Cátedra de Biología Evolutiva Humana
Facultad de Psicología, Universidad Nacional de Córdoba
Fundación para la defensa del ambiente
(FUNAM)
Right Livelihood College
(Universities of Bonn, Malaysia, Lund y Addis Ababa)
Las cenizas volcánicas no son inofensivas
Informe sobre los efectos de las cenizas volcánicas sobre la salud y el ambiente con sugerencias para que las personas y gobiernos actúen en forma preventiva
Por:
Dr. Prof. Raúl A. Montenegro, Biólogo
Facultad de Psicología, Universidad Nacional de Córdoba
Fundación para la defensa del ambiente
(FUNAM)
Right Livelihood College
(Universities of Bonn, Malaysia, Lund y Addis Ababa)
Las cenizas volcánicas no son inofensivas
Informe sobre los efectos de las cenizas volcánicas sobre la salud y el ambiente con sugerencias para que las personas y gobiernos actúen en forma preventiva
Por:
Dr. Prof. Raúl A. Montenegro, Biólogo
Profesor Titular de Biología Evolutiva en la Universidad Nacional de Córdoba
Doctor Honoris Causa de la Universidad Nacional de San Luis
Profesor de Postgrado en Maestrías y Especializaciones de la Universidad de Buenos Aires (UBA), Universidad del Comahue, Universidad Nacional de Rosario, Universidad Nacional de Catamarca, Universidad Nacional de Córdoba, Universidad Nacional de Mar del Plata, otras.
Guest Speaker, Universidad de Harvard, Universidad de Berkeley y Universidad de Georgetown (USA), Universidad de Estocolmo (Suecia), Universidad de Jena y Universidad de Ilmenau (Alemania), Universidad de Salzburgo (Austria), Universidad de Queen's (Canadá)
Profesor Invitado, University of Helsinki, Finlandia.
Fellow, Universiti Sains Malaysia, Right Livelihood College.
Presidente de FUNAM (Fundación para la defensa del ambiente)
Ex Director de la Maestría en Gestión Ambiental (UN del Nordeste).
Ex Director de la Maestría en Gestión Ambiental (UN San Luis).
Ex presidente de la Asociación Argentina de Ecología.
Ex vicepresidente de Greenpeace Argentina.
Premio Nóbel Alternativo 2004 (RLA-Estocolmo, Suecia)
Premio Global 500 de Naciones Unidas (UNEP-Bruselas, Bélgica)
Premio Nuclear Free-Future (Salzburgo, Austria)
Premio a la Investigación Científica (Facultad de Farmacia y Bioquímica, UBA)
Miembro del Consejo Asesor de la Delegación Córdoba del INADI
Miembro Directivo del Consejo del Instituto Superior del Ambiente (ISEA) de la Universidad Nacional de Córdoba (Argentina).
Doctor Honoris Causa de la Universidad Nacional de San Luis
Profesor de Postgrado en Maestrías y Especializaciones de la Universidad de Buenos Aires (UBA), Universidad del Comahue, Universidad Nacional de Rosario, Universidad Nacional de Catamarca, Universidad Nacional de Córdoba, Universidad Nacional de Mar del Plata, otras.
Guest Speaker, Universidad de Harvard, Universidad de Berkeley y Universidad de Georgetown (USA), Universidad de Estocolmo (Suecia), Universidad de Jena y Universidad de Ilmenau (Alemania), Universidad de Salzburgo (Austria), Universidad de Queen's (Canadá)
Profesor Invitado, University of Helsinki, Finlandia.
Fellow, Universiti Sains Malaysia, Right Livelihood College.
Presidente de FUNAM (Fundación para la defensa del ambiente)
Ex Director de la Maestría en Gestión Ambiental (UN del Nordeste).
Ex Director de la Maestría en Gestión Ambiental (UN San Luis).
Ex presidente de la Asociación Argentina de Ecología.
Ex vicepresidente de Greenpeace Argentina.
Premio Nóbel Alternativo 2004 (RLA-Estocolmo, Suecia)
Premio Global 500 de Naciones Unidas (UNEP-Bruselas, Bélgica)
Premio Nuclear Free-Future (Salzburgo, Austria)
Premio a la Investigación Científica (Facultad de Farmacia y Bioquímica, UBA)
Miembro del Consejo Asesor de la Delegación Córdoba del INADI
Miembro Directivo del Consejo del Instituto Superior del Ambiente (ISEA) de la Universidad Nacional de Córdoba (Argentina).
Email: biologomontenegro@gmail.com
Teléfono fijo: 03543-422236 Teléfono Celular: 0351 155 125 637
Skype: raulmontenegro.ar
Colaboró:
Nayla Azzinnari
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Skype: raulmontenegro.ar
Colaboró:
Nayla Azzinnari
Primera Versión
Córdoba, Argentina
Junio de 2011
Las cenizas volcánicas no son inofensivas
Informe sobre los efectos de las cenizas volcánicas sobre la salud y el ambiente con sugerencias para que las personas y gobiernos actúen en forma preventiva
Por:
Prof. Dr. Raúl A. Montenegro, Biólogo
Colaboró:
Nayla Azzinnari
1. Introducción
Lo escrito a continuación es un aporte para repasar los distintos niveles de riesgo que genera la deposición de cenizas volcánicas en Argentina y difundir medidas prácticas destinadas a mitigar sus efectos negativos sobre la salud y el ambiente a corto, mediano y largo plazo. Sembrar el terror por las cenizas es tan peligroso como considerarlas inofensivas. Las cenizas volcánicas deben ser respetadas y no reducidas a la mera categoría de "molestas", y el Estado tiene la obligación de preparar a los ciudadanos y a sus instituciones para reducir sus riesgos.
Este informe ha sido elaborado desde la Fundación para la defensa del ambiente (FUNAM), la Cátedra de Biología Evolutiva de la Facultad de Psicología (Universidad Nacional de Córdoba) y el Right Livelihood College (RLC) pero el contenido es responsabilidad del autor. Sus destinatarios son las comunidades real y potencialmente afectadas por las cenizas volcánicas. Es además una reacción técnica ante la grave situación generada por la actividad del volcán Puyehue, la inexplicable actitud minimizadora de riesgos de algunos organismos nacionales como CNEA y la inexistencia de planes ciudadanos y municipales para actuar. Como todo trabajo de incidencia colectiva queda abierto a las sugerencias, críticas y agregados.
Agradezco muy especialmente los datos y apoyo brindados por Claire Horwell de la Universidad de Durham (Reino Unido), por Carol Stewart , Consultora Privada de Brooklyn, Wellington (Nueva Zelandia) y por Ryan Allen y Timothy K. Takaro de la Simon Fraser University (Faculty of Health Sciences, Burnaby, British Columbia, Canada). Destaco los valiosos comentarios recibidos de la Bióloga Patricia de Barrio de La Plata (Argentina) y de la Ingeniera María Ruth Clausen del Laboratorio de Análisis Químico y Ambiental de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Cuyo (Mendoza). Fueron invalorables además los estímulos e información brindados por personas y familias afectadas de Villa La Angostura y otros lugares de la Patagonia. Mi reconocimiento a Liliana Pisani de Villa La Angostura (Neuquén) y Sara Itkin de Bariloche (Río Negro). Tanto la conferencias que dicté en la Universidad de Bonn como Fellow del Right Livelihood College como las profundas conversaciones que mantuve con Eckart Ehlers, profesor emérito de la Universidad de Bonn, Solvay Gerke, Directora del ZEF en la misma universidad, Till Stellmacher del Right Livelihood College (RLC Campus) y Silja Graupe de la Universidad de Alanus, en Alemania, colaboraron decididamente para que decidiéramos encarar este informe como una contribución urgente y práctica.
2. Los volcanes como fuentes de ceniza
En todo el mundo existen unas 500 millones de personas que viven dentro de los 100 kilómetros de volcanes con algún tipo de actividad registrado [Small & Naumann, 2001]. Sin embargo, sus cenizas extienden el área de impacto a centenares y miles de kilómetros. A diferencia de otros fenómenos naturales cíclicos los fenómenos volcánicos son aleatorios y no existen sistemas precisos de predicción. Sin embargo, una vez desencadenados sus procesos es posible efectuar algún tipo de predicción sobre las áreas de impacto del magma fragmentado y expulsado, que el vulcanólogo Sigurdur Thorarinsson denominó "tefra" (1954). La tefra comprende tres tipos principales de piroclastos: ceniza (<2 mm de diámetro), "lapilli" (2-64 mm de diámetro) y "bombas volcánicas" (>64 mm de diámetro) [Throrarinsson, 1954].
Cuanto más pequeña y liviana es la partícula de piroclasto, mayor su potencial de ser transportada por el viento. La descarga de cenizas alcanza grandes alturas (desplazamiento vertical) y variadas distribuciones horizontales fuertemente influenciadas por el viento y las inversiones térmicas de superficie. Las partículas más pequeñas pueden incluso circular varias veces alrededor de la Tierra hasta precipitar. Como ocurre en otros procesos naturales la variabilidad de las cenizas es un resultado de los variados tipos de volcanes, de la variabilidad que muestra cada episodio de vulcanismo y de la interacción de las partículas entre sí y con el ambiente.
