Presa volcánica

Una represa volcánica es un tipo de represa natural producida directa o indirectamente por el vulcanismo , que retiene o restringe temporalmente el flujo de agua superficial en arroyos existentes, como una represa artificial . Existen dos tipos principales de represas volcánicas: las creadas por el flujo de lava fundida y las creadas por la deposición primaria o secundaria de material piroclástico y escombros . Esta clasificación generalmente excluye otras formaciones geológicas de tipo represa, a menudo más grandes y duraderas, denominadas lagos de cráter , aunque estos centros volcánicos pueden estar asociados con la fuente de material para represas volcánicas, y la parte más baja de su borde confinante puede considerarse como tal represa, especialmente si el nivel del lago dentro del cráter es relativamente alto.

Las represas volcánicas se encuentran generalmente en todo el mundo, asociadas a antiguas y activas provincias volcánicas, y se sabe que han existido en el registro geológico, tanto en épocas históricas como en la actualidad. Su eliminación o colapso también está documentado. Su duración y extensión varían considerablemente, abarcando periodos que van desde unos pocos días, semanas o años hasta varios cientos de miles de años o más, y dimensiones que van desde unos pocos metros hasta varios miles.

La ubicación, la estructura interna, la distribución y la longevidad de estas represas pueden relacionarse de diversas maneras con la cantidad, la rapidez y la duración de la energía geotérmica ( primaria ) liberada y el material rocoso disponible. Otras consideraciones incluyen los tipos de roca producidos, sus características físicas y de resistencia, y sus diferentes modos de deposición. Los modos de deposición incluyen el flujo gravitacional de lava fundida en la superficie, el flujo gravitacional o la caída de piroclastos a través del aire, y la redistribución y el transporte de estos materiales por gravedad y agua.

Las represas de lava se forman cuando la lava fluye o se derrama en un valle fluvial en cantidad y altura suficientes para superar temporalmente la naturaleza explosiva (vapor) de su contacto con el agua y la fuerza erosiva del agua corriente que la elimina. Esta última depende de la cantidad de flujo de agua y la pendiente del río. La lava puede fluir durante numerosas erupciones sucesivas o repetitivas y puede emanar de uno o varios conductos o fisuras. La lava de esta naturaleza, como el basalto , suele asociarse con erupciones menos explosivas; las lavas más viscosas con menor contenido máfico , como las dacitas y las riolitas , también pueden fluir, pero tienden a estar más estrechamente asociadas con erupciones de mayor explosividad y la formación de piroclastos.

Una vez establecida inicialmente, el flujo continuo de lava crea una pared aguas arriba más empinada al luchar contra el agua creciente, pero con la mayor parte de la lava fluyendo sin impedimentos aguas abajo, cubriendo el lecho del río ahora seco y sus sedimentos aluviales , a veces por kilómetros. Así colocada, la forma de una represa de lava se asemeja a una masa alargada, encajada en el fondo del valle. Al mismo tiempo, el agua continúa fluyendo y el lago continúa creciendo y acumulando sedimentos, que previamente habían migrado sin impedimentos aguas abajo. El relleno de sedimentos, el desbordamiento, la erosión descendente, las cascadas y la socavación siguen inevitablemente, ^{[ 1 ]} a menos que se establezca una salida alternativa para el agua y los sedimentos en otro lugar de la cuenca.

Grandes ejemplos de represas de lava en el registro geológico incluyen las que se desarrollaron repetidamente desde el lado occidental del Gran Cañón , cuyo remanente más grande ahora se denomina Prospect Dam , ^{[ 1 ]} y en varios lugares dentro de la cuenca del río Snake . El antiguo lago Idaho , que existió durante más de 6,5 millones de años, se llenó detrás de una de estas estructuras y creó la sección occidental de la llanura del río Snake , y acumuló 1200 m de sedimentos lacustres. ^{[ 2 ]} Otros lugares incluyen cerca de American Falls, Idaho , y muchos más. Muchos de estos fueron desbordados, arrasados ​​o bordeados por la inundación repentina originada en el antiguo lago Bonneville . ^{[ 3 ]}  

