Las nubes de cenizas volcánicas

16-07-2012

Por: Blanca González López

Las nubes de cenizas volcánicas constituyen un serio peligro para la seguridad de la navegación aérea y a su vez causan grandes pérdidas económicas. La llamada nube de cenizas contiene cenizas volcánicas, rocas pulverizadas, gases como dióxido de azufre, vapor de agua, cloro y trazas de otros elementos que son dañinos para la aviación, especialmente en las proximidades de la erupción donde las concentraciones son muy altas.

La columna de gases, ceniza y rocas emitidas desde el cráter del volcán actúan como núcleos de condensación para el vapor de agua presente en la atmósfera, formándose la nube de cenizas. En función de la intensidad del viento estas nubes pueden afectar rápidamente a grandes áreas del espacio aéreo a sotavento del volcán. Su peligrosidad se debe no solamente a los daños que causan, sino también a la dificultad para evitarlas durante el vuelo ya que no se distinguen fácilmente de una nube normal.

Las cenizas que ingesta un motor en vuelo, constituidas por silicatos en un alto porcentaje, funden a temperaturas inferiores a la de operación de los motores depositándose sobre los álabes de fan y en el interior del motor, causando pérdida de empuje o incluso parada del motor. Las cenizas actúan abrasivamente sobre los componentes del motor, el parabrisas y los bordes delanteros de las superficies aerodinámicas, pueden taponar el sistema de pitot y penetrar en los sistemas de aire acondicionado o dañar las antenas. Este conjunto de adversidades puede provocar grandes restricciones al tráfico aéreo, pues las rutas han de desviarse y además el número de aviones disponibles se reduce. Los aviones que bajan después de un encuentro con cenizas requieren la reparación de ciertos componentes e incluso su reemplazo, quedando temporalmente fuera de servicio.

Además de éste y otros sucesos recientes de menor calado, el experto Casadevall informaba en 1994 de que entre 1975 y 1994 más de 80 aviones de propulsión a chorro reportaron daños después de encuentros inesperados con nubes de ceniza volcánica. Siete de los cuales produjeron pérdida de potencia de los motores durante el vuelo, poniendo en serio peligro a más de 1500 pasajeros. Los costos de reparación y reemplazo asociados con dichos encuentros superaron los $200 millones.

El suceso más reciente de nube de cenizas que causó gran impacto en la navegación aérea comenzó poco después de la medianoche del 14 de abril de 2010 cuando el volcán Eyjafjallajökull (Islandia) iniciaba una erupción que lanzó gases y cenizas volcánicas a la atmósfera hasta altitudes de unos 30.000 pies. Se formaron nubes de cenizas que trastocaron los movimientos aéreos, llegando a cancelarse del orden de unos cien mil vuelos entre el 15 y el 21 de abril. Varios países de Europa Occidental fueron cerrando uno tras otro sus espacios aéreos al tráfico de aeronaves a medida que la nube de cenizas avanzaba. El impacto económico y social fue enorme. Las pérdidas rondaron los billones de euros y los pasajeros tuvieron que permanecer largas horas en los aeropuertos, en donde llegaron a pernoctar. Se habló mucho de la gestión de esta crisis pero, sin entrar en la eficiencia de dicha gestión, de lo que no cabe duda alguna es de que las cenizas volcánicas pueden causar daños enormes a la aviación y poner en peligro vidas humanas.

Detección de las nubes de cenizas y pronóstico de su trayectoria

Los encuentros con nubes de cenizas volcánicas hay que evitarlos y para ello es fundamental que los servicios meteorológicos informen con la mayor eficacia y rapidez posible de la presencia y trayectoria prevista de las nubes de cenizas, así como de la concentración de cenizas en la nube y de la altura de las mismas.

Detección: La presencia de cenizas volcánicas se detecta mediante las imágenes de satélite, las cuales permiten localizar la nube de cenizas y determinar su extensión. Sin embargo, si no se tiene constancia de la erupción, es difícil distinguir la nube de cenizas de las otras nubes utilizando los canales habituales de observación de nubes. Cuando se produjo la erupción del Eyjafjallajökull la nube de cenizas no era fácilmente detectable en los canales habituales, ya que una profunda borrasca situada al Sur de Islandia con un sistema frontal cuya rama cálida se situaba al Sureste de la isla, enmascaraba con su nubosidad la propia nube de cenizas.