Las partículas eliminadas se mueven en conjuntos de densidad también variable ("nubes") que se diluyen a medida que aumenta la distancia al volcán. Cada partícula puede ser definida por su forma, naturaleza (cristalina, amorfa), diámetro mayor y menor, superficie, volumen, peso, opacidad, composición química y acidez (valor de pH).
Químicamente suelen distinguirse sus componentes mayores (% en peso, g/100g) y sus trazas (usualmente en partes por millón). Durante la erupción del volcán Eyjafjallajökull en 2010 (Islandia) esta fue la composición observada de sus cenizas:
Componentes mayores %Peso
Dióxido de sílice (SiO2) 57,96
Trióxido de aluminio (Al2O3) 15,54
Óxido de hierro (FeO) 9,23
Óxido de calcio (CaO) 5,38
Óxido de magnesio (MgO) 2,44
Óxido de sodio (N2O) 5,20
Óxido de potasio (K2O) 1,75
Dióxido de titanio (TiO2) 1,55
Pentóxido de fósforo (P2O5) 0,52
Óxido de manganeso (MnO) 0,25
Fuente: University of Iceland [2010].
Trazas ppm
Circonio (Zr) 481
Bario (Ba) 421
Estroncio (Sr) 314
Zinc (Zn) 166
Vanadio (V) 90
Iodo (Y) 80
Cromo (Cr) 48
Lantano (La) 45
Cobre (Cu) 34
Cobalto (Co) 29
Níquel (Ni) 23
Escandio (Sc) 18
Fuente: University of Iceland [2010].
Una de las muestras de las cenizas del volcán Puyehue analizada por el Centro Atómico Bariloche, en tanto, mostró los siguientes componentes mayores (% en peso) [Mogni, Cotaro & Daga, 2011]:
Componentes mayores %Peso
Dióxido de sílice (SiO2) 70,36
Trióxido de aluminio (Al2O3) 14,94
Óxido de sodio (Na2O) 5,11
Trióxido de hierro (Fe2O3) 3,64
Óxido de potasio (K2O) 2,61
Óxido de calcio (CaO) 1,54
Óxido de magnesio (MgO) 0,90
Dióxido de titanio (TiO2) 0,57
Óxido de cloro (Cl2O) 0,25
Trióxido de azufre (SO3) 0,08
Fuente: Mogni, Cotaro & Daga [2011].
En Neuquén la Universidad Nacional del Comahue analizó por su parte cenizas procedentes de la ciudad de Neuquén y del Alto Valle del Río Negro [Vallés & otros, 2011]. Mediante microscopía de polarización encontraron "un predominio de trizas vítreas y fragmentos pumíceos (vidrio vesiculado). En menor proporción cristales y fragmentos de cristales de cuarzo, cristobalita, plagioclasa y magnetita". Utilizando difracción de rayos X de polvo total para fracciones menores y mayores a 45 micrómetros determinaron "la presencia absolutamente mayoritaria de una fase amorfa correspondiente al vidrio. En muy escasa proporción se encuentran cristobalita (SiO2], plagioclasa y anfibol". Vallés y colaboradores encontraron que la cristobalita se concentraba principalmente en las fracciones menores a 45 micrómetros.
En contacto con el agua las cenizas generaban apenas una leve alcalinidad (pH 8) y las partículas correspondían en general a "un polvo fino que en su totalidad tenía dimensiones inferiores a 250 micrómetros". Indicaron que la mayor parte de las las partículas "se encuentran entre las fracciones de polvo inhalables y torácicas definidas por la norma europea EN481" y que "el 15% del total corresponde a polvo muy fino inferior a 10 micrómetros, que se clasifica según esa norma como fracción respirable" [Vallés & otros, 2011].
Dos vulcanólogos de la Universidad Nacional del Comahue por su parte detectaron la presencia de microburbujas con azufre, flúor y cloro dentro de las partículas de ceniza del volcán Puyehue. El estudio determinó que el material analizado es de composición ácida, compuesto por más de un 70% de sílice. Indicaron que las microburbujas con gases de flúor, azufre y cloro, el entrar en contacto con el agua, aún en pequeñas concentraciones, reaccionan formando ácido clorhídrico, sulfhídrico y fluorhidrico" [Bermúdez & Delpino, 2011]. De allí que las masas de agua contaminadas por cenizas que contengan estos gases puedan acidificarse.
En 2008 un Equipo Técnico [Araque & otros, 2008] analizó la composición físico-química de ceniza del volcán Chaitén sobre muestras obtenidas en Corcovado, Esquel, Epuyén y Trevelín. A continuación se describen los componentes mayores y las trazas que detectaron. El estudio confirmó la presencia de cristobalita.
Componentes mayores Corcovado %Peso Esquel %Peso Epuyén %Peso Trevelín %Peso
Dióxido de sílice (SiO2) 73,3 71,80 72,30 72,3
Trióxido de aluminio (Al2O3) 13,5 13,50 14,35 13,60
Óxido de sodio (Na2O) 4,50 4,60 4,50 4,40
Óxido de potasio (K2O) 3,30 3,20 3,20 3,15
Fe total, Trióxido de hierro (Fe2O3) 1,55 1,85 1,50 1,43
Óxido de magnesio (MgO) 0,35 0,60 0,35 0,30
Dióxido de titanio (TiO2) 0,25 0,3 0,25 0,23
Óxido de fósforo (P2O5) 0,08 0,08 0,08 0,07
Óxido de manganeso (OMn) 0,04 0,04 0,04 0,04
Óxido de estroncio (SrO) 0,01 0,01 0,01 0,01
Óxido de plomo (PbO) <0,01 <0,01
Fuente: Araque & otros [2008]
Trazas Corcovado ppm Esquel ppm Epuyén ppm Trevelín ppm
Titanio (Ti) 1.500 1.800 1.500 1.320
Manganeso (Mn) 300 330 330 320
Estroncio (Sr) 90 100 80 70
Zinc (Zn) 40 40 40 40
Litio (Li) 30 30 30 30
Cobalto (Co) <10 <10 <10 <10
Cobre (Cu)0 <10 <10 <10 <10
Cromo (Cr) <10 <10 <10 <10
Molibdeno (Mo) <10 <10 <10 <10
Níquel (Ni) <10 <10 <10 <10
Plomo (Pb) <10 <10 <10 <10
Cadmio (Cd) <5 <5 <5 <5
Uranio (U) 3,0 2.5 2,5 3,1
Fuente: Araque & otros [2008]
A nivel de componentes mayores dominan los óxidos de sílice, aluminio, sodio y potasio. Pero se encuentran presentes además óxidos de titanio, manganeso, estroncio y plomo.
A nivel de elementos traza fueron dominantes el titanio con un máximo de 1.800 ppm, el manganeso con un máximo de 330 ppm, el estroncio con un máximo de 100 ppm, el zinc con un máximo de 40 ppm y el litio con un máximo de 30 ppm. Los valores de titanio y manganeso deben ser considerados como relativamente altos. Con valores menores se encontraron cobalto, cobre, cromo, molibdeno, níquel, plomo, cadmio y el uranio, este último un metal radiactivo. Independientemente de los valores, el conjunto conforma un "cóctel de metales" cuyo eventual impacto depende de la cantidad de partículas que pueda inhalar una persona.
Pizzolón [2008], al referirse a los valores hallados de manganeso en cenizas (330 ppm), indicó que dados "sus efectos agudos sobre la salud" era necesario "extremar las precauciones para todas las personas afectadas a tareas de limpieza".
La EPA considera como límite para inhalación crónica (RfC) 0,00005 mg/m3 y el nivel de riesgo mínimo (MRL) de la ATDSR, en tanto, lo fija en 0,00004 mg/m3 para inhalación crónica (EPA, 2007).
En cuanto a las partículas presentes en aire de Esquel y Trevelín, las cantidades de PM10 fueron muy altas entre los días 4 de mayo y 12 de mayo de 2008 (por encima del valor límite 0,150 mg/m3). La cifra mayor se alcanzó el 4 de mayo, con 2,71 mg/m3, esto es, 18 veces por encima del límite [Araque & otros, 2008].
Horwell & otros (2010) analizaron 9 muestras de cenizas procedentes del Chaitén tomadas entre el 6 de mayo de 2008 y el 21 de febrero de 2009. Estos son los compuestos mayores que identificaron:
Componentes mayores %Peso
Dióxido de sílice (SiO2) 73,71
Trióxido de aluminio (Al2O3) 13,89
Óxido de sodio (Na2O) 4,28
Trióxido de hierro (Fe2O3) 1,65
Óxido de potasio (K2O) 3,00
Óxido de calcio (CaO) 1,60
Óxido de magnesio (MgO) 0,32
Dióxido de titanio (TiO2) 0,16
Óxido de manganeso (OMn) 0,06
Óxido de fósforo (P2O5) 0,06
Trióxido de azufre (SO3) 0,03
Fuente: Horwell & otros [2010].
