologic changes at the crater for each photograph. We then established the recent spatial-temporal variations in the glacier with regard to the retreat of the snout and the surface loss. The results of the study showed that a 26.6% reduction in surface occurred from May 1989 to April 1998, but more significantly, 48.6 % was lost between April 1998 and September 2002 (Table II and Fig. 3). The glacier melting that occurred in the last five years was constant and rapid and intensified considerably in the months following each major eruption. In fact, the glacier lost 13.2% of its surface in a three month interval from January to March 2001, which also coincided with a period of increased volcanic activity and the formation of lahars. From May 1989 to September 2002, the extension of the glacier was reduced by 62.3% from 0.525 km2 to 0.198 km2. Similar losses were observed in the location of the snout that retreated to higher elevations as the length of the glacier decreased (Table III, IV and Fig. 5). From April 1998 to September 2002, the snout retreated at a rate well above 200m at each of the tongues (Ventorrillo, 247 m; Tezcalco, 205 m; and Herradura, 335 m) (Fig. 6). As a result, Herradura tongue had almost completely disappeared, and the terminus of Ventorrillo was reduced to a strip of ice only 40-60 m wide which is likely to disappear soon leaving only the central tongue.

Keywords: Photogrammetry, Volcanic geomorphology, Glaciers, Deglaciation, Lahars, Popocatépetl, Mexico.





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