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Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en

Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg

MODELAMIENTO DEL IMPACTO DE LAHARES Y CENIZA DEL VOLCÁN CAYAMBE EN EL SECTOR FLORÍCOLA, DEL CANTÓN CAYAMBE, ECUADOR

MODELING THE IMPACT OF LAHAR AND ASH OF CAYAMBE VOLCANO IN THE FLORICULTURAL SECTOR, CANTON CAYAMBE, ECUADOR by/por

Fernando Mauricio Pavón Cevallos 01123769 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS)

Quito - Ecuador, 10-05-2019

Compromiso de Ciencia Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente el resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

(Quito, 10 de Mayo de 2019)

(Firma)

DEDICATORIA

A mi pequeña artista, deportista y hermosa niña que me demuestra que los retos más difíciles son los que nos dan mayores satisfacciones al conseguirlos. Aquella niña alegre, dulce y cariñosa que me inspira cada día, Martina Isabela Pavón Vélez. A Nicole Proaño para demostrarle que el sacrificio, dedicación y conocimiento adquirido, tarde o temprano se ve reflejado en nuestras vidas. Estoy seguro que vas a llegar lejos en la vida por la inteligencia y dulzura que tienes. Que el dinero no sea una limitante, te amo sobrina. A mis pequeñas traviesas Paula y Luciana por estar en mi corazón y demostrar su cariño en mi hija.

AGRADECIMIENTO

Como no seguir agradeciéndote por el tiempo compartido, paciencia y consejos que me brindas para ser cada día un mejor padre, esposo y compañero de luchas Carlita Vélez. Gracias por ayudarme en este camino lleno de alegrías, dedicación y apoyo incondicional. A mis padres por demostrarme que la lucha de la vida nunca acaba, los esfuerzos que hacemos son por las personas más amadas, nuestros hijos. A mis hermanos y familia por el respaldo y amor que me han dado toda la vida; siempre han estado en mi mente y corazón. Al tío Pato, Ximenita y Edgar por la confianza y cariño brindado desde el momento que me conocieron. Un agradecimiento muy especial a la Dra. Diana Contreras por la paciencia, conocimiento y dedicación brindada en cada una de las fases de la tesis; demostrando de esta manera su profesionalismo.

RESUMEN

El complejo volcánico Cayambe representa una amenaza para los 85,795 habitantes que basan su economía en la floricultura. Hasta el momento no se han hecho estimaciones del impacto económico que tendría una eventual erupción del Cayambe en la zona. La determinación de zonas de afectación por caída de ceniza se obtuvo mediante un análisis estadístico de simulaciones numéricas de escenarios eruptivos; mientras que, las simulaciones de lahares se realizaron mediante modelos de computadora utilizando como insumo los modelos digitales del terreno. Se digitalizaron 39,006 edificaciones a partir de fotografía aérea con el objetivo de identificar y cuantificar la infraestructura que potencialmente podría ser afectada ante la ocurrencia de ambos fenómenos. El análisis y procesamiento de los datos censales permitió caracterizar el área de estudio y describir el impacto que un evento de este tipo tendría sobre la población local. Así se determinó que la caída de ceniza sería el principal problema ante una erupción del volcán Cayambe, con espesores de ceniza de 15 mm a 45 mm que cubren el 97.83% de la superficie con pérdidas estimadas que ascienden los USD 140 millones en plantas e invernaderos. En el caso de lahares, las pérdidas se darían también en los suelos, los cuales serían enterrados por flujos de lodo y con esto, se estiman pérdidas de USD 80 millones en el caso de lahares secundarios (1,579 hectáreas) y USD 160 millones en caso de lahares primarios (6,404 hectáreas). La superficie del cantón en su totalidad se vería afectada por caída de ceniza; 6,404 hectáreas se verían afectadas por lahares con una probabilidad de ocurrencia baja. Esto afectaría a más de 100 poblados, 21,844 hogares y 7,611 plazas de trabajo en las florícolas. A mediano y largo plazo, las economías de al menos 3,500 familias se verían afectadas por el desempleo a causa de las pérdidas económicas que sufriría la industria florícola. De allí, los resultados obtenidos en las simulaciones tienen un mayor nivel de detalle por la información cartográfica disponible del sector y las herramientas computacionales utilizadas para su elaboración. Estas simulaciones pueden ser aplicadas en la toma de decisiones en beneficio de las poblaciones afectadas considerando que una erupción del volcán Cayambe merece una atención especial por su alto impacto local y también por ser las exportaciones de flores un rubro importante a nivel nacional. Palabras Clave: Cayambe, ceniza, lahar, SIG, sector florícola.

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ABSTRACT

The Cayambe volcanic complex represents a hazard to the 85,795 inhabitants who base their economy on floriculture. So far, no estimates have been made of the economic impact that an eventual eruption of the Cayambe in the area would cause. The delineation of areas affected by ash fall were obtained through a statistical analysis of numerical simulations of eruptive scenarios. Additionally, lahar flow simulations were carried out by using computer models and digital terrain models as an input. 39,006 buildings were digitalized from aerial photography in order to identify and quantify the infrastructure that could potentially be affected by the occurrence of both phenomena. The analysis and processing of the census data allowed characterizing the study area and describing the impact that an event of this type would have on the local population. Thus, it was determined that ash fall would be the main problem in the case of an eruption of the Cayambe volcano. The ash thicknesses could reach 15 mm to 45 mm covering 97.83% of the surface with estimated losses up to USD 140 million in plants and greenhouses. In the case of lahars, the losses would also occur in the soils, which would be buried by mudflows. Thus, losses of USD 80 million are estimated in the case of secondary lahars (1,579 hectares) and losses of USD 160 million are estimated in the case of primary lahars (6,404 hectares). The surface of the canton would be affected by ash fall. 6,404 hectares would be affected by lahars with a low probability of occurrence coming from the Cayambe volcano affecting more than 100 villages, 21,844 homes and 7,611 jobs in the floriculture. In the medium and long term, the economies of at least 3,500 families would be affected by unemployment because of the economic losses that the floriculture industry would suffer. From there, the results obtained in the simulations have a high degree of detail due to the available cartographic information of the sector and the computational tools used for its elaboration. These tools can be applied in decision-making process for the benefit of the affected people. Considering that, an eruption of the Cayambe volcano requires special attention because of its high local impact and because the exports of flowers are an important item at the national level. Keywords: Cayambe, ash fall, lahar, GIS, floriculture.

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TABLA DE CONTENIDO 1.

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................... 14 1.1.

ANTECEDENTES .......................................................................................................................... 14

1.2. OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ............................................................................ 16 1.2.1. Objetivo general ............................................................................................................................. 16 1.2.2. Objetivos Específicos ..................................................................................................................... 17 1.2.3. Preguntas de investigación ............................................................................................................ 17

2.

1.3.

HIPÓTESIS .................................................................................................................................... 17

1.4.

JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................ 17

1.5.

ALCANCE ...................................................................................................................................... 18

REVISIÓN DE LITERATURA................................................................................................................... 20 2.1. IMPACTO SOCIOECONÓMICO DE LOS DESASTRES EN LA REGIÓN............................................ 20 2.2. 2.2.1.

Lahares ...................................................................................................................................... 23

2.2.2.

Ceniza volcánica ........................................................................................................................ 24

2.3.

VIVIR CON RIESGO ...................................................................................................................... 26

2.4.

MODELACIONES DE LAHARES ................................................................................................... 29

2.4.1.

Volcflow...................................................................................................................................... 30

2.4.2.

Laharflow ................................................................................................................................... 30

2.4.3.

Lahar Z....................................................................................................................................... 30

2.5.

3.

AMENAZA VOLCÁNICA ................................................................................................................ 23

MODELACIONES DE CAÍDA DE CENIZA ..................................................................................... 31

2.5.1.

Tephra........................................................................................................................................ 32

2.5.2.

Tephra 2 ..................................................................................................................................... 32

METODOLOGÍA ...................................................................................................................................... 34 3.1.

ÁREA DE ESTUDIO ....................................................................................................................... 34

3.2.

SÍNTESIS HISTÓRICA VOLCÁNICA ............................................................................................. 38

3.2.1.

El edificio basal (Viejo Cayambe)............................................................................................... 38

3.2.2.

El edificio actual (Nevado Cayambe) ......................................................................................... 38

3.2.3.

Cono satélite (Cono de la Virgen) .............................................................................................. 38

3.2.4.

Fenomenología .......................................................................................................................... 39

3.3.

ESCENARIOS ERUPTIVOS POTENCIALES PARA EL VOLCÁN CAYAMBE .............................. 41

7

4.

3.3.1.

Erupción Freática (Escenario S0) .............................................................................................. 41

3.3.2.

Erupción magmática – Pequeña (Escenario S1) ....................................................................... 41

3.3.3.

Erupción magmática moderada (Escenario S2) ......................................................................... 42

3.3.4.

Erupción magmática - Grande (Escenario S3) ........................................................................... 43

3.4.

RECOLECCIÓN DE DATOS .......................................................................................................... 44

3.5.

ZONAS POTENCIALMENTE AFECTADAS POR LAHARES ........................................................ 45

3.6.

ZONAS POTENCIALMENTE AFECTADAS POR CAÍDA DE CENIZA .......................................... 48

3.7.

ZONAS VULNERABLES A LAHARES Y CAÍDA DE CENIZA EN EL CANTÓN CAYAMBE .......... 54

3.8.

ACTIVIDAD FLORÍCOLA AFECTADAS POR LAHARES Y CAÍDA DE CENIZA ........................... 56

3.9.

SUSCEPTIBILIDAD POR LAHARES Y CAÍDA DE CENIZA .......................................................... 57

3.10.

ELEMENTOS EXPUESTOS POR LAHARES Y CAÍDA DE CENIZA ............................................. 58

RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................................................ 61 4.1.

RESULTADOS ............................................................................................................................... 61

4.1.1.

Zonas potencialmente afectadas por lahares y caída de ceniza ................................................ 61

4.1.2.

Zonas vulnerables a lahares y caída de ceniza en el cantón Cayambe..................................... 63

4.1.3.

Actividad florícola afectada por lahares y caída de ceniza ......................................................... 73

4.1.4.

Susceptibilidad por lahares y caída de ceniza ........................................................................... 93

4.1.5.

Elementos expuestos por lahares y caída de ceniza ............................................................... 108

4.2. DISCUSIÓN ........................................................................................................................................ 111 5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................................................................... 115 5.1.

CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 115

5.2.

RECOMENDACIONES ................................................................................................................ 118

6.

REFERENCIAS ..................................................................................................................................... 121

7.

ANEXOS ................................................................................................................................................ 129 8.1.

Anexo 1: Transformación de archivos kmz en coberturas ............................................................ 129

8.1.

Anexo 2: Eliminación información no necesaria ........................................................................... 130

8.2.

Anexo 3: Cambio de geometría manteniendo la información de espesores de ceniza ................ 131

8.3.

Anexo 4: Eliminación de elementos y campos ............................................................................. 132

8.4.

Anexo 5: Automatización del proceso por año ................................................................................. 5

8.5.