El análisis comparativo de las cenizas muestra que incluso volcanes situados en lugares muy distantes entre sí delata patrones de similitud (la materia prima magmática), pero con diferencias cualitativas y cuantitativas muy interesantes. Cada muestra analizada es un "cóctel" particular de alta diversidad morfológica (naturaleza de las partículas) y química resultado de los procesos volcánicos que originaron ese universo. A la variabilidad de los cócteles se le agrega luego la variabilidad de la inhalación de "cócteles" primarios y la ingesta de "cócteles" secundarios (ver abajo). Además de considerar los compuestos mayores y trazas "dominantes" es importante considerar el conjunto, y superponer a este criterio la cantidad de partículas (o dosis) que inhala e ingiere una persona expuesta.
Horwell & otros [2010] analizaron muestras de cenizas procedentes de distintas fases del volcán Chaitén y encontraron una creciente cantidad de cristobalita a medida que pasó de su fase inicial explosiva (2-5 de mayo de 2008) a la fase de formación del domo (desde el 21 de mayo de 2008). Estos resultados plantean potenciales riesgos para las personas expuestas a frecuentes caídas de cenizas.
Los contenidos hallados fueron semejantes a los registrados para el volcán Soufrière, lo cual sugiere similares procesos de formación. Del total de muestras que corresponden al Chaitén (9 en total) las numeradas 01, 02, 03, 04 y 05 corresponden a la erupción del 2 de mayo de 2008; la Muestra 08 a la del 13 de agosto de 2008; la Muestra 09 a la erupción del 17, 18 o 19 de febrero de 2009, y las Muestras 10 y 11 al fenómeno eruptivo del 19 de febrero de 2009. Los lugares en que se tomaron las muestras fueron los siguientes: la 01 en Esquel, la 02 en Jacobacci, las 03 y 04 en Trevelín, y las 05 y 10 nuevamente en Esquel (Argentina). Las muestras 08 y 09, en tanto, fueron tomadas en cercanías del aeropuerto del Chaitén y la 11 en Futaleufú, Chile.
Muestra Cristobalita %Peso Cuarzo %Peso Material <4µ (%Vol acumulado) Material <10µ (%Vol acumulado)
Chaitén 01 2,2 0,7 9,71 20,23
Chaitén 02 7,4 1,9 10,73 21,60
Chaitén 03 2,8 0,6 11,93 24,35
Chaitén 04 2,4 0,8 8,73 18,13
Chaitén 05 2,8 0,6 10,32 21,39
Chaitén 08 16,2 2,3 11,39 21,66
Chaitén 09 13,9 1,4 17,65 39,63
Chaitén 10 19,0 2,0 12,68 26,43
Chaitén 11 17,1 1,2 11,07 24,78
Mon5/6/99 15,2 1,2 16,70 23,10
Mon12/7/03 11,9 1,6 11,47 22,49
MonExp 8,6 0,9 5,90 13,40
Fuente: Horwell & otros [2010]. Para los datos del volcán Soufrière (Muestras Mon5/6/99, Mon12/7/03 y MonExp) ver la tabla original contenida en el trabajo de Horwell & otros [2010]. Para estas tres muestras los datos correspondientes a material <4µ y <10µ proceden de Horwell [2007].
En las conclusiones del trabajo, Horwell & otros indican que el riesgo potencial de las cenizas crecieron a medida que cambiaba la modalidad de los procesos volcánicos en el Chaitén (desde la fase explosiva inicial a la de formación del domo), y que estos hallazgos –la importante presencia de cristobalita- justifican las tareas de monitoreo del aire conducidas por autoridades de salud de Chile y Argentina en el año 2009. Subrayan asimismo que las cenizas contenían niveles significativos de material respirable (lo cual se observa claramente en la tabla anterior).
Si bien hemos revisado comunicados oficiales de los años 2008-2009 no encontramos ninguna preocupación ni alerta pública en Argentina por la presencia de cristobalita en las cenizas volcánicas del Chaitén. El trabajo de Araque & otros [2008] indica que "se determinó en la muestra correspondiente a Esquel la presencia de cristobalita (…) pero no se detectó, con microscopio electrónico de barrido, fracción libre con morfología acicular o fibrosa que ha despertado la preocupación por ser perjudicial para la salud". Al referirse a los resultados disponibles para Futaleufú en Chile agregan que los análisis "confirmaron además la presencia de cristobalita". Este mismo trabajo concluye que la cristobalita "no presentó en ninguna de las muestras analizadas la forma estrellada, forma esta que reviste un carácter nocivo" [Araque & otros, 2008].
Otra aparente contradicción del trabajo citado es que si bien confirma el hallazgo de uranio como traza en las cenizas, a concentraciones de 2,5 a 3,1 ppm, las conclusiones indican que "no se detectó radiación en ninguna de las muestras, tanto para cenizas como para aguas". Cabe mencionar que el uranio –principalmente su isótopo dominante, el uranio-238 (238U) es un material radiactivo que emite partículas Alfa de alto contenido de energía.
3. Las cenizas volcánicas y las fuentes de agua potable
Las cenizas volcánicas no solo se depositan sobre suelo, vegetación nativa, cultivos, mamíferos de mediano y gran porte y construcciones sino también en ríos, lagos y reservorios artificiales de agua. De allí que deba vigilarse la composición físico-química y microbiológica de las aguas superficiales y ajustar los métodos de tratamiento para mantener su calidad. Witham, Oppenheimer & Horwell [2005] resumieron los resultados sobre lixiviados de ceniza volcánica correspondientes a 55 estudios hechos sobre 27 volcanes. Detectaron así la presencia de 55 compuestos solubles diferentes.
Otra revisión sobre la contaminación de fuentes de provisión de agua afectadas por cenizas volcánicas fue elaborada por Stewart & otros [2006]. Tras analizar 8 trabajos identificaron 6 grupos de impactos principales: a) Impactos físicos de las cenizas; b) Restricción en la disponibilidad de agua; c) Incremento de la turbidez; d) Acidificación; e) Contaminación por flúor y f) Otros contaminantes [Stewart & otros, 2006].
En los párrafos siguientes se resumen algunas de las consecuencias usualmente producidas por la descarga masiva de cenizas volcánicas:
a) Las cenizas volcánicas suelen aumentar la acidez de ríos y lagos (las cenizas del Puyehue, por ejemplo, serían predominantemente ácidas de acuerdo a los estudios realizados por Bermúdez & Delpino, 2011). En julio de 2000 el volcán Copahue en Argentina depositó una capa de 30-50 mm de cenizas sobre y alrededor del lago Caviahue. En las semanas siguientes a la erupción el pH del lago descendió a 2,1. Incluso a una distancia de 60 kilómetros la precipitación de cenizas aumentó la turbidez en los cursos de agua y redujo el pH a 2,5 [Smithsonian Institution, 2000; Stewart & otros, 2006].
En Anchorage (Alaska) una caída de ceniza volcánica de 3-6 mm (1953) provocó por ejemplo una bajante del pH a 4,5 [Blong, 1984].
Cuando aumenta la acidez aumenta además la capacidad del agua para transportar sustancias tóxicas [USGS, 2009]. Es un fenómeno que también ocurre durante los frecuentes derrames ácidos provocados por las actividades mineras de gran escala (DAM) [Montenegro, 2009].
b) Otro de los problemas son los lixiviados, materiales solubles en agua que pueden integrarse al agua de bebida, particularmente ácidos y sales. Los lixiviados más comunes incluyen cloro, sulfatos, sodio, calcio, potasio, magnesio y flúor (el flúor es particularmente crítico). Otros elementos que también se observan, pero a concentraciones menores, son aluminio, arsénico, bario, boro, bromo, cadmio, cobre, cromo, hierro, litio, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, plomo, selenio, talio y zinc [Stewart & otros, 2006; USGS, 2009]. Estas sustancias se vuelven de riesgo cuando superan los límites permitidos (ver Código Alimentario, Capítulo Agua de Bebida, y Anexos de la Ley Nacional de Residuos peligrosos 24051 y su Decreto Reglamentario 831).
El estudio publicado sobre el impacto de las cenizas procedentes del volcán Chaitén [Araque & otros, 2008] menciona la realización de análisis físico-químicos sobre aguas principalmente de consumo procedentes de reservorios superficiales. Pero la versión disponible –distribuida por organismos oficiales- no incluye los resultados de esos análisis. Esto nos impidió conocer las concentraciones observadas de metales y metaloides. El trabajo preveía sin embargo que las cenizas "podrían causar variación e impacto apreciable en el agua" al generar los ácidos sulfúrico, clorhídrico y fluorhídrico [Araque & otros, 2008].
Precisamente, uno de los contaminantes críticos generados por la actividad volcánica es el flúor [ver Baxter & otros, 1982]. Las cenizas depositadas en las aguas superficiales pueden aumentar notablemente su concentración, alcanzando valores de 2-10 ppm e incluso mayores. La exposición a concentraciones altas puede provocar fluorosis y enfermedades gastrointestinales además de otros efectos [ver Baxter & otros, 1982]. Pero lo preocupante en el caso del flúor es que dosis aceptadas en agua de bebida –para Estados Unidos, década de 1990- se han asociado al incremento de osteosarcoma en niños [Bassin, 2001; Cohn, 1992; Gelberg & otros, 1995].