Una vez que se tiene constancia de la erupción se utilizan las imágenes llamadas Ash RGB (Red, Green, Blue) composites para la detección y seguimiento de la nube de cenizas. Dichas imágenes se han diseñado utilizando una combinación de diferentes canales del satélite geoestacionario Meteosat para destacar aspectos de las nubes de cenizas tales como la concentración de dióxido de azufre, que se muestra en tonalidades del verde, o de silicatos, que se muestran en tonos del rojo al amarillo. Las imágenes de los satélites polares también son muy útiles en la detección de nubes de cenizas pues, aunque son escasas, tienen mayor resolución que las imágenes de los satélites geoestacionarios.

Como solamente se pueden detectar las nubes que tienen cierta concentración de cenizas, es necesario avisar del peligro de encuentro con cenizas no solo en la zona donde se detectan sino también en las regiones del entorno de la misma, donde es posible que haya todavía una cierta concentración de cenizas.

Pronóstico de la trayectoria de la nube de cenizas: Para el cálculo estimado de las trayectorias de la nube de cenizas se utilizan modelos numéricos de dispersión de contaminantes que indican cuanto se extenderán y que altura alcanzarán las cenizas volcánicas y la concentración de las mismas. Estas predicciones se validan rutinariamente verificándolas con los datos de observación, tanto de satélites, radar o lidar, como de aviones y de los observatorios de cenizas volcánicas.

La información meteorológica de cenizas volcánicas.

La OACI (Organización de Aviación Civil Internacional), en colaboración con la OMM (Organización Meteorológica Mundial), puso en marcha en 1993 la llamada Vigilancia de Volcanes en las Rutas Aéreas Internacionales, que comprende las observaciones de cenizas volcánicas desde observatorios de volcanes y otras organizaciones, desde satélites y desde aviones en vuelo. Los Centros Mundiales de Avisos de Cenizas Volcánicas (VAAC), de los cuales existen nueve en el mundo, son parte de dicho sistema internacional de vigilancia de volcanes.

Estos nueve centros, que dan cobertura a todo el planeta, son los responsables de vigilar las erupciones y proporcionar información de asesoramiento a los usuarios afectados acerca de la posición de las nubes de cenizas y del pronóstico de su movimiento para las regiones de su responsabilidad. Los VAAC envían la información a las autoridades de Aviación Civil, a los servicios de Tránsito Aéreo, a los aeropuertos y aerolíneas, y a las oficinas de vigilancia meteorológica de los Estados.

Las autoridades de Aviación Civil con la información recibida de los VAAC toman decisiones acerca de los procedimientos a seguir ante tal contingencia. En el caso del volcán Eyjafjallajökull el espacio aéreo europeo fue dividido en tres zonas, aquellas en las que se esperaba la más baja concentración de cenizas, que quedaron abiertas al tráfico, las de concentraciones medias quedaron abiertas con restricciones y las de más alta concentración de cenizas quedaron cerradas al tráfico.

Los centros de control de tráfico aéreo han de reaccionar rápidamente con dicha información para desviar las rutas. Por su parte, las oficinas de vigilancia meteorológica de cada Estado se encargan de emitir los mensajes SIGMET (SIGnificant METeorology) por cenizas volcánicas cuando alguna FIR de su responsabilidad queda afectada. La coordinación entre los distintos organismos implicados, VAAC, ATS, ADs y Servicios Meteorológicos, es fundamental en todo el proceso.

El gráfico muestra la información emitida por el VAAC de Londres acerca de la posición de la nube de cenizas del volcán Eyjafjallajökull a las 00 UTC y la posición pronosticada para las 06, 12 y 18 UTC del día 17 de abril de 2010. La línea roja continua indica la posición esperada de la nube entre la superficie y FL200, y la línea verde discontinua su posición entre FL200 y FL350. En las anotaciones indican que no se espera riesgo de cenizas por encima de FL350.

Ejemplo del SIGMET emitido por la oficina de vigilancia meteorológica de Amsterdam utilizando la información del VAAC de Londres.

EHAM SIGMET 1 170000/170600 EHDB- EHAA AMSTERDAM FIR VA CLD OBS 0000Z SFC/FL200 OVER WHOLE FIR FCST 0600Z VA CLD SFC/FL200 OVER WHOLE FIR MOV S 30KT=