Anexo 6: Creación de una grilla fija (200*200 m) e interpolación determinista ................................. 5

8.6.

Anexo 7: Combinación de los resultados interpolados de las 120 simulaciones en un archivo ....... 5

8

�NDICE DE FIGURAS Figura 1: à rea de estudio. .............................................................................................................................................. 35 Figura 2: Metodología aplicada. .................................................................................................................................... 37 Figura 3 Modelo digital de elevaciones del volcån Cayambe depurado. ................................................................ 46 Figura 4: Resultado de la simulación numÊrica de lahares secundarios (20�106 �3). ........................................ 47 Figura 5: Resultado de la simulación numÊrica de lahares primarios (80�106 �3). ............................................. 48 Figura 6: Histograma de frecuencia de caída de ceniza de simulaciones en la turbera de Cayambe ............... 51 Figura 7: Escenario S2, 99% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. ................................................. 52 Figura 8: Escenario S2, 75% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. ................................................. 52 Figura 9: Escenario S2, 50% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. ................................................. 53 Figura 10: Escenario S2, 25% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. ............................................... 53 Figura 11: Escenario S2, 1% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. ................................................. 54 Figura 12: Digitalización de infraestructura del cantón Cayambe. ........................................................................... 57 Figura 13: Mapa de amenaza por lahares del volcån Cayambe. ............................................................................. 62 Figura 14: Mapa de amenaza por caída de ceniza del volcån Cayambe. .............................................................. 62 Figura 15: Porcentaje de uso de suelo del cantón Cayambe – Ecuador. ............................................................... 64 Figura 16: Distribución del uso del suelo en el cantón Cayambe – Ecuador. ........................................................ 64 Figura 17: Probable afectación por caída de ceniza del volcån Cayambe. ............................................................ 66 Figura 18: Probable afectación por lahares del volcån Cayambe. ........................................................................... 67 Figura 19: Probable afectación del uso del suelo por caída de ceniza y lahares del volcån Cayambe. ............ 68 Figura 20: Probable superficie del uso de suelo bosque del cantón Cayambe afectada por ceniza. ................. 69 Figura 21: Probable superficie del uso de suelo bosque del cantón Cayambe afectada por lahares. ............... 69 Figura 22: Probable superficie del uso de suelo cuerpo de agua del cantón Cayambe afectada por ceniza. .. 70 Figura 23: Probable superficie del uso de suelo cuerpo de agua del cantón Cayambe afectada por lahares. . 70 Figura 24: Probable superficie del uso de suelo correspondiente a otras åreas afectadas por ceniza.............. 71 Figura 25: Probable superficie del uso de suelo correspondiente a otras åreas afectadas por lahares. ........... 71 Figura 26: Probable superficie del uso de suelo tierra agropecuaria afectada por caída de ceniza. .................. 72 Figura 27: Probable superficie del uso de suelo tierra agropecuaria afectada por lahares. ................................ 72 Figura 28: Probable superficie del uso de suelo zona urbana afectada por caída de ceniza. ............................. 73 Figura 29: Probable superficie del uso de suelo zona urbana del cantón Cayambe afectada por lahares. ...... 73

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Figura 30: Superficie cultivada de flores por parroquia del cantón Cayambe. ....................................................... 75 Figura 31: Probable afectación de cultivos de flores por caída de ceniza del volcán Cayambe. ........................ 75 Figura 32: Probable afectación de cultivos de flores del cantón Cayambe por lahares del volcán Cayambe. . 76 Figura 33: Clasificación de predios de cultivos de flores del cantón Cayambe. .................................................... 77 Figura 34: Probable afectación de cultivos de flores rosas por caída de ceniza del volcán Cayambe. ............. 78 Figura 35: Probable afectación de cultivos de rosas por lahares del volcán Cayambe. ....................................... 79 Figura 36: Probable afectación de cultivos de flor de verano por caída de ceniza del volcán Cayambe. ......... 79 Figura 37: Probable afectación de cultivos de flor de verano por lahares del volcán Cayambe. ........................ 80 Figura 38: Probable afectación de cultivos de clavel por caída de ceniza del volcán Cayambe......................... 80 Figura 39: Probable afectación de cultivos de clavel por lahares del volcán Cayambe. ...................................... 81 Figura 40: Superficies cultivadas por tipo de flor en el cantón Cayambe. .............................................................. 82 Figura 41: Porcentaje de flores por parroquias en el cantón Cayambe. ................................................................. 82 Figura 42: Parroquias cantón Cayambe ...................................................................................................................... 83 Figura 43: Distribución de flores por parroquias en el cantón Cayambe. ............................................................... 84 Figura 44: Clasificación de cultivos de flores afectados por probabilidad de ocurrencia de lahares. ................. 84 Figura 45: Número de edificaciones levantadas en el cantón Cayambe según catálogo de objetos del IGM. . 86 Figura 46: Probable afectación de edificaciones por espesores de ceniza del volcán Cayambe. ...................... 87 Figura 47: Probable afectación de edificaciones por espesores de ceniza del volcán Cayambe. ...................... 88 Figura 48: Probable afectación de edificaciones por lahares del volcán Cayambe. ............................................. 89 Figura 49: Porcentajes de probables invernaderos afectadas por ceniza del volcán Cayambe. ........................ 89 Figura 50: Porcentajes de probables cobertizos afectadas por ceniza del volcán Cayambe. ............................. 90 Figura 51: Probables edificaciones afectadas en los cultivos de flores por ceniza del volcán Cayambe. ......... 91 Figura 52: Porcentaje de probables invernaderos del Censo Nacional Florícola afectados por ceniza. ........... 92 Figura 53: Porcentaje de probables cobertizos del Censo Nacional Florícola afectados por ceniza. ................ 92 Figura 54: Porcentaje de probables invernaderos del Censo Nacional Florícola afectados por lahares. .......... 93 Figura 55: Porcentaje de probables cobertizos del Censo Nacional Florícola afectados por lahares. ............... 93 Figura 56: Población urbana - rural del cantón Cayambe. ........................................................................................ 94 Figura 57: Población urbana - rural del cantón Cayambe. ........................................................................................ 94 Figura 58: Habitantes probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. .............................. 98 Figura 59: Habitantes (zona urbana) probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. .... 99

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Figura 60: Habitantes (zona rural) probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. ......... 99 Figura 61: Porcentaje de la población del cantón Cayambe por género. ............................................................. 100 Figura 62: Habitantes (hombres) probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. ......... 100 Figura 63: Habitantes (mujeres) probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. .......... 101 Figura 64: Clasificación de habitantes del cantón Cayambe por grupos de edades. ......................................... 102 Figura 65: Habitantes (0 – 14 años) probablemente afectados por caída de ceniza del volcán Cayambe. .... 102 Figura 66: Habitantes (15 – 64 años) probablemente afectados por caída de ceniza del volcán Cayambe. .. 103 Figura 67: Habitantes (65 años o más) probablemente afectados por caída de ceniza del volcán Cayambe. 103 Figura 68: Porcentaje de trabajadores en los cultivos de flores del cantón Cayambe por género. .................. 104 Figura 69: Cantidad de mano de obra por género en los cultivos de flores del cantón Cayambe. ................... 105 Figura 70: Edificaciones menores a 6 m2 levantadas en el cantón Cayambe..................................................... 106 Figura 71: Edificaciones mayores a 6 m2 levantadas en el cantón Cayambe. .................................................... 107 Figura 72: Probables edificaciones afectados por caída de ceniza del volcán Cayambe. ................................. 107 Figura 73: Estimación de pérdidas en costos (USD) en los cultivos de flores del cantón Cayambe. ............... 109

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ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Parámetros generales definidos por Mastin et al. 2009 adaptados para el Cayambe. ...................... 45 Tabla 2: Factores de impacto........................................................................................................................... 55 Tabla 3: Variables de estimación de susceptibilidad........................................................................................ 58 Tabla 4: Valor de riesgo de pérdidas de los elementos expuestos. ................................................................. 59 Tabla 5: Superficie del uso de suelo del cantón Cayambe. ............................................................................. 63 Tabla 6: Clasificación del uso de suelo por espesor de ceniza del volcán Cayambe. ..................................... 65 Tabla 7: Clasificación del uso de suelo por volumen de lahares y probabilidad de ocurrencia del Cayambe. . 66 Tabla 8: Superficie y cantidad de cultivos de flores por parroquias del cantón Cayambe. .............................. 74 Tabla 9: Clasificación de predios de cultivos de flores por parroquias y tamaño del cantón Cayambe. .......... 77 Tabla 10: Diversificación de los cultivos de flores por tipo. .............................................................................. 78 Tabla 11: Clasificación de edificaciones levantadas en el cantón Cayambe según catálogo de objetos IGM. 85 Tabla 12: Probable afectación de edificaciones (tipo de estructura) por ceniza del volcán Cayambe. ............ 87 Tabla 13: Probable afectación de edificaciones (tipo de estructura) por lahares del volcán Cayambe............ 88 Tabla 14: Probables edificaciones afectadas (tipo de estructura) en los cultivos de flores por ceniza. ........... 91 Tabla 15: Probables poblados afectados por ceniza en el cantón Cayambe. .................................................. 96 Tabla 16: Probables poblados afectados por lahares en el cantón Cayambe. ................................................ 98 Tabla 17: Cantidad y porcentaje de mano de obra por género en los cultivos de flores del cantón Cayambe. ....................................................................................................................................................................... 105 Tabla 18: Edificaciones levantadas en el cantón Cayambe. .......................................................................... 106

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ACRONIMOS DEM

Digital Elevation Model (Modelo digital de elevaciones).

DIRDN

Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales.

EIRD

Estrategia Internacional Desastres.

IEV

Índice de Explosividad Volcánica.

IGEPN

Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional.

IGM

Instituto Geográfico Militar.

INEC

Instituto Nacional de Estadística y Censos.

MAGAP

Ministerio de Agricultura Ganadería Acuacultura y Pesca.

MPI

Interfaz de paso de mensajes.

OCP

Oleoducto Crudos Pesados.

ONU

Organización de las Naciones Unidas.

PDOT

Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial.

PEA

Población Económicamente Activa.

PIB

Producto Interno Bruto.

SIG

Sistemas de Información Geográfica.

SNI

Sistema Nacional de Información.

SOTE

Sistema de Oleoductos Transecuatoriano.

UNISDR

Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción de Riesgos de Desastres.

USGS

Servicio Geológico de los Estados Unidos.

VBP

Valor Bruto de Producción.