Durante la erupción del volcán Hekla en Finlandia (2000) las cenizas recién producidas tenían 800-900 mg/kg de flúor y la nieve derretida por las cenizas unos 2.000 ppm [Smithsonian Institution, citado por USGS, 2009].
En Neuquén y como resultado de la erupción del volcán Lonquimay en la cordillera principal de los Andes (1988) hubo importantes deposiciones de ceniza en áreas naturales pero muy deterioradas que se dedican a la cría de ganado. En muestras de Festuca pallescens (coirón dulce) se encontraron valores muy altos de flúor: 212 ppm en Kilca, 181 ppm en Loncoluán, 181 ppm en Litrán, 181 ppm en Paso del Arco y 133 ppm en Mallín Chileno [Prio, 1989]. Tras descartar la procedencia desde aguas naturales con flúor y confirmar el origen volcánico, Prio indica que los animales, al consumir vegetación con altos contenidos de flúor (que las plantas absorben por vía radicular) ese exceso "provoca un deterioro de los epitelios tubulares con cambios degenerativos a nivel del parénquima renal". Al muestrear su presencia en hueso de animales (mediante biopsia de vértebras coxígeas) encontró valores muy altos en animales de Llamuco, 9.123 ppm; Pampa de Loncoluán, 2.481 ppm; Mallín Chileno, 3.446 ppm; Kilca, 3.140 ppm y Paso del Arco, 1.276 ppm. También halló cenizas "en los proventrículos de los rumiantes en cantidades que oscilaban entre 2 y 4 kilogramos, particularmente a nivel del librillo, produciendo una gastroenteritis hemorrágica" [Prio, 1989].
Witham & otros [2005] describen al flúor como el principal elemento absorbido en las cenizas y sugiere que durante las próximas erupciones de seis volcanes (Avacha, Galunggung, Grimsvot, Hekla, Lonquimay y Rupehu) se lo debería monitorear para prever eventuales efectos tóxicos [ver Stewart, 2006].
Actualmente existe una tendencia a reducir los límites máximos de exposición al flúor basada en los efectos tóxicos de bajas dosis [Wiles, 2005; HHS, 2011]. En Argentina la Resolución Conjunta 68/2007 y 196/2007 establece para flúor, de acuerdo a las temperaturas medias y máxima del año en cada lugar, un límite inferior de 0,9 y superior de 1,7 mg/l para 10°-12°C y un límite inferior de 0,6 y superior de 0,8 mg/l para 26,3-32,6°C. En enero de 2011 el Departamento de Salud y Servicios Humanos (HHS) y la EPA de Estados Unidos iniciaron el proceso de consultas para reducir el contenido máximo de flúor en agua potable a 0,7 mg/l [HHS, 2011]. Actualmente ese valor en Estados Unidos se ubica en el rango de 0,7-1,2 mg/l y en Argentina en el rango de 0,6-1,7 mg/l.
c) Turbidez. Es la medida de no transparencia del agua que producen los materiales suspendidos, orgánicos e inorgánicos. Tiene consecuencias sobre todo microbiológicas. Las aguas con turbidez alta favorecen el crecimiento de bacterias. En Anchorage (Alaska) la caída de 3-6 mm de ceniza procedente del volcán Mount Spurr aumentó la turbidez de 5 ppm a 290 ppm [USGS, 2009; Blong, 1984].
Se debe tener en cuenta que las aguas con muchas partículas (propias del agua con alta turbidez) protegen a los microorganismos patógenos de la desinfección y favorecen sus crecimientos poblacionales (Stewart & otros, 1006; USGS, 2009]. Deben preverse por lo tanto métodos de tratamiento y dosificaciones (de cloro por ejemplo) que permitan contrarrestar ese efecto.
Resulta fundamental que las autoridades municipales y provinciales mantengan un seguimiento muy estricto de las cuencas hídricas y la calidad del agua en los reservorios naturales midiendo en todos los casos la serie de variables que define el Código Alimentario para agua potable, donde se incluyen por ejemplo flúor, metales, pH, turbidez e indicadores microbiológicos. En tanto el agua se ajuste al Código el riesgo es poco significativo.
4. Las cenizas volcánicas como cócteles de sustancias contaminantes.
Es importante recordar que los procesos volcánicos son impredecibles y muy variables, y que esa variación se extiende a la naturaleza física y química de sus cenizas (partículas <2 mm). Las cenizas conforman cócteles primarios de contaminantes (aquellos generados durante el proceso de descarga de los volcanes y su traslado) y cócteles secundarios, cuando los contenidos de las cenizas interactúan por ejemplo con el agua generando sustancias derivadas, como ácidos sulfúrico, clorhídrico y fluorhídrico.
El cóctel primario es al mismo tiempo un cóctel físico y un cóctel químico. El cóctel físico está dado por las dimensiones de las partículas (diámetro, volumen, superficie, peso etc.) y sus formas. Una determinada muestra de cenizas puede contener una cierta diversidad física. El cóctel químico está dado por la composición misma de la partícula y las sustancias asociadas a esa partícula (por ejemplo microburbujas de cloro, azufre y flúor). Una determinada muestra de ceniza contiene por lo tanto una cierta diversidad química, usualmente expresada –después de procedimientos analíticos- en dos universos arbitrarios: las componentes mayores (medidas en % en peso, por ejemplo dióxido de sílice y dióxido de titanio) y las trazas (medidas en ppm, por ejemplo manganeso y flúor). En símbolos:
Cp = f (cf ; cq)
Donde "Cp" es el cóctel primario, "f" es 'función de', "Cf" es el cóctel físico y "Cq" el cóctel químico.
En el cóctel primario incluimos no solamente las sustancias originadas en el propio volcán (cuyas estructuras o características se mantienen) sino también los productos que resultan de cambios físicos y químicos, y que se generan durante el transporte o movilidad de la ceniza, todo ello dentro de la matriz atmosférica. En todos los casos estos cambios son resultado de factores endógenos (la naturaleza del conjunto de partículas que se traslada) y de factores exógenos (las distintas composiciones de las porciones de atmósfera que atraviesa ese universo de partículas, la radiación solar, la humedad relativa, la presión atmosférica, la incidencia de lluvias, la temperatura etc.).
Distintos volcanes y cada ciclo eruptivo de un mismo volcán producen diferentes cócteles primarios con sus particulares universos de conformación (cantidad de partículas "p" por unidad de volumen de aire "m"). Estos cócteles son inyectados en porciones altas de la atmósfera (en el caso del Puyehue-Cordón Caulle la columna de cenizas alcanzó los 8-9 kilómetros de altura), y por efecto del viento en distintas "capas" horizontales. A medida que estos universos de partículas se van alejando vertical y horizontalmente del volcán fuente, la concentración (densidad) de partículas disminuye por efecto de procesos de sedimentación. Las partículas mayores y más pesadas tienden a depositarse más cerca del volcán mientras que las más pequeñas y livianas suelen llegar más lejos y permanecer mayor tiempo en suspensión. No existen por lo tanto universos estándar de cócteles primarios, lo que explica la fuerte variación que suelen delatar los análisis realizados a distintas distancias del volcán y en distintos tiempos. Cuando una persona inhala un cierto volumen de aire contaminado, hace ingresar a su sistema respiratorio un "universo de cóctel primario" que sufre filtraciones desde su entrada por boca y nariz hasta el ingreso de las partículas a las porciones superiores del tracto respiratorio y pulmones, y a los líquidos de la cavidad bucal y el sistema digestivo. Lo que ingresa no es una partícula con determinada dimensión y forma ni una determinada sustancia química, por ejemplo dióxido de sílice, sino una mezcla compleja de partículas y sustancias.
La persona también recibe partículas en su sistema óptico, en su sistema auditivo y en su piel (tanto a nivel de piel desnuda como de piel con pilosidad). Por su mayor exposición, lugares de alta deposición de partículas son el cuero cabelludo, la barba en los hombres, las cejas y en menor grado las pestañas.
A la variación del cóctel primario que entra en contacto con la persona expuesta se le agrega la variación que ofrece el receptor para la deposición de cenizas. En general los bebés y los niños más pequeños son los más sensibles porque, proporcionalmente al peso, tienen más superficie expuesta y consumen más aire que los adultos, y carecen de mecanismos de conducta que los protejan (dependen de la protección externa, que no siempre es efectiva) [ver Tamburlini, von Ehrenstein & Bertollini, 2002]. Dentro del organismo humano pueden generarse, por interacción con los tejidos, cócteles secundarios, acompañados o no de procesos de "permanencia superficial" y "absorción" (por ejemplo en pulmones o en el sistema digestivo, pues las partículas contenidas en el aire también tienen este destino tras ser captadas por la mucosa y la saliva bucales). También se producirían procesos de abrasión dentaria.
Además de los cócteles primarios de cenizas existen cócteles secundarios que resultan de su interacción con el agua de lluvia, con las masas de agua superficial (ríos, lagos, costas marinas, estuarios), con la superficie de vegetales y animales expuestos, y con el suelo. Entre los ejemplos clásicos de cócteles secundarios se encuentran los ácidos clorhídrico y sulfúrico resultado de la interacción entre el agua y microburbujas de de cloro y azufre, respectivamente, que contenían las partículas [Montenegro, 2004].