Existen muchos otros ejemplos a nivel mundial, incluyendo el lago Caburgua en Chile, Mývatn en Islandia, Lava Butte en Oregón y Lava Lake y The Barrier en la Columbia Británica . ^{[ 4 ]}

Las represas piroclásticas se crean en un drenaje existente ya sea por su emplazamiento directo o por la acumulación de partículas piroclásticas muy variables, denominadas en términos generales tefra . A diferencia de las represas de lava, que se forman por el flujo coherente de roca fundida impulsado por la gravedad, que llena el fondo del valle directamente y se solidifica rápidamente desde el exterior hacia el interior, las represas piroclásticas se producen por corrientes de gravedad aéreas menos coherentes o caídas de partículas de tefra desde la atmósfera, que se solidifican en la superficie más lentamente desde la porción interna hacia el exterior; los piroclastos también se depositan tanto en el fondo del valle como ampliamente distribuidos en las laderas adyacentes. Su naturaleza aérea está menos restringida al drenaje inmediato, y pueden extenderse más allá de los límites del drenaje; sus componentes particulados permiten una redistribución continua después de la colocación inicial por gravedad y agua. La explosividad de las erupciones piroclásticas, tanto lateral como verticalmente, varía desde oleadas de fuego , hasta flujos calientes , hasta caídas cálidas de tefra; El primero tiende a formar una represa directamente, mientras que el segundo tiende a mejorar su colocación o a proporcionar material adicional. En general, a menos que sea expulsado violentamente, la tefra de mayor tamaño cae más cerca del cráter y la de menor tamaño, más lejos, y su distribución está más influenciada por la velocidad y la dirección del viento predominante.

Una vez establecida, la existencia continua de una represa piroclástica se basa en un equilibrio entre su dureza y resistencia, que se consolidan lentamente, y la cantidad y velocidad del agua que fluye para erosionarla. La tefra no consolidada es rápidamente transportada por la precipitación y el agua corriente en los drenajes, creando a veces un lahar . Aguas arriba de la represa, este material se acumularía rápidamente para llenar el lago, y aguas abajo tendería a erosionar sus laderas y base. La acumulación, a menudo rápida, de material piroclástico no consolidado en laderas empinadas tiende a ser inherentemente inestable con el tiempo; las represas piroclásticas pueden formarse por deslizamientos de tierra de dicho material hacia ríos y arroyos. El material piroclástico, al tener tiempo suficiente para consolidarse o "soldarse" en roca dura, produce conjuntos clasificados de diversas maneras como ignimbritas , brechadas o aglomeradas , junto con varios tipos de tobas y ceniza volcánica , y son en su mayoría de composición félsica .

Aunque existen evidencias de represas piroclásticas en el registro geológico, ^{[ 5 ]} como el lago Reporoa en Nueva Zelanda, ^{[ 6 ]} son ​​más conocidas y estudiadas en relación con erupciones volcánicas recientes y actuales. Ejemplos a nivel mundial incluyen asociaciones con El Chichón en México ^{[ 7 ]} y el volcán Karymsky en Rusia. ^{[ 8 ]} El lago de caldera asociado con el volcán Taal , que anteriormente estaba abierto al mar de China Meridional, fue cerrado permanentemente por una represa piroclástica durante la erupción de 1749 y permanece en equilibrio a un nivel más alto hasta el día de hoy, ^{[ 9 ]} mientras que la represa piroclástica que comprende el borde bajo del lago de cráter Nyos en Camerún se considera menos estable. ^{[ 10 ]}

Al igual que ocurre con todos los tipos de represas naturales, la erosión o el colapso de las represas volcánicas pueden producir inundaciones catastróficas , flujos de detritos y deslizamientos de tierra asociados , dependiendo del tamaño del lago embalsado .

• Meseta volcánica : meseta producida por la actividad volcánica.