WRF

Weather Research and Forecasting.

para

la

Reducción

de

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1. INTRODUCCIÓN 1.1. ANTECEDENTES Desde la década de los 80 en el Ecuador se asiste a un proceso de profundización de las relaciones capitalistas de producción en el sector agrario, lo que tiene dos efectos claros en las zonas de producción agrícola: Por un lado, el desplazamiento del eje productivo hacia la agro-industria y la exportación y por otro la diversificación ocupacional (Martínez, 1994). Como parte de este proceso, el norte de la Provincia de Pichincha y particularmente el cantón Cayambe comienza a dedicarse a la actividad de cultivos de flores orientada a la exportación, esto por ubicarse en una zona propicia para el desarrollo de esta agroindustria, lo que ha convertido a la actividad de cultivos de flores en los últimos años en el principal motor económico para el cantón. De acuerdo con el Censo de Población y Vivienda 2010, la población total del cantón Cayambe alcanza los 85,795 habitantes (INEC, 2010), los que se ubican cercanos al Nevado Cayambe, el cual ha presentado significativa actividad volcánica en los últimos 11,800 años (Hall y Mothes, 1994). Durante los últimos 4 milenios, el volcán Cayambe tuvo tres periodos eruptivos de cerca de 700 años cada uno, separados por fases de descanso del orden de 500 a 600 años (Samaniego, Monzier, Robin y Hall, 1998). El primer periodo ocurrió hace 3,500 - 3,800 años (1,850 y 1,550 a.c.); el segundo sucedió hace 1,700 – 2,500 años (550 a.c. y 250 d.c.); y el último inició hace 1,100 años (850 d.c.). La última erupción del volcán Cayambe sucedió entre los años 1785 y 1786; Samaniego et 14

al. (1998) la describen como una erupción sub-glaciar con caídas moderadas de ceniza en la ciudad de Cayambe; la cual terminó con un lahar en 1786 (Ascázubi, 1802). Anteriormente, dicho volcán permaneció durante largo tiempo inactivo. Samaniego et al. (2005) presentan resultados de petrología y de geoquímica que revelan la evolución de los magmas en el curso de la historia del volcán. La composición química de las lavas está vinculada con una importante participación de los productos de la fusión de la placa oceánica, que se sumerge bajo la placa continental. El proceso eruptivo del Cayambe se caracteriza porque sus magmas a medida que pasa el tiempo se vuelven más "ácidos", es decir ricos en sílice, y cada vez más viscosos y, por ende, más explosivos (Samaniego et al., 2005). Los procesos eruptivos que caracterizan a los tres grandes ciclos recientes corresponden a los de una estructura volcánica con domos de cumbre. En un lapso de 4,000 años han existido al menos unas 20 erupciones, es decir en promedio un poco más de una erupción por siglo, estas erupciones generaron corrientes piroclásticas y emisiones producto de erupciones que forman una columna volcánica intensa, que se eleva a menudo hasta la estratosfera (emisiones plinianas). El tiempo transcurrido después de la última erupción, registrada entre 1785 y 1786, no resulta suficiente para poder afirmar que el último periodo de actividad ya terminó (Samaniego et al., 2004a). Según los estudios de Samaniego, Martin y Robin (2002), los depósitos de caída de ceniza acumulados en una turbera del flanco suroccidental han permitido reconstruir la historia de este volcán. En estas turberas, como se ha mencionado anteriormente, se han identificado 18 a 20 erupciones en los últimos 4,000 años. Estas erupciones se distribuyen en tres períodos de actividad volcánica, donde el tercer período inicio hace 1,100 años a.p. (850 d.c.), caracterizado por el crecimiento de domos de lava en la parte superior de los flancos norte y nororiental, la generación de flujos piroclásticos producidos por su colapso y la producción de lahares asociados a la fusión del casquete glaciar es considerado el más importante de la historia reciente del volcán.

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En el año de 1995, se instaló en el volcán Cayambe un sismógrafo que ha mostrado un incremento en la actividad sísmica caracterizada por sismos de largo periodo, los cuales están asociados al movimiento de fluidos y con esto se logró conocer la actividad sísmica base del volcán (IGEPN, 2017a). La misma fuente menciona que a partir del año 2002 hasta el año 2005 se registraron sismos volcano tectónicos asociados al fracturamiento de rocas, los cuales paulatinamente descendieron hasta retomar el nivel base del volcán. Según los Informes Especiales (IGEPN, 2016a, 2016b, 2016c, 2016d, 2016e, 2017b, 2017c), desde el año 2016 se han registrado incremento en la actividad tipo sismo volcano tectónicos; así como reportes de andinistas en los cuales mencionan la existencia de aparecimiento de grietas en la cumbre máxima e incremento en la emisión de azufre en las partes altas del volcán. Los registros históricos y geológicos evidencian que los productos de las erupciones volcánicas de la actividad del Cayambe corresponden a flujos de lava, flujos piroclásticos, lahares y caídas de lapilli y ceniza (Samaniego et al., 2004b), todos ellos fenómenos que pueden afectar de forma importante el normal desenvolvimiento de la actividad de cultivos de flores y consecuentemente, la disponibilidad de empleos y la estabilidad económica del sector. Los 20 vestigios de las erupciones volcánicas en el pasado evidencian el riesgo que una erupción en la actualidad representaría para las zonas de producción de cultivos de flores por la acumulación de ceniza y, dependiendo de los espesores podrían afectar considerablemente las plantas e invernaderos; mientras que, las afectaciones por lahares corresponderían a pérdidas totales (Jenkins, Wilson, Magill, Miller y Stewart, 2015) en esta zona. De allí que frente a una eventual erupción del volcán Cayambe, es importante conocer los potenciales impactos y efectos sobre la actividad de cultivos de flores, base económica del cantón en la actualidad.

1.2. OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN 1.2.1. Objetivo general Determinar probables escenarios de afectación en el sector florícola frente a lahares y caída de ceniza del volcán Cayambe en Ecuador.

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1.2.2. Objetivos Específicos

 Evaluar el grado de exposición de la actividad florícola por lahares y caída de ceniza ante una eventual erupción del volcán Cayambe.

 Comparar el grado de susceptibilidad ante lahares y caída de ceniza de las zonas de actividad florícola en el cantón Cayambe.

 Verificar el riesgo por lahares y caída de ceniza asociada al volcán Cayambe, en zonas de actividad florícola. 1.2.3. Preguntas de investigación 

¿Cuál es el grado de exposición de la actividad florícola frente a lahares y caída de ceniza ante una erupción del volcán Cayambe?



¿Cuál es el grado de susceptibilidad de las zonas de actividad florícola ante lahares y caída de ceniza en el cantón Cayambe?



¿Cuánta infraestructura destinada a la actividad florícola y población que trabaja en este sector se vería afectada ante una erupción del volcán Cayambe?

1.3.

HIPÓTESIS

Las zonas de producción florícola del cantón Cayambe se verán afectadas ante una eventual erupción del volcán Cayambe como consecuencia de la ocurrencia de lahares y caída de ceniza, lo que a su vez tendrá impacto en la población local.

1.4.

JUSTIFICACIÓN

En general la riqueza de los suelos generados en zonas tropicales de volcanismo activo, hacen del entorno de los volcanes, zonas densamente pobladas y altamente productivas a nivel agrícola. De allí que una erupción volcánica en zonas de producción agrícola tenga un alto impacto a nivel económico para las localidades aledañas. En el caso particular de Cayambe, el desarrollo de la actividad de cultivos de flores orientada a la exportación inició en la década de los 80; convirtiéndose de esta manera, en el motor económico del cantón. La actividad de cultivos de flores ha propiciado cambios radicales en el uso del suelo y la reconversión de las actividades productivas, así sectores como Guachalá, de vocación lechera, han sido convertidos en empresas dedicadas al cultivo de flores. Ello ha provocado cambios en la estructura social y del empleo para las comunidades locales, 17

incorporándose gran parte de la población económicamente activa (PEA) a la actividad de cultivos de flores, especialmente las mujeres. De acuerdo con el Censo Nacional Florícola el sector floricultor empleó a unas 32,565 personas a nivel nacional, el 64% de éstas en la Provincia de Pichincha y particularmente en las zonas de Tabacundo (Pedro Moncayo) y Cayambe (MAGAP, 2009). La misma fuente menciona que en Ecuador existen un total de 3,504 hectáreas destinadas al cultivo de flores, de las cuales cerca del 70% se ubican en la Provincia de Pichincha, lo que demuestra la importancia del sector en la zona. Así la presencia de las empresas dedicadas a los cultivos de flores en el cantón dinamiza la economía local directa e indirectamente, con el desarrollo del comercio formal e informal y los servicios bancarios, entre otros. En ese contexto, una eventual erupción del volcán Cayambe, tendría graves efectos a nivel socioeconómico para la población local, relacionados con pérdida de infraestructura productiva y fuentes de empleo. La evidencia histórica muestra que, en caso de erupción, las principales amenazas para la zona son la caída de ceniza y los lahares, de allí la importancia de delimitar aquellas zonas de producción de cultivos de flores más vulnerable y con ello definir posibles escenarios de afectación.

1.5.

ALCANCE

Para la determinación de zonas de afectación por caída de ceniza y lahares, se propone la revisión del mapa de amenazas del volcán Cayambe generado por el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN), así como todo material bibliográfico referente al volcán y, en lo posible, de datos históricos. A través de la revisión de estudios previos se puede determinar futuros escenarios eruptivos, sobre todo en lo referente a la caída de ceniza y lahares. Se revisaron varios documentos para establecer el comportamiento de los flujos de lodo (lahares) y caída de ceniza del volcán Cayambe, en especial el mapa de amenazas volcánicas asociadas al volcán Cayambe; esto con la finalidad de simular mediante el uso de programas especializados y replicar los posibles escenarios para cuantificar las amenazas volcánicas y el grado de exposición en la 18

actividad de cultivos de flores del cantón Cayambe, el cual es uno de los ocho cantones de la Provincia de Pichincha. Se ubica al noreste de la Provincia y está conformado por tres parroquias urbanas y cinco rurales. El cantón Cayambe limita al norte con la Provincia de Imbabura, al sur con la Provincia de Sucumbíos y cantón Quito. Al este limita con la Provincia de Sucumbíos y al oeste con los cantones Pedro Moncayo y Quito. Una vez generados los escenarios (lahares y caída de ceniza), los cuales tendrán el nivel de detalle de los insumos utilizados (1: 5,000), mediante el uso de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) se cuantificará la infraestructura destinada a la actividad de cultivos de flores; así como también la población destinada a dicha actividad mediante el uso de los datos censales disponibles del año 2010. Tomando en consideración la importancia que tiene la actividad de cultivos de flores para el cantón Cayambe, se pueden utilizar los resultados obtenidos para la planificación del uso del suelo, concientizar a la población de los posibles escenarios ante las amenazas volcánicas expuestas para el volcán Cayambe por parte de los gobiernos locales y formular planes de continuidad del negocio en caso de que una erupción afecte los cultivos de flores; de igual manera, con los resultados de las modelaciones se puede replicar el análisis ante una erupción del volcán Cayambe en toda el área de influencia y con esto evaluar la amenaza del mismo.