Cuando las personas ingieren agua contaminada con sustancias derivadas de estas reacciones entre cenizas y medios receptores entran por lo tanto en contacto con cócteles secundarios que incluyen porciones intactas del cóctel primario (por ejemplo fracciones de sílice amorfo o cristalino) y sustancias derivadas, como mayor contenido de flúor o agua ácida. Nuevamente los bebés y niños son los más potencialmente afectados, pues –proporcionalmente al peso- consumen más agua que las personas adultas y no tienen desarrollados mecanismos de conducta protectores (reacción a un agua con sabor anómalo por ejemplo).
La noción de cóctel cambia por completo la concepción tradicional de las sustancias, sean o no riesgosas para la salud. Mientras las normas establecen valores límite para sustancias determinadas, las personas inhalan, ingieren y están en contacto con "mezclas" de sustancias, que en el caso de las cenizas también conforman "mezclas" de partículas con distinto formato y peso. El impacto es generado por los "cócteles" a los cuales la persona está expuesta durante un tiempo "t", y no solamente por una sustancia aislada inhalada o ingerida a determinada concentración. Si varias sustancias tienen un efecto en común, o pueden sinergizarse, el impacto lineal e independiente atribuido a una sustancia determinada es incorrecto [Montenegro, 2001, 2004].
Los cócteles primarios y secundarios de las cenizas volcánicas interactúan a su vez con otros cócteles químicos y energéticos a los cuales están expuestas las personas, lo que torna aún más compleja la noción de impacto o "efecto". Tales cócteles preexistentes o diferentes de las cenizas incluyen materiales (por ejemplo gases y partículas de la combustión, plaguicidas contenidos en agua y alimentos, tabaquismo, medicamentos) e incluso energías (energía ionizante, energía no ionizante) [Montenegro, 2004].
Sin analizar estos últimos niveles de complejidad –que no deben ser ignorados- está claro que las cenizas volcánicas son altamente variables entre distintos volcanes y entre distintas fases de un mismo volcán, y que si bien los análisis cuali-cuantitativos de su composición física y química pueden orientarnos sobre su toxicidad o riesgo conjunto, la aplicación práctica de este criterio analítico se torna muy difícil. No es posible muestrear y analizar a la velocidad requerida.
Al mismo tiempo existe una componente sociológica fundamental. Las poblaciones afectadas por distintas erupciones volcánicas no son homogéneas, sino que tienen modelos culturales extremadamente variados. No es lo mismo implementar un plan ciudadano o municipal para actuar ante las cenizas en una comunidad con sus ciclos educativos relativamente completados, y estándares de vida dignos, que con una comunidad marginal, empobrecida y que vive en condiciones infrahumanas. En este contexto las comunidades indígenas plantean su propio gradiente de situaciones, pues incluyen desde comunidades urbanas marginales hasta grupos que viven en aislamiento voluntario, muchas ellas con antecedentes de haber convivido con erupciones y descargas masivas de cenizas durante generaciones [Montenegro & Stephens, 2006; Napolitano & Montenegro, 2007].
De allí que resulte mucho más práctico y aplicable asumir que las cenizas no son inocuas, y que debe limitarse al mínimo la exposición, la inhalación y la ingesta de partículas. En aquellos casos donde la naturaleza de los cócteles primarios y secundarios de cenizas resulten extremadamente tóxicos –para lo cual es necesario mantener sistemas continuos de monitoreo- podrán disponerse medidas adicionales que complementen, con coherencia, los planes ciudadanos y los planes municipales estándar.
5. Impactos de las cenizas sobre la salud
Las cenizas no son inocuas. Entre los estudios sobre impacto de las cenizas volcánicas en la salud debemos mencionar muy especialmente los realizados sobre el Mount Helen en Estados Unidos [Hansell & otros, 2006; Kraemer & McCarthy, 1985]. También los publicados sobre el Eyjafjallajökull en Islandia [Gudmundsson, 2011]; Ruapehu en Nueva Zelandia [Newnham & otros, 2009, Becker & otros, 2001], Guagua Pichincha en Ecuador [Naumova & otros, 2007], la Soufrière en Monserrat [Baxter & otros, 1999], Cerro Negro en Nicaragua [Malilay & otros, 1996] y Sakurajima en Japón [Wakisaka & otros, 1984].
Después de las erupciones del Ruapehu, por ejemplo, se produjeron altas tasas de mortalidad respiratoria en Hamilton y Wellington (Nueva Zelandia) [Newnham & otros, 2010].
Existe consenso en los investigadores que las partículas respirables (menores de 10 micrómetros y menores de 4 micrómetros), su estructura y contenido químico y la cantidad inhalada puede afectar sobre todo a las personas que ya tenían problemas respiratorios y cardíacos antes de las descargas de cenizas. Oberdörster & otros [2005] indica que de las partículas más pequeñas (<0,5 micrómetros) que se depositan en la región alveolar de los pulmones solo un 20% aproximadamente es removido.
Entre las enfermedades agravadas se mencionan con mayor frecuencia infecciones respiratorias, asma y bronquitis. También ocurren efectos por abrasión en el sistema ocular [ver Newnham & otros, 2010]. Tradicionalmente hubo consenso sobre los efectos agudos de las cenizas volcánicas a nivel de población vulnerable [Horwell & Baxter, 2006]. Varios autores, sin embargo, han minimizaron los efectos a largo plazo. Este concepto ha comenzado a ser cambiado recientemente. El título de un trabajo publicado por Mascarenhas & Mattoso [2010] marca claramente la nueva posición: "Volcanic ash should not presumed harmless in long term" ["La ceniza volcánica no debería considerarse inofensiva a largo plazo"].
Otro de los efectos producidos por las cenizas es el aumento de los casos de diarrea por ingesta de agua contaminada, posiblemente por que las cenizas en agua disminuyen la efectividad de las sustancias bactericidas [Stewart & otros, 2006; USGS, 2009]. Después de la erupción del volcán cerro Negro en Nicaragua, por ejemplo (1992) la atención de pacientes por diarreas se incrementó 6 veces sobre la normal y por enfermedades respiratorias 3,6 veces más en Malpaisillo y 6 veces más en Telica. La mayor parte de los enfermos fueron niños menores de 5 años [Malilay & otros, 1996]. Las cenizas actúan por lo tanto no solo a nivel respiratorio, ocular y dérmico, sino también por ingesta.
En lo que hace a efectos cancerígenos de las cenizas no existen estudios suficientemente prolongados que permitan su detección con significado estadístico. Pero pueden eventualmente esperarse ante la presencia de sílice cristalino respirable como cristobalita y cuarzo, que son "cancerígenos humanos ciertos" para el IARC (grupo 1), dióxido de titanio en particular, un "posible cancerígeno humano" (grupo 2B), y quizás el flúor [Bassin, 2001; Cohn, 1992; Gelberg & otros, 1995]. En el caso de la silicosis por exposición crónica, si bien los episodios volcánicos son transitorios, se debe tener en cuenta que las cenizas con sílice cristalino respirable persisten tiempos prolongados y que existen regiones (comos Islandia, Chile y Argentina por ejemplo) donde suelen sucederse en el tiempo plumas de contaminación procedentes de distintos volcanes.
En las cenizas se encuentran óxidos mayoritarios, sustancias minerales con capacidad cancerígena cierta (cristobalita, cuarzo, trimidita), posibles cancerígenos humanos como el dióxido de titanio, trazas metálicas, microburbujas con gases de flúor, cloro y azufre, ácidos e hidrocarburos policíclicos, entre otras sustancias [Newhham & otros, 2010; Horwell & Baxter, 2006]. Todas ellas conforman cócteles altamente diversos de contaminantes naturales. No hay una "ceniza tipo" con "efectos tipo". Sucesivas oleadas de deposición de cenizas pueden diversificar aun más estas mezclas, al igual que los movimientos provocados por tareas de limpieza. Ante esta variabilidad y la dificultad operativa de hacer análisis continuos de material, cabe aplicar el principio de Precaución previsto en el Artículo 4 de la Ley Nacional de Ambiente 25.675/2002.
Horwell & otros [2010] analizaron la evolución del contenido de cristobalita en las cenizas emitidas por el volcán Chaitén y obtuvieron resultados preocupantes. Indica el trabajo: "Exposición prolongada e intensa a partículas respirables de ceniza volcánica ricas en sílice cristalino puede provocar, potencialmente, una enfermedad crónica y fibrótica, como la silicosis, en individuos que viven en áreas [sometidas] a frecuente deposición de cenizas. En este trabajo mostramos que la ceniza riolítica erupcionada del volcán Chaitén de Chile, en su fase de formación de domo, contiene crecientes niveles del sílice polimorfo cristobalita, comparado con su fase inicial de erupción plineana. La ceniza erupcionó durante su fase inicial explosiva (2-5 de mayo de 2008) conteniendo aproximadamente 2 % en peso de cristobalita, mientras que la ceniza generada después de comenzado el crecimiento del domo (desde el 21 de mayo) contenía 13-19 % en peso […] La ceniza es de grano fino (9,7-17,7 % en volumen < 4 µ de diámetro, el rango respirable) y las partículas son mayoritariamente angulares. Escasas partículas, asimilables a fibras, fueron confirmadas como feldespato o vidrio".
