VARIACIONES EN LA LAGUNA CRATÉRICA DEL VOLCÁN COPAHUE Y SU RELACIÓN CON LAS EMISIONES DE GAS Y CENIZA DURANTE 2018-2021

FABRICIO CARBAJAL; NICOLÁS VIGIDE; GABRIELA BADI; AUGUSTO CASAS; MARIA CLARA LAMBERTI; SEBASTIAN GARCIA

Congreso; XXI Congreso Geologico Argentino; 2022

El volcán Copahue (37º 51? S - 71º 09? O, 2977 m.s.n.m.) se ubica en el límite internacional entreArgentina y Chile, en la provincia de Neuquén, localizado a 6 y 9 km de las localidades de Copahue y Caviahue,respectivamente. Este volcán es el centro eruptivo más estudiado de la Argentina y, debido a sufrecuente actividad eruptiva y al riesgo que representa para las poblaciones, es actualmente monitoreadopor el Observatorio Argentino de Vigilancia Volcánica (OAVV-SEGEMAR) y el Observatorio Volcanológico delos Andes del Sur (OVDAS-SERNAGEOMIN, Chile). El último ciclo eruptivo del volcán Copahue se inició en elaño 2012 y se mantiene aún en curso. Desde el año 2017 y hasta la actualidad, la actividad se ha mantenidocasi constante con emisiones de vapor-gases y cenizas. El cráter activo aloja una laguna ácida con temperaturaspromedio de ~80°C y pH < 3,5 (Agusto y Varekamp 2016). Esta laguna cratérica (LC) ha presentadovariaciones signifi cativas en su tamaño en los últimos años, en algunos casos llegando a desaparecer porcompleto. El monitoreo in situ de este proceso es limitado debido a su difícil acceso, especialmente durantela temporada invernal. Durante los años 2019 y 2020, simultáneamente a la remisión de la laguna seregistraron aumentos signifi cativos en la emisión de SO2 a través de imágenes satelitales del instrumento demonitoreo troposférico (TROPOMI, Theys et al. 2017), seguidos de emisiones de ceniza e incandescencia.Para el año 2020 se registraron alturas máximas de columnas de cenizas que alcanzaron los 1,68 km sobreel nivel del cráter; mientras que las tasas de emisión de SO2 han llegado a superar, de manera puntual, las7000 toneladas/día (reportes de actividad volcánica OVDAS/OAVV). Todo esto sugiere que, para el estadode actividad del volcán Copahue en los últimos años, existiría una relación de causalidad entre la dinámicaestacional de la LC y la dinámica de emisión de gases y partículas del sistema. Para explorar esta hipótesis,se llevó a cabo un análisis de la evolución de la LC. Se utilizaron imágenes satelitales PlanetScope de 3,7m de resolución (http://www.planet.com), las cuales trabajan en anchos de banda multiespectrales RGBy cercanas al infrarrojo. Estas imágenes presentan una periodicidad diaria que permite observar tanto lasmodifi caciones en el tamaño de la laguna como así también parte de la actividad superfi cial del volcán(ej.: eventos de emisión de ceniza y/o vapor). Estas imágenes permitieron el cálculo del área de la LC apartir de polígonos regulares, para el periodo abarcado desde enero 2018 hasta diciembre 2020. El principalaporte de agua para la LC proviene de las precipitaciones níveas durante la época invernal, debido a la cotade altura y las temperaturas medias. Por este motivo, se analizaron datos meteorológicos de precipitacionesy temperaturas, obtenidos del modelo CHIRPS (USGS-EROS; Funk et al. 2014) para las precipitacionesacumuladas diarias y del modelo CFSR (NOAA-NCEP; Saha et al. 2010) para las temperaturas medias diarias.Los datos meteorológicos revelaron que el período húmedo se concentra entre los meses de mayo yoctubre, con precipitaciones máximas de 100 mm. A su vez, las temperaturas comienzan a descender conuna marcada tendencia en los meses de mayo-junio, alcanzando un mínimo promedio de -5°C. Finalizadoeste período, las temperaturas se incrementan alcanzando valores máximos de 20°C, lo cual favorece elderretimiento de la nieve (Fig. 1A). A partir del análisis de las imágenes satelitales y la integración de losdatos meteorológicos, se observó que el tamaño de la laguna ha variado entre un máximo de 60000 m2 y unmínimo de 0. La disminución de la LC se produce de manera paulatina, acompañada por el descenso de latemperatura ambiente y en contraposición al aumento de las precipitaciones, ocurriendo de manera cíclicadurante el período 2019-2021 (Fig. 1A). Sin embargo, en el año 2018 la recuperación de la LC es menor,observándose asimismo una mayor actividad volcánica superfi cial con emisión de cenizas e incandescenciaaún en los meses estivales (Fig. 1B). Por otra parte, a partir de 2019, se observa una ciclicidad en la emisióndel material particulado coincidente con los mínimos de la LC, entre los meses de julio y octubre (reportesde actividad volcánica de OVDAS/OAVV). En consecuencia, se infi ere que la disminución o ausencia de la LCfavorecería la generación de un sellado químico en los conductos superfi ciales, producto de la evaporaciónde la laguna, la emisión continua de gases volcánicos y el desbalance hídrico durante los meses fríos. Estesellado se asemejaría al sugerido por Agusto et al. (2017), para el caso ocurrido durante junio de 2004. Esteproceso aumentaría la presión dentro de los conductos superfi ciales, lo cual es coherente con momentosde aumento en la energía y frecuencias dominantes del tremor continuo (reportes de actividad volcánica de OVDAS/OAVV), hasta romperse parte del sellado que permita la consecuente emisión del gas y materialparticulado acumulados. Por lo tanto, se interpreta que la ciclicidad estacional de la LC infl uye de maneradirecta en la actividad superfi cial del volcán Copahue, favoreciendo las emisiones de material particulado ygases ácidos durante los momentos de mayor disminución de la misma. Es importante destacar que el OAVVse encuentra trabajando en diversas metodologías para incrementar el volumen de información disponiblesobre la evolución de este sistema volcánico. Una de ellas es la utilización de datos de TROPOMI previosal 2021 para analizar el comportamiento base de la relación gases magmáticos-laguna cratérica. Por otrolado, la información presentada en este documento está siendo contrastada con resultados obtenidos delprocesamiento de los datos sísmicos registrados en el área, los que dan cuenta de la energía acumulada yliberada por el sistema magmático en el tiempo. La combinación de estos resultados permitirá ampliar lacomprensión de la dinámica eruptiva del volcán Copahue mejorando a su vez la efi ciencia del OAVV en laemisión de alertas.