19

2. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. IMPACTO SOCIOECONÓMICO DE LOS DESASTRES EN LA REGIÓN En general las pérdidas causadas por los desastres tienen graves efectos sobre el crecimiento y la estabilidad económica de los países y en el caso particular de América Latina, éstos se han convertido en verdaderos obstáculos para el desarrollo de la región. Esto porque frente a la ocurrencia de un desastre los países deben destinar ingentes cantidades de recursos públicos en la atención y ayuda humanitaria a las víctimas, la reposición de servicios públicos, la recuperación de los medios de vida y la reconstrucción de infraestructura, recursos que de otra manera pudiesen haber sido utilizados para la promoción del desarrollo y la reducción de brechas sociales. De acuerdo con la Estrategia Internacional para la Reducción de Desastres de las Naciones Unidas (EIRD/ONU, 2015), en América Latina las pérdidas económicas para los países por causa de los desastres cada vez son mayores, lo que tiene un efecto directo en el crecimiento de su Producto Interno Bruto (PIB). Pese a ello, en la región son pocos los países que han logrado cuantificar de manera al menos aproximada el impacto real de estos eventos sobre su sistema económico. Este desconocimiento se debe sobre todo a las limitaciones de información que existen, especialmente cuando se trata de cuantificar desastres pequeños o medianos que, si bien por sí solos aparentemente no tienen mayor impacto macroeconómico, si

20

ocurren con mucha frecuencia y juntos generan significativas pérdidas para los países de la región. Un panorama general acerca de la situación actual de los países de la región en relación con los desastres y su impacto en el desarrollo, se puede ver en el trabajo realizado por la Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción de Riesgos de Desastres (UNISDR), en el cual se resumen las principales estadísticas y tendencias históricas que dan cuenta del alto costo de estos eventos para las economías. El objetivo principal de este tipo de estudios es cuantificar el impacto económico de los desastres y con ello poner énfasis en la importancia de la inversión para la gestión de riesgos. El Marco de Sendai para la reducción del riesgo de desastre 2015-2030, establece siete metas globales entre las que justamente se encuentra la disminución de las pérdidas de vidas humanas y del impacto económico de los desastres, para ello el Marco de Sendai recomienda que los países cuenten con bases de datos históricas de los desastres y sus consecuencias. En general los estudios realizados muestran que en la región se han producido tanto desastres de tipo intensivo como extensivo1 (EIRD/ONU, 2011). En la región los datos muestran que menos del 1% son manifestaciones intensivas del riesgo, con un promedio de ocurrencia de 23 por año, cada uno de ellos con 37 vidas humanas perdidas en promedio, 21 mil personas afectadas, 1,064 viviendas destruidas y 1,302 viviendas afectadas. Por otro lado, en la región, las manifestaciones extensivas del riesgo son muy frecuentes y aunque el impacto económico de cada una es mucho menor, en conjunto es muy representativo para los países y sus economías. En la región, los eventos hidrometeorológicos y climáticos fueron los más frecuentes y los de mayor impacto económico tanto en manifestaciones intensivas como extensivas. De acuerdo con el informe de evaluación global sobre la reducción del riesgo de desastre 2011, el 61% de los 562 impactos fueron 1

Intensivo cuando en una unidad político administrativa local hubo 25 o más vidas humanas perdidas y/o 300 o más viviendas destruidas. Extensivo es cuando los registros son inferiores a estos umbrales. este resultado se obtuvo tomando en consideración cuatro variables básicas: pérdida de vidas humanas, personas afectadas, viviendas destruidas y viviendas dañadas. 21

desencadenados por estos fenómenos, mientras que el 39% restante fueron causados por fenómenos de tipo geológico, entre ellos sismos y erupciones volcánicas. En el caso de fenómenos de tipo geológico como las erupciones volcánicas, el mayor impacto registrado en la región se da en las viviendas, en donde los datos muestran que el 53% de las viviendas destruidas por desastres se asoció con este tipo de eventos. Los datos disponibles muestran también que el impacto de los desastres en la región es menor que en otras zonas tales como los países asiáticos, lo cual es una muestra de los efectos positivos de la inversión pública en la gestión del riesgo. Sin embargo, también es importante mencionar que los registros tanto de eventos intensivos como extensivos, no es homogénea en todos los países de la región, ya que los niveles de riesgo difieren entre países según el contexto político, económico y social así como también, el nivel de amenazas a las cuales se encuentran expuestos, de todas maneras los informes realizados en estos últimos años muestran avances significativos en la reducción del riesgo de desastre y en la capacidad de resiliencia de los países frente a la ocurrencia de estos eventos. En la región entonces se puede ver una reducción de la vulnerabilidad, Stieltjes y Mirgon (1998) mencionan que la vulnerabilidad de las comunidades está ligada a una serie de factores tales como aspectos demográficos, económicos, sociales, culturares, físicos, técnicos, funcionales e institucionales; los mismos que, han sido clasificados en dos grandes grupos: 1) factores permanentes y 2) factores conjeturables. Los primeros hacen referencia a las construcciones y existencia de infraestructura; mientras que, los segundos corresponden al tamaño de la población,

variaciones

estacionales,

tipos

de

erupciones,

condiciones

meteorológicas, entre otros. De esta manera, Scaini, Felpeto, Martí y Carniel (2014) definen a la vulnerabilidad como la posibilidad de que los elementos expuestos sean dañados de manera directa o indirecta por un peligro dado.

22

2.2.

AMENAZA VOLCÁNICA

De acuerdo con la clasificación de las amenazas, una erupción volcánica corresponde a una amenaza geológica (Contreras, 2006). La zonificación de amenazas permite delimitar áreas en donde los niveles de amenaza son diferentes, así, las zonas aledañas a un cráter activo presentan una probabilidad de ocurrencia de flujos piroclásticos, flujos de lava, flujos de lodo (lahares) primarios y secundarios, proyectiles balísticos, entre otros, que fácilmente pueden alcanzar un nivel de daño grado 5 que implica serias afectaciones a la infraestructura y viviendas; así como la probabilidad de que la supervivencia de la población en estas zonas sea baja. Los límites alrededor de los 200 m de la zona alta tienen una probabilidad de que ocurran eventos volcánicos adversos con daños que se ubican entre los 3 y 5 grados. Estas zonas se verían afectadas principalmente por flujos piroclásticos de mayor magnitud (poco probables) y flujos de lodo a lo largo del cauce de los ríos. Por otro lado, las zonas con amenaza baja son afectadas principalmente por caída de ceniza y por depósitos de materiales que han sido arrastrados desde las partes altas. Estos depósitos pueden tener efectos negativos tanto para las personas como los animales, así como pérdidas económicas por daños en los cultivos, viviendas afectadas (colapso de techos por ceniza), líneas de transmisión eléctrica e infraestructura productiva, entre otros. 2.2.1. Lahares De acuerdo con su elevación, en un volcán se puede formar un glaciar en la cumbre o incluso de una cubierta permanente de nieve. La presencia de una capa profunda de nieve durante una erupción proporciona una gran cantidad de agua para la formación de lahares, ya que la interacción del material piroclástico caliente con nieve o hielo, es una de las principales fuentes de agua en muchos volcanes (Canuti, Casagli, Catani y Falorni, 2002). Ettinger, Manville, Kruse y Paris (2014) definen a los lahares como una mezcla de agua y escombros volcánicos que incorporan todas las transiciones reológicas potenciales entre los flujos de desechos y los flujos concentrados de sedimentos que van desde el 20–60%, consideradas como bajas y los hiperconcentrados que alcanzan 60%, considerados como altos. Según Mothes et al. (2004), en algunas

23

ocasiones, dependiendo del volcán los lahares pueden cubrir extensas áreas y grandes volúmenes, como es el caso en particular de los lahares provenientes del volcán Cotopaxi (Mothes, 1992; Mothes, Hall y Janda, 1998; Mothes et al., 2004). Según Canuti et al. (2002), los lahares se dividen en dos grandes grupos según el tiempo de ocurrencia; obteniendo lahares primarios o secundarios. Los primarios corresponden a los flujos de lodo que son generados directamente en una erupción; mientras que, los lahares secundarios son eventos posteriores a la erupción volcánica. En el caso de los lahares del volcán Cayambe, existe una razón práctica para esta distinción, debido principalmente a la presencia de nieves perpetuas en el cono del volcán y por tal motivo, los lahares primarios podrían ser más grandes. La misma fuente menciona que intensas lluvias acompañan a las grandes erupciones, las cuales producen precipitaciones más intensas que las lluvias ordinarias que ocurren en las altas altitudes de los volcanes. Finalmente es importante mencionar que para que un lahar se forme se requiere de una combinación de tres factores: a) rápida disponibilidad de agua mediante la activación de un mecanismo (derretimiento del casquete glacial en una erupción); b) la disponibilidad de desechos no consolidados (material volcánico) y c) pendientes pronunciadas (Pistolesi, Cioni, Rosi y Aguilera, 2014). 2.2.2. Ceniza volcánica La gran cantidad de gases y ceniza volcánica que se inyecta por medio de las columnas eruptivas durante una erupción volcánica, alcanza unas pocas decenas de kilómetros en la atmósfera (Costa, Macedonio y Folch, 2006). En este sentido, las cenizas volcánicas representan un riesgo para las poblaciones aledañas a los volcanes por los efectos que estas pueden tener en las edificaciones (colapso de techos por la acumulación de ceniza), afectación en la salud (problemas respiratorios inducidas por la inhalación de cenizas), económicos (pérdidas de cultivos y ganado) y en algunos casos, riesgos para la seguridad del tráfico aéreo. Costa et al. (2006) mencionan que una columna eruptiva presenta tres regiones (inferior, intermedia y superior) claramente diferenciadas por los sistemas de flujo. La primera corresponde a la región de empuje de gas basal que se extiende hasta una pequeña fracción de la altura de la columna, cuya característica principal es la 24

disminución en la velocidad de la mezcla de partículas y gas causada por la pérdida de momento (Kieffer, 1984). La región intermedia correspondiente a la convectiva, en la cual predominan las fuerzas de flotación que actúan sobre los gases calientes emitidos en la erupción y el aire caliente arrastrado según la teoría de la pluma boyante (Morton, Taylor, y Turner, 1956). Finalmente, la región conocida como paraguas, ubicada por encima del nivel de flotabilidad neutral, donde el material emitido se propaga bajo el efecto de los vientos y la turbulencia atmosférica. Las partículas emitidas varían de tamaño, yendo desde submicrómicas (cenizas muy finas) hasta clastos mayores (metro de diámetro). De esta manera, las partículas más grandes y pesadas dejan la columna eruptiva siguiendo trayectorias balísticas y no balísticas complicadas, en los niveles inferiores (Lo Savio, 2004); mientras que, las partículas más finas pueden permanecer atrapadas por los vientos geostróficos durante varios años, afectando con esto al clima global. Las partículas dentro del rango de tamaño intermedio son transportadas por el viento, difundidas por la turbulencia, asentadas por la gravedad y finalmente, depositadas en el suelo a distancias medias a distales, que son consideradas como las más importante desde el punto de vista de los peligros (Costa et al., 2006); de allí que generalmente el espesor del depósito de cenizas disminuye conforme aumenta la distancia desde la fuente (Jenkins et al., 2015). De allí que conocer el comportamiento en la dispersión de cenizas es de vital importancia para la seguridad de la comunidad en sectores aledaños a un volcán (Costa et al., 2006). Para lo cual, es indispensable la disponibilidad de modelos de predicción de la carga de ceniza y concentración de las mismas en la atmósfera. En las últimas décadas se han desarrollado varios modelos basados en una serie de análisis, entre los cuales se puede mencionar: a) sedimentación y deposición de partículas con respecto al viento (Carey y Sigurdsson, 1982), b) difusión atmosférica turbulenta y la advección causada por el viento (Suzuki, 1983), c) dispersión de las partículas en las nubes paraguas propagadas como corrientes de gravedad (Koyaguchi, 1994; Koyaguchi y Ohno, 2001); entre otros. Sin embargo, ninguno de los modelos descritos anteriormente incorpora aspectos importantes como lo son los campos de viento 3D, topografía o parámetros adecuados para la propagación de la ceniza (Costa et al., 2006). 25

2.3.