Consideramos que las cenizas volcánicas, aún en ausencia de estudios de detalle sobre su composición mineralógica y química, deben ser consideradas como "no inocuas". Corresponde por lo tanto reducir al mínimo su inhalación e ingesta, por lo menos hasta donde la particular situación de cada lugar lo permita.
La mayor o menor gravedad de los efectos depende no solamente de la duración, modalidad y magnitud de los eventos volcánicos, sino también de las condiciones meteorológicas y ambientales. La geomorfología, los vientos, la humedad relativa, la presión atmosférica, la insolación y las inversiones térmicas de superficie son factores que deben ser cuidadosamente analizados.
En zonas de llanura las inversiones térmicas de superficie pueden mantener "tapones de aire caliente" que atrapan las partículas en suspensión y los gases. Ocurren en días claros y sin viento, sobre todo en otoño e invierno, cuando el suelo pierde calor (la parte baja de la troposfera se enfría) y la temperatura del aire a mayor altura tiene temperaturas más altas. Debajo de ese "tapón" térmico la capa de inversión y de mezcla coinciden, y los contaminantes quedan atrapados.
Estas inversiones, que comienzan al atardecer, pueden prolongarse hasta el mediodía del día siguiente, cuando el asoleamiento "rompe" la inversión, y la temperatura nuevamente disminuye con la altura a partir del suelo. Si la inversión térmica se prolonga por varios días la concentración de los contaminantes atrapados aumenta [ver Montenegro, 1999].
También se debe considerar que los cócteles de sustancias contenidos en las cenizas volcánicas suelen agregarse e incluso interactuar con otros contaminantes de origen no volcánico y energías residuales (ionizantes, no ionizantes) presentes en la atmósfera, el suelo y el agua. Ya en el año 2004 presentamos en la Universidad de Londres el riesgo sanitario que representan los cócteles de materiales y energías, una situación usualmente no contemplada en la legislación vigente. Las normas establecen estándares contaminante por contaminante, pero no estándares para mezclas [Montenegro, 2004].
Inexplicablemente las autoridades sanitarias de nuestro país no han hecho un seguimiento continuo de la morbilidad y la mortalidad antes, durante y después de cada fenómeno de contaminación por cenizas. El Chaitén fue uno de los casos emblemáticos de desinterés sanitario (2008). Nunca se realizaron estudios epidemiológicos serios aunque la evaluación de sus cenizas indicara que las fracciones respirables con menos de 4 micrómetros y la presencia de cristobalita eran muy abundantes a 50 kilómetros del volcán [Reich & otros, 2009].
Curiosamente, informes técnicos producidos por organismos oficiales [como Araque & otros, 2008] enfatizan la inocuidad de las cenizas del Chaitén que se depositaron en distintos lugares de Chubut sin referirse a la morbilidad y mortalidad. Tampoco anticipan la realización de estudios epidemiológicos continuos. Una situación similar se está observando para el Puyehue-Cordón Caulle a nivel nacional.
Durante la erupción volcánica del Eyjafjallajökull en Islandia (2010), Ryan Allen de la Simon Frazer University (Estados Unidos), indicó "no tenemos un exceso de trabajos de investigación sobre los efectos sanitarios de los volcanes, pero conocemos que la contaminación del aire crece, lo cual aumenta la mortalidad, las hospitalizaciones y las emergencias, sobre todo en aquellos que tienen condiciones previas de asma y enfermedades cardiovasculares" [SFU, 2010; Allen & Takaro, 2011]. Incluso la Organización Mundial de la Salud (OMS) emitió un alerta de riesgos para la salud tras esa erupción (abril de 2010) [UN News Centre, 2010; SFU, 2010].
6. Impactos sobre los ecosistemas
Las cenizas volcánicas afectan de distinto modos los ecosistemas. Actualmente las antiguas Provincias Biogeográficas que identificaban por ejemplo Cabrera & Willink (1980) están gravemente alteradas [ver Demaio & otros, 1999]. Los ambientes dominados por ecosistemas balanceados o naturales, de alta biodiversidad y relaciones P/R˜1, donde "P" es producción y "R" respiración, se han ido transformando en ecosistemas en mosaico donde dominan los ecosistemas productivos (P/R>1) asociados a los ecosistemas urbanos o consumidores, que tienen relaciones P/R<1. Esta transformación, que ha generado en Argentina la menor resistencia ambiental de toda su historia a disturbios de todo tipo (desde cambio climático global a fenómenos usuales de sequías y excesos de lluvia por ejemplo) cambia también su relación con los efectos ambientales de las cenizas volcánicas [Montenegro, 1999].
a) En ecosistemas naturales o balanceados cualquier descarga natural de cenizas volcánicas supone un disturbio y efectos negativos para los sistemas afectados, acuáticos y terrestres. Esto incluye desde efectos mecánicos (cobertura inorgánica de vegetación en ambientes terrestres, interrupción de los procesos normales de fotosíntesis en sistemas de lagos, ríos y costas marinas), hasta acidificación de aguas y fenómenos de eutroficación, tanto acuática como terrestre.
Las cenizas emitidas por el volcán de Mount Saint Helen en Estados Unidos, por ejemplo, generó cambios dramáticos en la limnología de varios ríos. El impacto sobre los invertebrados bentónicos varió desde efectos no perceptibles "a catastróficos", aumentó la disponibilidad de manganeso y se disparó la turbidez. En la porción superior del río North Folk Toutle la concentración de sólidos filtrables fue de 18.000 mg/l y la de sólidos en suspensión de 11.880 mg/l. La conductividad, que antes de la erupción era de 90 µS/cm, trepó a 560 µS/cm [Lee, 1998].
Es importante señalar que los ecosistemas naturales no necesitan los nutrientes en abundancia que suelen contener las cenizas volcánicas, por ejemplo fósforo. Pueden disparar así procesos de eutroficación acuática. Los excesos de fósforo y nitrógeno son los principales responsables de la eutroficación cultural en masas superficiales de agua, donde suelen acompañar los "blooms" de bacterias verdeazuladas y otros microorganismos. Embrey & Dion [1988], al analizar los efectos de las cenizas volcánicas en masas lacustres, encontraron claros fenómenos de eutroficación [Embrey & Dion, 1988; Lee, 1998].
Cuando las cenizas llegan a ambientes de agua dulce y marinos ya afectados por fenómenos de eutroficación e hipoxia, sus nutrientes pueden agravar tales procesos (además de generar otras interferencias). En el caso de la costa Atlántica el relevamiento mundial de ambientes costeros afectados por hipoxia y eutroficación que condujo el World Resources Institute (2008) detectó 479 sitios con hipoxia, 228 eutróficos y 55 que habiendo tenido hipoxia se encontraban en proceso de mejoramiento. Para Argentina mencionan tres ambientes eutróficos marinos: Bahía Blanca, Golfo Nuevo y Bahía de Samborombón [Selman & otros, 2008; WRI, 2011]. Toda descarga natural de cenizas, sumada a las descargas antrópicas (líquidos cloacales sin tratar, aportes fluviales de fósforo y nitrógeno desde ecosistemas degradados y sometidos a fuego, efluentes industriales con alta carga orgánica etc.) pueden agravar la situación de ambientes acuáticos balanceados ya afectados por eutroficación.
Es importante señalar que los ecosistemas terrestres también sufren procesos de eutroficación por ingreso excesivo de nutrientes y otras sustancias (incluso tóxicas) que interfieren sus procesos naturales. La noción de eutroficación, usualmente utilizada para aguas superficiales lénticas (lagos, lagunas), lóticas (ríos) y costas marinas se ha extendido a los suelos, cada vez más afectados por excesos naturales (por ejemplo cenizas volcánicas) y antrópicos (uso de abonos) [ver Zhang, 2006]. Los ecosistemas balanceados de bosque, matorral y pastizal que tienen biodiversidades altas no necesitan estos aportes de nutrientes. Cualquier exceso combinado (natural, antrópico) contribuye a distorsionar sus modelos de funcionamiento y a reducir la biodiversidad nativa.
Sin embargo, los ecosistemas naturales –tanto acuáticos como terrestres- tienen, precisamente por sus altos valores de biodiversidad, una gran capacidad para sobreponerse a los impactos volcánicos. Puede considerarse que en las regiones volcánicamente inestables se han ido desarrollando ecosistemas pulsátiles cuyos procesos de ecosucesión demandan largos períodos de tiempo.
b) En los ecosistemas productivos (P/R>1), agrícolas y ganaderos, los aportes de cenizas suelen provocar graves daños en el corto plazo, tanto por efectos mecánicos como por la acción de sustancias tóxicas contenidas en las cenizas. El flúor por ejemplo puede aumentar la morbilidad y mortalidad de los animales expuestos [Prio, 1989].