VIVIR CON RIESGO

Según Contreras (2005) para muchos la calidad del hábitat se mide en el contexto como la estética, armonía y el tamaño de las formas arquitectónicas; para otros la calidad del hábitat es la comodidad que los espacios ofrecen. La misma fuente menciona que la calidad del hábitat corresponde al conjunto de propiedades evaluables que permiten analizar las condiciones cuando se habita en zonas propensas a amenazas como los terremotos, deslizamientos, etc. Antes de que en el mundo se desarrollara ampliamente la tecnología y las comunicaciones, los desastres no eran una variable a ser considerada en la planificación. Generalmente ante un desastre lo común era brindar ayuda humanitaria urgente para las víctimas directamente afectadas por el evento. Sin embargo, en la actualidad se observa un giro en la estrategia para la gestión de desastres, orientada a un abordaje integral de la reducción del riesgo de desastre, la cual comprende no sólo la acción durante el evento sino también la prevención y la recuperación a largo plazo (EIRD/ONU, 2004). Según la EIRD/ONU (2004), en los últimos años del decenio de los 90, ocurrieron alrededor del mundo varios desastres naturales de gran magnitud. El tipo de amenazas que desencadenaron estos desastres fueron desde terremotos difícilmente predecibles, hasta inundaciones estacionales y otros eventos que sí pudieron haber sido predichos. Otro tipo de amenazas tales como las sequías o la degradación del medio ambiente como producto de malas prácticas antrópicas, también han tenido graves impactos para las poblaciones a nivel social y económico. Es importante mencionar que los 84 desastres naturales ocurridos en los 90, triplicaron los de los 60, así como las pérdidas económicas que fueron superiores a décadas pasadas (EIRD/ONU, 2004). Ya en el 2000 los desastres de origen natural ocasionaron la muerte de unas 10 mil personas, cifra menor a la de décadas pasadas, sin embargo, por ello no menos importantes. En general las estadísticas relativas a desastres no son del todo exactas, ya que no recogen siempre la situación real en la que quedan las víctimas especialmente aquellas de bajos ingresos, cuyas vidas se ven afectadas de manera directa por el impacto económico del desastre. De allí que los encargados de planificar y orientar el desarrollo deban contar con información confiable sobre los 26

desastres, para evaluar de la forma más precisa posible, los efectos socioeconómicos a corto, mediano y largo plazo de estos eventos, tanto aquellos de escala local como los de escalas mayores (EIRD/ONU, 2004). Cualquiera que sea la incidencia de una amenaza para provocar un desastre, hoy existe un consenso en que las condiciones prevalecientes de una sociedad determinada definen el nivel de susceptibilidad o resiliencia de la misma. Por ello la reducción de desastres se relaciona de manera creciente con los esfuerzos por alcanzar el desarrollo sostenible y erradicar la pobreza (EIRD/ONU, 2004). Así la gestión integral enfocada en los contextos social, ambiental, cambio climático, económico y el riesgo, son decisivas a la hora de crear sociedades más preparadas y más resilientes. También es importante mencionar que hoy los desastres no solo afectan a los países empobrecidos, consecuentemente más vulnerables. El cambio climático, también ha tenido sus efectos sobre los países más desarrollados, los cuales también se han visto en la necesidad de replantear sus mecanismos para la reducción de la vulnerabilidad, la prevención y a respuesta frente a estos eventos. Más allá de la gravedad del desastre, se debe considerar que sus consecuencias son perdurables y ponen en riesgo el desarrollo de las sociedades que han sido afectadas, ocasionando pérdidas que no solo obstaculizan el desarrollo, sino que también menoscaban los éxitos ya alcanzados (EIRD/ONU, 2004). EIRD/ONU (2004) menciona que históricamente existen algunos ejemplos de cómo las sociedades ya concebían mecanismos para la protección de sus miembros y de sus recursos, esto se hacía a través de la anticipación basados en conocimientos sobre las condiciones naturales de su entorno y las posibles amenazas y de la implementación de medidas de protección, tal es el caso de los diques de contención que se hacían en China para protegerse de las crecidas del río Yangtzé o de los incas y sus sistemas de terrazas para los cultivos, entre otros. En general las prácticas tradicionales tomaban como base el conocimiento respecto de los patrones climáticos y naturales que les permitían pronosticar la ocurrencia de ciertos eventos. Aunque no se trataba de métodos muy precisos, es importante ver como históricamente el ser humano ya tenía conciencia de los posibles riesgos 27

y frente a ello tomaba acciones para afrontarlos y con ello proteger la vida y los recursos de la sociedad (EIRD/ONU, 2004). La misma fuente menciona que en la actualidad con la irrupción de la tecnología y el desarrollo amplio del conocimiento científico, se han diseñado en muchos países políticas para proteger a la población contra las fuerzas de la naturaleza en lugar de combatirla. Aunque no siempre exitosos, estos esfuerzos le han servido a la comunidad internacional para adquirir experiencia. El abordaje tradicional de la gestión de riesgo de desastres se ha enfocado en mejorar la capacidad operativa y de respuesta frente a un evento inminente, si bien estas acciones siempre serán necesarias e importantes; es preciso preguntarse si la sociedad debe limitarse a valorar vidas y bienes sólo después de haberlos perdido, de allí la necesidad de un enfoque integral (EIRD/ONU, 2004). El abordaje moderno plantea la aplicación de políticas que además de la respuesta, centren su interés en la reducción del costo social, económico y ambiental de las amenazas naturales y con ello salvar vidas y recursos antes de que se pierdan. Se trata de un enfoque más holístico en torno a la gestión del riesgo, que toma como base los factores de vulnerabilidad y riesgo. La idea es que las políticas públicas contribuyan a generar más resiliencia en las sociedades y una reducción de la vulnerabilidad, para lo cual se requiere acciones coordinadas entre el Estado, la sociedad, el sector productivo y profesional, es decir su transversalización (EIRD/ONU, 2004). Dada la creciente preocupación por los efectos de los desastres, la asamblea general de la Organización Naciones Unidas (ONU), declaró al decenio 1990-1999 como el decenio internacional para la reducción de los desastres naturales (DIRDN), bajo el lema "Construir una cultura de prevención". Bajo ese contexto, la conferencia mundial sobre la reducción de los desastres naturales realizada en Yokohama en 1994, planteó la “Estrategia y plan de acción de Yokohama para un mundo más seguro” cuyos principios son: Evaluación del riesgo, prevención de desastres, capacidad para reducir y prevenir desastres y mitigar sus efectos, sistemas de alerta temprana, compartir la tecnología requerida entre la comunidad internacional, protección del medio ambiente, entre otros.

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2.4.

MODELACIONES DE LAHARES

Según Chester, Degg, Duncan y Guest, (2000), en los últimos 250 años se ha generado un movimiento dinámico de la población de lo rural a lo urbano, concentrando la urbanización en los sectores económicamente más desarrollados. Importante mencionar que en países en desarrollo el punto de progreso ha dado un giro hacia las zonas económicamente menos desarrolladas desde hace 50 años, elevando con esto la exposición a las amenazas naturales (Chester et al., 2000). La misma fuente menciona que una erupción volcánica en un país en desarrollo podría causar pérdidas generalizadas de vida y con esto, perturbaciones regionales. Ramos, Stoffel, Vázquez y Capra (2013) mencionan que los registros históricos de lahares son escasos en ambientes volcánicos y más aún, si estos ocurren fuera de los asentamientos humanos por la escasez de registros; razón por la cual, en la evaluación de la amenaza volcánica es importante la comprensión del proceso y la frecuencia de ocurrencia. La misma fuente menciona que a pesar de la escasez de registros en los sitios de estudios, con la reconstrucción de lahares del pasado con evidencias de campo se puede obtener información necesaria para estudios y análisis posteriores. En la actualidad los modelos simulados por computadora han sido utilizados por la comunidad científica para entender y predecir la distribución de eventos catastróficos relacionados con los volcanes, como lo son los lahares (Muñoz, Manea, Palacios y Castillo, 2007). En este sentido, diversos estudios a nivel mundial han utilizado programas especializados para mitigar posibles daños que estos pueden ocasionar a las poblaciones ubicadas en las zonas de amenaza (Muñoz et al., 2007). Los resultados en las simulaciones en los posibles escenarios de lahares van a depender de la calidad del insumo principal, que en este caso son los modelos digitales de elevaciones (DEM), los cuales son utilizados por diferentes códigos para resolver el flujo de residuos y los depósitos (Hubbard, Sheridan, Carrasco, Díaz y Rodríguez, 2007).

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2.4.1. Volcflow Kelfoun y Druitt, (2005) desarrollaron el código Volcflow compatible con Matlab que utiliza ecuaciones de mecánica de fluidos para simular flujos volcánicos utilizando como entrada un modelo digital de elevaciones (DEM) y parámetros físicos (viscosidad, densidad del flujo, erosión, volumen, etc.) que permiten simular diferentes flujos volcánicos como: Flujos piroclásticos (Kelfoun, Samaniego, Palacios y Barba, 2009), flujos de lava (Vargas, 2012) flujos de bloques y ceniza (Charbonnier y Gertisser, 2012; Charbonnier et al., 2013), lahares primarios (Gueugneau, 2014) y lahares secundarios (Vásconez et al., 2016). 2.4.2. Laharflow Woodhouse, Bates, Hogg, Phillips y Rougier (2016a) desarrollaron el código computacional para simular lahares que funciona mediante programación Python en Linux y utiliza ecuaciones de mecánica de fluidos utilizando de igual manera, un DEM y parámetros descriptores de la reología del flujo (coeficiente de rugosidad Chézy, coeficiente de Coulomb, coeficiente de Voellmy e hidrograma del lahar). Este código permite simular lahares conservando la masa, sólidos y energía cinética; razón por la cual, se ha utilizado para simular el flujo de lodo del Nevado del Ruiz (Chung, 1991), lahares secundarios del volcán Cotopaxi y Tungurahua en el 2016 (Woodhouse et al., 2016b). 2.4.3. Lahar Z El código Lahar Z ha sido reprogramado en Python y funciona en una plataforma SIG realizando un modelaje hídrico, delimitando la zona proximal y zonas de amenazas de lahares mediante la utilización de fórmulas empíricas y métodos estadísticos para predecir la inundación y recorridos de lahares de una manera rápida, reproducible y objetiva (Schilling, 2014). Por lo antes expuesto, varios estudios han utilizado el código Lahar Z para simular los posibles escenarios de este tipo de amenaza volcánica; obteniendo de esta manera, resultados en los cuales se han podido cuantificar los posibles daños que ocasionarían estos fenómenos, tomando en consideración el nivel de detalle de los DEM utilizados; en el cual, para obtener resultados de manera realista de los lahares, la resolución mínima para el DEM utilizado en las simulaciones debe ser 30

menor que el ancho de la sección más estrecha del drenaje (Muñoz et al., 2007) y con esto, obtener una estimación confiable del volumen del lahar para evaluar eficazmente el riesgo (Muñoz, Renschler, y Palacios, 2009a). Muñoz, Castillo, Manea, Manea y Palacios (2009b) mencionan que Lahar Z en versiones antiguas tenían limitaciones en la suposición del volumen inicial de lahar que permanecía constante en las secciones trasversales por parte del programa y por tal motivo, los bordes del flujo de lodo resultante aparecían irregulares. Desde la versión actual de Lahar Z diseñada por Schilling en 1998, se descarta el uso de barreras laterales en el DEM para obtener áreas de inundación de lahares más realistas y resultados más confiables (Schilling, 2014).

2.5.

MODELACIONES DE CAÍDA DE CENIZA

Los modelos numéricos son cada vez más importantes en estudios relacionados a riesgos geológicos y evaluación de riesgos (Bonadonna et al., 2005); los mismos que son utilizados para cuantificar las evaluaciones basadas en informaciones geológicas cualitativas heterogéneas (Newhall y Hoblitt, 2002). Bonadonna, et al. (2005) mencionan tres puntos importantes como lo son: 1) aumento de las observaciones directas, 2) caracterizan mejor la variación y la incertidumbre en los procesos geológicos y 3) los modelos permiten explorar una gama mucho más amplia de procesos geológicos. Con esto es posible evaluar los resultados de erupciones volcánicas mediante técnicas probabilísticas que propagan la incertidumbre mediante el análisis de simulaciones estocásticas. De allí que la vulcanología ha evolucionado a través de la descripción de los procesos volcánicos y sus impactos como en el caso del Nevado del Ruiz (Chung, 1991). A pesar de la importancia del enfoque, este no es suficiente para mitigar los riesgos volcánicos y es por esta razón que las simulaciones numéricas han sido utilizadas para complementar las observaciones directas a pesar de los costos computacionales, debido principalmente porque los modelos numéricos son complejos y requieren un número considerable de simulaciones para replicar con precisión los comportamientos en procesos geológicos, como las erupciones volcánicas. Sin embargo, los recientes avances en el cálculo paralelo, como el desarrollo de la interfaz de paso de mensajes con sus siglas en inglés MPI y el 31

advenimiento de clusters computacionales baratos (Sterling, Salmon, Becker, y Savarese, 1999), hacen que este enfoque de la evaluación de riesgos geológicos sea manejable. De esta manera autores como Bonadonna et al. (2005) describen la evaluación probabilística de las amenazas asociadas a dispersión y caída de ceniza en el volcán Tarawera - Nueva Zelanda basada en una erupción datada en el año 1315 (Nairn et al., 2004); puesto que, en 1886 el volcán Tarawera tuvo una erupción basáltica pliniana que sepultó siete aldeas y cobro la vida de al menos unas 150 personas (Keam, 1988). La erupción de 1315 produjo un volumen total de caída de ceniza casi tres veces mayor a la erupción de 1886; representando de esta manera, el evento riolítico más reciente en toda la zona volcánica de Taupo, que cubrió una mayor superficie hacia al noroeste y al sureste del volcán (Nairn et al. 2004; Sahetapy, 2002). Bonadonna et al. (2005) han investigado las consecuencias hipotéticas de una nueva erupción riolítica de una escala similar mediante simulaciones y evaluación de un escenario del pasado (“tipo Kaharoa"), tomando en consideración la frecuencia de erupciones pasadas de este complejo volcánico. 2.5.1. Tephra Es un modelo de advección - difusión derivado de la integración de varios enfoques y teorías de modelos (Armienti, Macedonio y Pareschi, 1988; Bonadonna, Ernst, y Sparks, 1998; Bonadonna, Macedonio y Sparks, 2002; Connor, Hill, Winfrey, Franklin y La Femina, 2001; Macedonio, Pareschi y Santacroce, 1988; Suzuki, 1983), escrito para el cómputo paralelo en un conjunto en red de ordenadores personales que ejecutan una interfaz de paso de mensajes. De esta manera, Tephra es una clase de modelos numéricos que aprovechan herramientas computacionales para modelar amenazas volcánicas con probabilidades mucho antes de futuras erupciones (Bonadonna et al., 2005). 2.5.2. Tephra 2 Bonadonna et al. (2005) mencionan que Tephra 2 es una solución analítica de la ecuación de advección – difusión para explicar los regímenes de sedimentación diferentes basados en la velocidad de caída terminal de las partículas. Tephra 2 requiere la definición de una serie de parámetros como el umbral de tiempo de 32

caída para la sedimentación para partículas pequeñas y grandes, conocidas como difusión de ley de potencia y difusión lineal respectivamente, en cuyo caso se debe especificar un coeficiente de difusión. Connor y Connor (2006) estimaron los parámetros empíricos invirtiendo los datos de campo. Al igual que diferentes modelos analíticos de advección – difusión, este modelo se basa en la liberación de partículas por encima de la ventilación eruptiva y no describe la física de la pluma volcánica (Biass y Bonadonna, 2013). De allí, Tephra 2 se ha aplicado para evaluar la amenaza de ambas plumas, como en el volcán Cotopaxi - Ecuador (Biass y Bonadonna, 2013), el volcán Etna - Italia (Scollo et al., 2015); después de una validación rigurosa con datos de campo para ambos tipos de plumas volcánicas (Bonadonna et al., 2005; Connor y Connor, 2006; Scollo, Tarantola, Bonadonna y Saltelli, 2008).

33

3. METODOLOGÍA 3.1.

ÁREA DE ESTUDIO

La población total del cantón Cayambe alcanza los 85,795 habitantes (INEC, 2010), los que se ubican cercanos al complejo volcánico Cayambe, un edificio volcánico que ha presentado significativa actividad en los últimos 11,800 años. El Cayambe es un volcán activo que se ubica en la parte norte de la Cordillera Real (Oriental) de los Andes del Ecuador (Latitud 00°1.72' Norte; Longitud 77°59.13' Oeste; altura 5,790 metros), a 60 km al nororiente de la capital del Ecuador - Quito y a apenas 15 km al oriente de la ciudad de Cayambe (Figura 1). El complejo volcánico Cayambe cubre un área total de 24 km en dirección esteoeste y 18 km en dirección norte - sur, convirtiéndose así en uno de los más grandes complejos volcánicos en el Ecuador. Si se lo observa desde el occidente se divisa un cono con pendientes fuertes con una cima plana, pero al observarlo desde el norte puede verse que se trata de un volcán compuesto formado por varias cumbres (cumbre máxima con 5,790 msnm). Otro aspecto que caracteriza al Cayambe es que no existe un cráter visible, sino que en cada ocasión se abre un nuevo conducto volcánico, que es sellado por el magma al final del ciclo eruptivo, formando así domos de lava, sobre los 4,800 msnm el volcán está cubierto por un casquete glaciar con un área aproximada de 22 km2 y con un espesor entre 30 y 50 m.

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Figura 1: Área de estudio. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

La parte occidental y oriental del complejo volcánico muestra claras diferencias morfológicas, así la parte occidental tiene pendientes suaves y valles producto de la erosión glaciar (restos de un antiguo volcán), la mitad oriental muestra una topografía accidentada con pendientes más fuertes (edificio volcánico joven y potencialmente activo). Los productos observados en los estudios de campo son principalmente flujos de lava, flujos piroclásticos, lahares y caídas de lapilli y ceniza (Samaniego et al., 2004b). La alta fertilidad de sus suelos ha propiciado el desarrollo de una agricultura próspera centrada especialmente en la actividad de cultivos de flores y la producción lechera. Las características de fertilidad de la llanura sobre la cual se ubica la ciudad fueron las que motivaron su ocupación temprana (desde períodos preincaicos), de allí que según el plan de desarrollo y ordenamiento territorial (PDOT) de la Provincia de Pichincha, el 35% del valor bruto de producción (VBP) 35

proviene de las flores. De esta manera, al ser un porcentaje considerable para el sector se tiene como referencia la erupción del volcán Reventador en el año 2002 que alcanzó un índice de explosividad volcánica (IEV) = 4 que generó una columna eruptiva entre 16 y 17 km y produjo un volumen de tefra2 de 60 millones de m3 con dirección hacia el occidente del volcán (IGEPN, 2007); afectando los cultivos de flores de Pichincha en aproximadamente unos 300,000 dólares de pérdidas en cosechas; lo que hace entender que la cercanía del volcán Cayambe y dirección predominante de los vientos al área de estudio alcanzarían cifras superiores. De manera general en la Figura 2 se aprecia la metodología utilizada para el desarrollo de este trabajo, la cual parte de una revisión bibliográfica para entender el comportamiento de la actividad volcánica del Cayambe, luego mediante el uso de herramientas computacionales se determina las zonas afectadas tanto para la caída de ceniza como de flujos de lodo - lahares; esto con la finalidad de establecer las zonas potencialmente vulnerables ante los fenómenos en estudio con el uso de los SIG (análisis espacial y álgebra de mapas) y de esta manera, obtener el modelamiento del impacto en la actividad dedicada a los cultivos de flores ante una eventual erupción del volcán Cayambe en el Ecuador.

2

Tefra: Término que se utiliza para designar todos los productos volcánicos que se expulsan por la chimenea; p. ej., ceniza, lapilli, escoria, pómez, bombas, etc. (Rocas piroclásticas). 36

Figura 2: MetodologĂ­a aplicada.

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3.2.