Las cenizas volcánicas aíslan la vegetación herbácea, impiden el pastoreo y aumentan el peso que deben transportar los animales con acumulación de material en su cuerpo (por ejemplo ovejas). La existencia de cadenas alimentarias relativamente cortas (monoganadería sobre ambientes naturales degradados) aumenta la fragilidad de estos sistemas, sobre todo en épocas de fuerte stress climático.
En el mediano y largo plazo los nutrientes que contienen las cenizas pueden actuar como abonos que reemplazan parcialmente las pérdidas por producción exportada. Muchas regiones volcánicas dedicadas a la producción agrícola muestran niveles excepcionales de productividad, pero es necesario vigilar la presencia de sustancias indeseadas.
c) En los ecosistemas urbanos o consumidores, con relaciones P/R<1 y valores extremadamente bajos de biodiversidad natural, las cenizas generan problemas sanitarios, conflictos de funcionamiento y daños. Suelen contaminarse los suelos, las aguas superficiales, los reservorios de agua, el aire, las viviendas, los sistemas viales, los ámbitos públicos y el mobiliario urbano, entre otros. Son frecuentes los hundimientos de techos por acumulación excesiva de cenizas. El ingreso de partículas a sistemas electrónicos y mecánicos (aparatos, vehículos, máquinas) genera por su parte procesos abrasivos y daños que se extienden –en tierra, aire y masas de agua- a los aviones e incluso embarcaciones expuestos. La deposición prolongada de cenizas tiene además efectos negativos en el transporte, las comunicaciones, el tratamiento y provisión de agua potable, la provisión de energía eléctrica, la recolección de residuos y las actividades económicas, en particular sobre el turismo.
7. La necesidad de estar preparados
En Argentina no hay suficiente preparación gubernamental ni ciudadana para enfrentar los recurrentes fenómenos de deposición de cenizas volcánicas. Durante cada erupción se gasta más esfuerzo en minimizar lo que está ocurriendo, sobre todo en zonas turísticas, que en desarrollar planes de mitigación y preparar a los ciudadanos. Esta ausencia de preparación agrava los efectos sanitarios, institucionales y económicos.
Argentina sigue siendo un país en el cual domina la imprevisión, ya se trate de amenaza de erupciones volcánicas, accidentes nucleares o rotura de diques [ver Montenegro, 2007].
Vivir en regiones recurrentemente afectadas por derrames de ceniza volcánica, que dañan las actividades agropecuarias y el turismo, implica desafíos sociales tan complejos como conflictivos. Mientras las actividades económicas se mantienen o crecen durante largos períodos de tiempo sin erupciones y sin cenizas, esa amenaza desaparece de la vida cotidiana. Esto explica en parte porqué no existen planes ciudadanos y municipales que mantengan buenos niveles de preparación en la comunidad. Cuando la bonanza es interrumpida por algún proceso volcánico se lo vive como una catástrofe externa e inmanejable.
De allí que sea necesario desarrollar también planes de contingencia económica para resistir mejor las épocas de crisis volcánica. Lugares como Villa La Angostura y Bariloche, en la provincia de Río Negro, enfrentan actualmente esta crisis. El principal obstáculo para poner en práctica mecanismos protectores es la crónica falta de previsión pública y privada y sobre todo la ausencia de políticas de Estado en materia de vulcanismo. Ambiental, social y económicamente las crisis se enfrentan cuando ocurren. De todos modos ese plan de contingencia económica podría impulsarse gradualmente. Demanda por ejemplo tareas de ahorro durante los años de bonanza y el desarrollo de tramas económicas alternativas para sobrevivir durante las crisis.
La preparación institucional y ciudadana resultan necesarias porque amplias regiones de Argentina están expuestas a las cenizas que se diseminan desde volcanes discontinuamente activos a través del aire (plumas de contaminación), a las cenizas acumuladas en el suelo (que se remueven durante las operaciones de limpieza, pasaje de vehículos, por acción del viento, etc.) y a los depósitos mal gestionados en los cuales quedan almacenadas masivamente las cenizas recogidas.
Creer que en un lugar solo caen partículas de mayor tamaño y no llegan cenizas respirables es temerario. Todo lugar expuesto a plumas de contaminación con cenizas debería asumir que incluyen partículas respirables. Recientemente vulcanólogos de Estados Unidos se asombraron al ver que en Bariloche los niños acompañaban a sus padres en tareas de recolección de cenizas y lo que es mas grave, sin protección alguna [Bariloche 2000, 2011]. Las tareas de limpieza comunitaria como la organizada recientemente por la Red Solidaria Bariloche son loables, pero deben formar parte de planes previos donde estén indicados los sistemas de protección (ropa, máscaras, anteojos protectores etc.), las herramientas adecuadas, los procedimientos, los lugares de recepción de las cenizas y las personas que no pueden participar (entre ellas niños y adultos con problemas respiratorios, oculares, dérmicos y cardiovasculares).
Si bien indicamos que las cenizas volcánicas no son inocuas y suponen riesgos para la salud a corto, mediano y largo plazo, esto no quiere decir que las personas expuestas vayan a desarrollar enfermedades y cáncer. Los aquí propuestos planes ciudadanos e institucionales para mitigar los efectos de las cenizas volcánicas apuntan a tener pobladores y dirigentes bien informados que sepan como actuar. La Municipalidad de San Martín de los Andes, por ejemplo, ha estado difundiendo recomendaciones básicas [MSMA, 2011].
En todos los casos la consigna es reducir al mínimo la inhalación e ingestión de cenizas cualquiera sean las dimensiones de las partículas y su composición físico-química, seguir los protocolos de esos planes y sobre todo, respetar las cenizas. No se les debe temer ni minimizar.
Conocer los riesgos no debe asustarnos sino ayudarnos a ser precavidos. Mientras se prolongue el ingreso de cenizas y sigan existiendo depósitos secundarios de este material, las actividades normales deberán ajustarse al cuadro de situación que marquen las autoridades. El funcionamiento de canales de comunicación previamente habilitados entre los administradores de la crisis y los ciudadanos es fundamental.
Durante la precipitación de cenizas y las actividades masivas de limpieza (que deben ser cuidadosamente planeadas, algo que actualmente no se observa) es necesario:
a) Revisar el aislamiento de viviendas, escuelas y otros edificios. Pueden utilizarse burletes y eventualmente trapos húmedos para colocar debajo de las puertas y en las fisuras.
b) Permanecer en lugares resguardados. Durante las situaciones de mayor contaminación, natural o provocada por la limpieza de cenizas, las personas con bronquitis, asma, enfisema y enfermedades cardiovasculares deben aislarse lo más posible.
c) Los bebés y niños pequeños tienen que ser especialmente aislados para que no queden expuestos a las cenizas, tanto durante los fenómenos de precipitación como de las tareas de limpieza, internas y externas. Lamentablemente las máscaras disponibles suelen ser hechas para adultos, no para niños (esto debería cambiarse). Es importante asegurar que los niños jueguen en áreas lo más libres posible de cenizas.
d) Si se ha estado expuesto a las cenizas y existe sensación de cuerpo extraño en los ojos, éstos no se deben frotar. Es aconsejable higienizar las manos con agua potable y luego lavar la zona afectada. No se deben utilizar colirios ni gotas [MSMA, 2011]. Si ha habido impregnación de las cenizas en el cuerpo, se recomienda quitarse la ropa e higienizarse con abundante agua no contaminada. Cualquier anomalía respiratoria, dérmica, digestiva o cardiovascular debe ser consultada con el médico.
e) Si se sale al exterior deben utilizarse ropas que cubran la mayor parte del cuerpo y dificulten la adherencia de las partículas (son ideales las telas sintéticas lisas e impermeables). Sombreros y gorros pueden proteger el cuero cabelludo. Es aconsejable utilizar máscaras lo más eficientes posibles, teniendo en cuenta que dificultan la respiración (una limitación importante para aquellas personas con dificultades respiratorias). Si no se dispone de máscaras pueden usarse telas y trapos no sintéticos humedecidos con agua para cubrir boca y nariz. El uso de tapones y protectores auditivos evita el ingreso de partículas en los oídos.
f) No se deben usar lentes de contactos -pues las partículas podrían dañar la córnea- pero sí lentes que aíslen los ojos, como los utilizados en seguridad industrial y actividades subacuáticas.
g) Al ingresar a lugares cerrados después de estar en contacto con las cenizas es aconsejable no sacudir calzado, ropas, pasamontañas y otros elementos de cobertura, y tratar de dejar esos elementos en algún lugar de los accesos (el más aislado). En la medida de lo posible las mascotas deben permanecer a cubierto y si salen al exterior se recomienda cepillarlas ante de su ingreso. Cuando sea posible, el ganado y otros animales de cría deben ser dispuestos dentro de establos y demás recintos protegidos.