SÍNTESIS HISTÓRICA VOLCÁNICA

El complejo volcánico Cayambe está constituido por dos edificios volcánicos sucesivos y un pequeño cono satélite ubicado en su parte oriental: 3.2.1. El edificio basal (Viejo Cayambe) Se ubica en la parte occidental del complejo y está constituido por los restos erosionados de un antiguo volcán denominado "Viejo Cayambe", el cual alcanzó una altura de al menos 4,500 metros. Diversos estudios han permitido estimar que este edificio se formó por la acumulación de productos volcánicos de erupciones sucesivas durante el Pleistoceno. El Viejo Cayambe está constituido por una sucesión de flujos de lava de composición andesítica principalmente. Al final de este proceso volcánico se dieron una serie de eventos de tipo más silíceo, especialmente la aparición de flujos de lava de composición dacítica al suroccidente, además de una importante actividad piroclástica riolítica que permitió la formación de una caldera en la parte central (Samaniego et al., 2005). 3.2.2. El edificio actual (Nevado Cayambe) Se trata de un estratovolcán compuesto construido tras un período de reposo y erosión sobre los remanentes del Viejo Cayambe. Varios estudios han permitido verificar que su actividad inicia hace 400,000 años a.p. (Samaniego et al., 2004b), con la construcción de un primer edificio volcánico denominado el Cono de El Angureal. A continuación, se formó el edificio que hoy es la cumbre máxima (5,790 metros), se trata de un estratovolcán coronado por un complejo de domos en la cumbre. Este edificio ha pasado por diferentes fases de construcción y destrucción (Samaniego et al., 1998). Finalmente, un tercer edificio del Holoceno, que forma la cumbre secundaria u oriental (5,487 metros) que se constituyó sobre el flanco oriental del edificio anterior. 3.2.3. Cono satélite (Cono de la Virgen) Ubicado en el extremo oriental del complejo volcánico Cayambe, cuenta con 3,882 metros. Este cono pertenece al Holoceno y fue la causa de la emisión de flujos de lava que llenaron el valle del río Huataringo en la última erupción de 1785 (Samaniego et al., 1998).

38

La actividad del volcán Cayambe ha dado lugar a la formación de varios domos en los flancos norte y nororiental, en este caso ha sido de tipo peleano; el cual se caracteriza por el crecimiento y posterior destrucción de domos de lava. 3.2.4. Fenomenología Los tipos de fenómenos observados en el volcán Cayambe son los siguientes: Caída de piroclastos: En las erupciones del volcán Cayambe, las caídas de ceniza y piroclastos han presentado una distribución que se limita a los alrededores del volcán con espesores pequeños (Samaniego et al., 2004b). Sin embargo, es importante considerar que la dirección de los vientos en la zona va principalmente de oriente a occidente, entonces ante una eventual erupción se podrían esperar caídas de ceniza en la parte occidental del volcán que es la más poblada. Domos y flujos de lava: Tomando en consideración que los domos y flujos de lava son manifestaciones del volcanismo efusivo. En el caso particular del Cayambe, la composición química de los magmas de las erupciones recientes muestra que se trata de andesitas silíceas y dacitas. Esto demuestra que los magmas del Cayambe tienen viscosidades intermedias a altas, lo que ha hecho que se produzcan muy pocos flujos de lava y más bien se ha dado lugar a la formación de domos. Sin embargo, es importante considerar que el Cono de la Virgen, ubicado en la parte oriental si ha producido enormes flujos de lava dirigidos varios kilómetros hacia el oriente (Samaniego et al., 2004b). Flujos piroclásticos (nubes ardientes): Los flujos piroclásticos son mezclas muy calientes de gases, ceniza y fragmentos de roca, que descienden por los flancos del volcán. En el caso del Cayambe los flujos piroclásticos se originan generalmente por el colapso de un domo o flujo de lava viscosa formado en uno de los flancos superiores o en la cumbre del volcán (Samaniego et al., 2004b). La misma fuente menciona que el grado de explosividad de estas erupciones es variable, pudiendo ir desde colapsos poco explosivos inducidos por la desestabilización gravitacional (actividad tipo Merapi), hasta la destrucción total o parcial de un domo por una erupción más explosiva (actividad Peleana).

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Flujos de lodo y escombros (lahares): Los flujos de escombros son el fenómeno más peligroso para las personas que viven en las proximidades de los ríos. En el caso de una erupción del volcán Cayambe, el agua para la formación de los lahares puede provenir de la fusión de la nieve o hielo del casquete glaciar o también por fuertes lluvias posteriores a la erupción. En términos generales se estima que los drenajes más afectados por este tipo de fenómeno serían aquellos de los flancos norte y oriental, afluentes de los ríos Azuela y Huataringo, los cuales se dirigen hacia el oriente para formar los ríos Salado, Quijos y Coca. Los drenajes de la mitad occidental del complejo, que nacen directamente del casquete glaciar son peligrosos, pues una erupción podría generar lahares hacia estos sectores muy poblados, el río Blanco es uno de estos drenajes (Samaniego et al., 2004b). Avalanchas de escombros: Este tipo de fenómenos puede darse por la gran cantidad de magma en el edificio volcánico, un sismo de gran magnitud en las cercanías del volcán o el debilitamiento de la estructura del mismo (alteración hidrotermal). Dado que el volcán Cayambe presenta fuertes pendientes en todos sus flancos y un fuerte desnivel entre la cumbre y las zonas circundantes, es posible que ocurra un colapso sectorial, aunque cabe decir que su probabilidad de ocurrencia es baja (Samaniego et al., 2004b). La misma fuente menciona que este tipo de fenómenos han ocurrido al menos dos veces durante la historia geológica del Cayambe, afectando a los flancos norte y occidental del mismo. Importante fue el evento que desestabilizó la parte occidental del edificio volcánico y cuyos depósitos se extendieron en la planicie de Cayambe. Gases volcánicos: En el caso del volcán Cayambe, los montañistas han reportado en diversas ocasiones un olor a gases sulfurosos en el camino de ascenso a la cumbre del volcán (flanco suroccidental). Desde el año 2000 los reportes muestran un aumento en el nivel de estas emisiones, las cuales, por la presencia del casquete glaciar, no pueden ser fácilmente identificables (Samaniego et al., 2004b). Sismos volcánicos: Desde el año 2001, los equipos del IGEPN han detectado un incremento en el número de eventos sísmicos provenientes del volcán. La mayoría de estos sismos son demasiado pequeños como para ser sentidos por la población, sin embargo, en dos ocasiones se han producido eventos con una magnitud mayor a 4 (escala de Richter). Los científicos del IGEPN mencionan que es poco probable 40

que ocurran eventos de magnitud mayor que provoquen afectación a la población y edificaciones.

3.3.

ESCENARIOS ERUPTIVOS POTENCIALES PARA EL VOLCÁN CAYAMBE

Estudios realizados por varios autores (Samaniego, 1996; Samaniego et al., 1998; Samaniego et al., 2004a; Samaniego et al., 2004b) describen que los escenarios eruptivos del volcán Cayambe se basan en dos principios que son: 1) conocimiento geológico, geofísico y geoquímico del volcán Cayambe y 2) por la falta investigación disponible del volcán, las investigaciones se basan también en las realizadas en otros volcanes cuyo comportamiento son similares al completo volcánico del Cayambe. Estos escenarios eruptivos fueron construidos por el IGEPN (Bernard y Samaniego, 2017), los cuales son descritos a continuación: 3.3.1. Erupción Freática (Escenario S0) Desde la reactivación del volcán Cotopaxi en el año 2015, el Cayambe ha sido uno de los nevados más escalados en el Ecuador, representando de esta manera un incremento en la inseguridad para los andinistas en caso de una erupción de tipo freática (muy pequeña). En el año 2014, el volcán Ontake-san tuvo una la erupción freática, la cual asumió más de 50 muertos, siendo de esta manera la erupción con mayor número de víctimas en más de un siglo en Japón (Tsunematsu et al., 2016). De esta manera, las erupciones freáticas son frecuentes e impredecibles en volcanes con casquete glaciar; en este escenario, la principal amenaza volcánica representa los proyectiles balísticos en la zona proximal al cráter del volcán. Este tipo de escenario se podría comparar a las erupciones ocurridas en los años 1981 y 1993 del volcán Guagua Pichincha, Mount Tongariro en 2012, con un IEV ≤1. 3.3.2. Erupción magmática – Pequeña (Escenario S1) De acuerdo a los estudios realizados por Samaniego et al. (1998), muestra que el volcán Cayambe ha tenido una historia eruptiva con índices de explosividad IEV = 1-2, las cuales son consideradas como erupciones pequeñas. Samaniego et al. (2004b) mencionan que el volcán Cayambe ha tenido al menos unas 15 erupciones pequeñas en los últimos 4,000 años a pesar de que no existen registros históricos en los perfiles estratigráficos; por tal motivo y con base en las descripciones de 41

Ascázubi (1802) se ha tomado en cuenta estudios de erupciones similares en otros volcanes como lo son las erupciones del Cotopaxi (umbral bajo) en el año 2015 (Hall et al., 2015) o del volcán Tungurahua en Julio 2013 (umbral bajo) y del umbral alto en Febrero - Abril 2014 (Bernard et al., 2016). Ejemplo de este tipo de erupciones son las del volcán Ruapehu en 1996; en la cual su dinamismo eruptivo es muy variado y podría producirse erupciones hidromagmáticas y/o vulcanianas (Bernard y Samaniego, 2017). De esta manera, la misma fuente menciona que los fenómenos esperados a un escenario S1 serían caídas de piroclastos y lahares pequeños. 3.3.3. Erupción magmática moderada (Escenario S2) En el mapa de amenazas del volcán Cayambe se describen dos escenarios. El primero corresponde a una erupción volcánica con IEV= 3 – 4 (tamaño moderado), el cual es caracterizado por la formación de un domo o un flujo de lava viscosa en los flancos norte y oriental (Samaniego et al., 2002). Samaniego et al. (1998) mencionan que al formarse un domo podría generase un colapso gravitacional y por la presencia y fusión parcial de nieves perpetuas que al contacto con las nubes ardientes se formarían lahares primarios. Es importante mencionar que la afectación en las zonas urbanas por caída de ceniza está directamente relacionada con la velocidad y dirección del viento. Este escenario corresponde a una erupción de tipo peleana datada hace 380 años a.p. (Samaniego et al., 1998) y se lo conoce como San Marcos por los productos acumulados en las zonas proximales al volcán, los cuales formaron la laguna conocida con el mismo nombre ubicada en el flanco norte en el Parque Nacional Cayambe Coca. Los depósitos de tipo bloques y ceniza cubren una superficie aproximada de 6.9 km² y un volumen estimado de 0.4 km³ (Samaniego, 1996). Al suroeste de la cumbre del volcán se tiene depósitos que superan los 150 mm de acumulación de caída de ceniza, este evento (San Marcos) ha ocurrido en cuatro ocasiones con erupciones de tamaño similar en los últimos 4,000 años. Bernard y Samaniego (2017) mencionan que en el Ecuador se tiene como ejemplo de tamaño y dinamismo la erupción del volcán Guagua Pichincha en octubre de 1999 (umbral bajo) y del volcán Reventador en noviembre de 2002 (umbral alto).