h) Si existen aljibes (recolección de agua en techos) debe suspenderse el ingreso de agua a la cisterna. Los depósitos de agua al aire libre tienen que ser aislados. Cuando el agua procede de red es frecuente que pueda tener un sabor diferente debido a la presencia, por ejemplo, de una mayor concentración de aluminio y de hierro ("sabor metálico") [Stewart & otros, 2009]. Las autoridades deberán informar las causas de este cambio y hacer las recomendaciones que correspondan. Si la vivienda dispone de fuentes propias y el agua contiene cenizas, es aconsejable usar sistemas de filtrado (en cuyo caso sería recomendable contar con filtros de recambio). Cuando esto no sea posible debe dejarse el agua en reposo para que sedimenten las partículas más gruesas. Se recomienda, ante episodios duraderos, que cada familia e institución haga reserva de agua segura, a razón de 3-4 litros por persona y por día. Una vez pasados los episodios de lluvia de cenizas es necesario abrir los tanques domiciliarios de agua y extraer sus sedimentos.
i) Los vegetales y otros alimentos cubiertos con cenizas deben ser lavados antes de su ingesta o cocción. Es necesario tener en cuenta que hervir agua contaminada y con sedimentos aumenta la concentración de sustancias no volátiles. A modo de ejemplo bajas concentraciones de metales como el aluminio (0,20 mg/l) o de metaloides como el arsénico (=0,01 mg/l) pueden concentrarse en forma significativa si el agua se hierve durante mucho tiempo. Esta es una fuente de riesgo sanitario habitualmente descuidada [Montenegro, 2004].
j) Toda tarea de limpieza, externa e interna, genera situaciones de alta exposición por lo cual es necesario planificarlas con cuidado. Tienen que ser realizadas con adecuada protección excluyendo de las mismas a niños, personas con dificultades respiratorias y adultos mayores. Dentro de la vivienda no deben usarse aspiradoras secas ni elementos que aumenten la dispersión de las cenizas. Antes de la limpieza de masas importantes de cenizas y ante la eventualidad de que sean dispersadas por el viento se puede pulverizar la superficie con agua pero en ningún caso inundarlas.
k) Si las viviendas y edificios donde se realiza la limpieza están servidas por sistemas de recolección municipal de residuos, las cenizas no deben ser mezcladas con la basura. Las autoridades locales tendrán que implementar sistemas diferenciados de recolección y difundir sus modalidades. Cuando no exista recolección de ningún tipo, las cenizas deberán ser colocadas en pozos hechos en el suelo, alejados de fuentes de agua y tapadas con suelo. Las cenizas no deben ser descargadas a colectoras cloacales ni a pozos ciegos ni a desagües pluviales.
l) Debe mantenerse una cuidadosa vigilancia de los techos planos con baja resistencia estructural para prever posibles hundimientos. En general los techos no soportan más de 10 centímetros de espesor de cenizas secas [USGS, 2009]. Debe evitarse el uso de agua al limpiar techos con gran cantidad de cenizas porque aumenta el peso de la masa acumulada.
ll) Las máquinas, aparatos y dispositivos, mecánicos y electrónicos, deben ser protegidos del ingreso de cenizas.
m) El uso de vehículos debe reducirse al mínimo indispensable pues favorecen la movilidad de cenizas depositadas en calles y caminos, y quedan expuestos al efecto abrasivo de las cenizas. Cuando se usen deben estar apagados los sistemas de aire acondicionado y calefacción, y tener las ventanillas cerradas.
n) Dado que durante fenómenos severos de precipitación de cenizas pueden verse afectadas las actividades comerciales, la provisión de electricidad y agua potable, las comunicaciones, el transporte público, la recolección de residuos y otros servicios es aconsejable estar preparados y disponer de reservas. Se recomienda tener disponibles receptores de radio e iluminación a batería, baterías en cantidad suficiente, teléfonos celulares, agua potable, alimentos, medicamentos, elementos de abrigo y sistemas alternativos de calefacción (si corresponde), máscaras, lentes protectores, protectores auditivos y material de recubrimiento para proteger objetos y dispositivos varios.
En cada Municipalidad debe haber un Plan Ciudadano para Actuar ante Cenizas Volcánicas y un Plan de Gestión Municipal específico. Recordemos que las cenizas persisten mucho tiempo después que cesó la actividad volcánica [ver FEMA, 1984; Johnston & Becker, 2001; IDEQ, 2011; Horwell & Baxter, 2011; Horwell, 2011].
El Plan Ciudadano está destinado a todas la personas y sus distintos ámbitos, por ejemplo hogares, comercios, industrias e instituciones (como escuelas y clubes). Este Plan es básicamente preventivo. Busca que las personas estén preparadas "antes" de que se inicie cualquier episodio de actividad volcánica con descarga de cenizas. La realización de cursos y simulacros facilita su internalización. Incluye por ejemplo los comportamientos sugeridos, medidas para reducir la inhalación e ingestión y qué hacer con las cenizas (ver arriba).
El Plan Municipal, en tanto, está destinado a contener todos los protocolos de actuación del sector público y orientar la aplicación de los planes ciudadanos. Debe ser coordinado por una única área que mantenga aceitados sistemas de comunicación con el sector público y el resto de la sociedad y sus instituciones. Contiene por ejemplo los protocolos para la atención sanitaria de las personas afectadas, para la limpieza pública y privada (herramientas, protección, etc.) y para el manejo del vertedero de cenizas (previamente habilitado), el cual debe tener suficiente suelo de cobertura para evitar la dispersión secundaria.
Es indispensable que las municipalidades tengan habilitados vertederos para cenizas sin conexión alguna con los vertederos de residuos sólidos urbanos. Estos sitios deberían ser identificados y acondicionados antes de cualquier evento de precipitación de cenizas. También pueden habilitarse depósitos secundarios pero bajo control municipal [ver Johnston & Becker, 2001].
El Estado tiene que determinar las regiones geográficas que por su ubicación respecto de volcanes activos o con potencial de actividad quedan expuestas a plumas de contaminación por cenizas ("Mapas de Riesgo Volcánico"). En base a sus resultados las distintas jurisdicciones municipales ubicadas dentro de las zonas de impacto deberían prever la existencia de sitios para la acumulación y gestión de grandes volúmenes de cenizas. En todos los casos deben cumplimentarse las normas sobre Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) y las consultas públicas. Lamentablemente, muchas autoridades recién reaccionan cuando se produce la emergencia.
Recomendamos que estos planes sean hechos siguiendo el excelente modelo del United States Geological Survey contenido en sus estrategias de mitigación para cenizas volcánicas ("Volcanic ash: effects and mitigation strategies") que comprende, entre sus principales secciones, Salud, Agricultura, Edificios, Comunicaciones, Provisión de energía, Transporte, Provisión de agua, Aguas residuales, Acciones y Limpieza [USGS, 2009].
También deberían utilizarse como referencia las dos guías preparadas por el Volcanic Health Hazard Network (IVHHN): "Los peligros de las cenizas volcánicas para la salud. Guía para el público", escrita por Claire Horwell de la Universidad de Durham y Peter Baxter de la Universidad de Cambridge junto al US Geological Survey [2011] y la "Guía de preparación antes, durante y después de una lluvia de cenizas" que escribió Claire Horwell junto al US Geological Survey y al GNS de Nueva Zelandia [2011]. Ambas guías están disponibles en español [Horwell & Baxter, 2011; Horwell, 2011].
El Estado debe tener montado un sistema de epidemiología para el registro continuo de la morbilidad y la mortalidad, y para el monitoreo ambiental de aire, suelo, agua, alimentos y otros medios afectados por las cenizas. Estas tareas requieren su propio protocolo.
Lamentablemente, en Argentina no aprendimos la lección dada por anteriores erupciones y ante cada deposición masiva de cenizas volvemos a improvisar. Debemos asumir que seguiremos conviviendo con cenizas antiguas y con las cenizas procedentes de nuevas erupciones volcánicas, y que debemos adaptar nuestras conductas y actividades económicas a su recurrencia. Nos olvidamos del Chaitén pero esta vez no debemos olvidarnos del Puyehue.
Este trabajo no tiene por objetivo suplantar el rol del Estado, por eso las recomendaciones contenidas son meros ejemplos y no consignas completas y exhaustivas. De todos modos, los Planes Ciudadanos y los Planes Municipales deben ser hechos en forma intersectorial y participativa. Cada Plan deberá tener su versión en papel, su versión digitalizada, su DVD explicativo y su propio sitio en Internet.
Finalmente, y como lo aconsejan Adriana Bermúdez y Daniel Delpino, de la Universidad Nacional del Comahue, es extremadamente importante establecer una red de contactos y un sistema de información para lograr el lanzamiento de alertas tempranas. De este modo podrán desplegarse –a esto lo agregamos nosotros- los Planes Ciudadanos y Municipales que por ahora no existen. En este contexto el Estado debe asumir que las cenizas no son inocuas y que la información correcta y adecuadamente transmitida es la mejor herramienta de prevención. El temor a decir la verdad y las especulaciones político-partidarias deben ser erradicadas. Errores como los cometidos por la Comisión Nacional de Energía Atómica, que difundió públicamente y sin fundamento científico la supuesta inocuidad de las cenizas. no deben repetirse [ver CNEA, 2011].
Urge por lo tanto que la Nación, las Provincias y las Municipalidades elaboren planes ciudadanos y gubernamentales para actuar ante las cenizas volcánicas, pero interactuando con los organismos de la sociedad civil y los ciudadanos.
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demasiada informacion pero no habla de los efectos que produce la ceniza
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