42

Se debe mencionar la posibilidad de formación de un domo en el flanco occidental y la importancia que este tiene sobre todo por la amenaza que esto presenta especialmente por la creación de lahares primarios que afectarían directamente a la ciudad de Cayambe, este evento no ha ocurrido en los últimos 10,000 años. Una erupción similar a este escenario (S2 modificado) es la del volcán Spurr en el año de 1992 (Bernard y Samaniego, 2017). 3.3.4. Erupción magmática - Grande (Escenario S3) Este escenario corresponde a una erupción con IEV ≥ 4; el cual generaría un colapso de una columna eruptiva más grande como lo ocurrido en los volcanes Tungurahua y Cotopaxi en los años 1886 y 1742 respectivamente. Según Samaniego et al. (2004b), este tipo de erupción afectaría todos los flancos del volcán formando grandes lahares y el alcance de caída de ceniza sería mucho más importante que el escenario S2 (San Marcos). Importante mencionar que no existe evidencias geológicas de una erupción de este tamaño en los últimos 10,000 años, pero en la historia geológica del Cayambe existe un gran depósito de tipo ignimbrita en el valle del río La Chimba y cuyos espesores llegan hasta 80 m, que según dataciones de Samaniego en el año 1996 tienen edades entre 10,000 y 11,000 años a.p. Una erupción pliniana es más destructiva pero menos frecuente que las erupciones peleanas y, en el Ecuador existen varios volcanes con este dinamismo eruptivo como lo son el volcán Atacazo y el volcán Guagua Pichincha (Hidalgo et al., 2008; Robin, Samaniego, Le Pennec, Mothes y van der Plicht, 2008). En las últimas décadas se han registrado varias erupciones de tipo plinianas en diferentes partes del mundo como los registrados en los volcanes Chicón – México en el año 1982 (Varekamp, Luhr y Prestegaard, 1984) o Chaiten – Chile en el año 2008 (Castro y Dingwell, 2009). Por la historia volcánica, naturaleza y composición de las lavas entre el volcán Cayambe y los otros volcanes antes mencionados se estima que un escenario de tipo “La Chimba” es muy poco probable pero posible y se la asocia con la erupción del volcán Mount St. Helens en 1992 (Bernard y Samaniego, 2017).

43

3.4.

RECOLECCIÓN DE DATOS

Para entender el posible comportamiento del volcán Cayambe en eventos futuros, se utilizó estudios previos para conocer las fechas de ocurrencia, dinámica e historia eruptiva, en lo referente a caída de ceniza y lahares; los cuales se detallan a continuación:  Revisión de literatura para verificar las zonas potencialmente afectadas por lahares y ceniza.  Mapa de amenazas del volcán Cayambe elaborado por el IGEPN, cuyos escenarios eruptivos fueron el insumo de validación de los datos obtenidos en las modelaciones tanto para lahares como ceniza. De los escenarios eruptivos, el peor escenario probable corresponde el S2 – San Marcos; el mismo que, según datos del IGEPN tiene una probabilidad de ocurrencia anual del 55% al 2017, correspondiente al peor escenario probable.  Ortofotografía y cartografía base a escala 1:5,000 del Instituto Geográfico Militar (IGM). Estos insumos fueron utilizados para la digitalización de la infraestructura productiva y edificaciones relacionadas a la actividad de cultivos de flores en el cantón Cayambe.  Cartografía de uso del suelo a escala 1:25,000 del Ministerio de Agricultura Ganadería Acuacultura y Pesca (MAGAP), para evaluar las zonas dedicadas a la actividad de cultivos de flores en el cantón Cayambe; así como el Censo Nacional Florícola a escala 1: 5,000 elaborado por la misma institución en el año 2009. Tomando en consideración la falta de información volcanológica del complejo volcánico del Cayambe, se utilizaron parámetros eruptivos generales definidos por Mastin et al. (2009) con una modificación para ajustar los resultados a los obtenidos en las turberas en los estudios de Samaniego et al. (2002). En este sentido, los parámetros utilizados corresponden a un dinamismo eruptivo tipo Peleano o Subpliniano (crecimiento y posterior destrucción de domos de lava) con un IEV 3 – 4, con una duración de seis horas y una altura de la columna eruptiva de 11 Km. Con esto lo que se obtiene es la tasa de descarga conocida de 4x106 Kg/s y un volumen de magma 0.03 km3 (Tabla 1).

44

Tabla 1: Parámetros generales definidos por Mastin et al. 2009 adaptados para el Cayambe.

Escenario

Dinamismo

Ejemplo Mundo

IEV

Altura Columna

Duración

Descarga

Volumen magma DRE

San Marcos – S2

Peleano Subpliniano

Spurr, 1992

3 -4

11 Km

6 horas

4x106 Kg/s

0.03 km3

Para la determinación de las amenazas asociadas a la caída de ceniza y lahares del volcán Cayambe se simulará el escenario conocido como San Marcos - S2, por los productos acumulados en las zonas proximales al volcán, los cuales formaron la laguna conocida con el mismo nombre ubicada en el flanco norte en el Parque Nacional Cayambe Coca, correspondiente al peor escenario probable; puesto que, según Samaniego et al. (2004), en los últimos 10,000 años no se ha presentado el escenario S3.

3.5.

ZONAS POTENCIALMENTE AFECTADAS POR LAHARES

Para esta fase se utilizó el programa Lahar Z, un modelo matemático desarrollado por hidrólogos y vulcanólogos del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) este programa se ejecuta a través de un SIG sobre un DEM. Esta técnica permitió determinar aquellas zonas más susceptibles a ser afectadas por inundaciones por lahares en función de la trayectoria de los ríos tanto para el drenaje oriental (ríos Salado y Quijos) como para los drenajes occidentales correspondientes a los ríos La Chimba, Blanco y Guachalá. Para lo cual, el insumo principal (DEM) fue depurado mediante el relleno de huecos (Figura 3); con esto, Lahar Z traza líneas de flujo hídrico.

45

Figura 3 Modelo digital de elevaciones del volcán Cayambe depurado. Fuente de datos: Modelo digital de elevaciones, IGM, 2012.

Posteriormente las líneas de flujo hidrológico se delinearon mediante algoritmos propios del programa. Como resultado final de este proceso se obtiene un shapefile, en el cual los polígonos muestran las zonas potencialmente afectadas por lahares y sus diferentes volúmenes con la probabilidad de ocurrencia (lahares menores – probabilidad alta y lahares mayores – probabilidad baja). En este sentido, Lahar Z calcula las superficies planimétricas y transversales de inundaciones para los planos horizontal y vertical respectivamente a lo largo del drenaje de los ríos ingresados, en los cuales mediante dos relaciones matemáticas que involucran el volumen lahárico hipotético se generan zonas de inundación, correspondientes a diferentes escenarios en donde los flujos con mayor volumen ocurrirían con menor frecuencia (Ordoñez, Samaniego, Mothes y Schilling, 2013). Tomando en consideración la cartografía geológica existente de los lahares, representada en el mapa amenazas volcánicas del Cayambe (Samaniego et al., 2004b), se seleccionaron tres drenajes del cono volcánico para ejecutar el 46

programa (Lahar Z) mediante la utilizaciĂłn de datos de entrada para el volumen de los dos escenarios seleccionados que son 1) 20đ?‘Ľ106 đ?‘š3 para lahares menores con una probabilidad alta (Figura 4) y 2) 80đ?‘Ľ106 đ?‘š3 para lahares mayores con una probabilidad baja de ocurrencia (Figura 5). Obteniendo de esta manera una similitud con los datos oficiales plasmados en el mapa de amenazas del volcĂĄn Cayambe; los cuales pueden ser utilizados como guĂ­as para un adecuado manejo de la amenaza asociada a lahares al ser imposible pronosticar de manera precisa el alcance y extensiĂłn que tendrĂ­an en el terreno por diversas variables que pueden modificar tanto la energĂ­a como la direcciĂłn de los flujos (OrdoĂąez et al., 2013).

Figura 4: Resultado de la simulaciĂłn numĂŠrica de lahares secundarios (20đ?‘Ľ106 đ?‘š3 ). Fuente de datos: Modelo digital del terreno y cartografĂ­a, IGM, 2012.

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Figura 5: Resultado de la simulaciĂłn numĂŠrica de lahares primarios (80đ?‘Ľ106 đ?‘š3 ). Fuente de datos: Modelo digital del terreno y cartografĂ­a, IGM, 2012.

3.6.

ZONAS POTENCIALMENTE AFECTADAS POR CAĂ?DA DE CENIZA

Tomando en consideraciĂłn la influencia que ejerce la dinĂĄmica de la atmĂłsfera en la caĂ­da de ceniza, se utilizĂł el programa WRF (Weather Research and Forecasting) para el anĂĄlisis atmosfĂŠrico correspondiente; los resultados obtenidos fueron el insumo de entrada para el programa Ash 3D, para la zonificaciĂłn de las ĂĄreas afectadas mediante el anĂĄlisis de la dinĂĄmica de las nubes de cenizas volcĂĄnicas. SegĂşn Mastin, Randall, Schwaiger y Denlinger (2013), Ash 3D fue desarrollado para estudiar y predecir las amenazas volcĂĄnicas, en lo referente a nubes de ceniza, considerando que es un modelo atmosfĂŠrico euleriano tridimensional para el transporte y dispersiĂłn de ceniza volcĂĄnica. De esta manera, los usuarios ingresan los parĂĄmetros de distribuciĂłn de la ceniza que pueden ser: 1) uniformemente por toda la columna, 2) los valores se concentren 48

en una celda o 3) distribuidas verticalmente siguiendo la ecuaciĂłn de Suzuki (1) (Suzuki, 1983; Carey, Scarpa y Tilling, 1996). đ?‘‘đ?‘„đ?‘š đ?‘‘đ?‘Ś

�

= đ?‘„đ?‘š

�

đ?‘˜ 2 (1−đ??ť)exp(đ?‘˜(đ??ťâˆ’1)) đ??ťâŒŠ1−(1+đ?‘˜)exp(−đ?‘˜)⌋

(1)

En la cual, Qm corresponde a la masa total del material emitido en un lapso de tiempo y un tamaùo de partícula determinado, la altura total de la pluma hace referencia a la variable de H. z es la elevación en el penacho; mientras que, el factor de forma k es una constante ajustable que controla la distribución de la ceniza con respecto a la altura. En este sentido, valores bajos en el factor de forma k dan una distribución uniforme de la masa con respecto a la altura de la pluma; por el contrario, valores altos concentran la masa cerca de la parte superior del penacho (Mastin et al., 2013). A partir de los paråmetros establecidos, se modeló la caída de ceniza del volcån Cayambe cuyos resultados concuerdan con los descritos en los trabajos de campo de Samaniego et al. en el aùo 1998. Se realizaron modelaciones en el período 2006 – 2015, considerando una simulación el día 15 de cada mes, alternando el inicio del evento (00:00, 06:00,12:00 y 18:00) entre los meses. Con esto, lo que se obtiene son 120 modelaciones que serån interpoladas para mejorar las isopacas generadas por Ash 3D y validadas con el mapa de amenazas del volcån Cayambe. Mediante el uso de los SIG, se automatizó los procesos para la transformación de los datos a formato shapefile (Anexo 1) generados en las modelaciones en Ash 3D, esto con la finalidad de replicar el modelo en cada aùo, considerando el formato de salida del programa corresponde a Kmz. Con los datos exportados en el formato requerido, se eliminó la información (límite del modelo generado para cada aùo y mes) que no serå utilizada en el anålisis de los datos (Anexo 2). A partir del archivo resultante, se transformaron los polígonos a puntos (Anexo 3), tomando en consideración los valores de tipo texto y agregando un campo de tipo doble para almacenar la información del espesor del depósito de ceniza.

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Considerando los datos obtenidos en las modelaciones de Ash 3D; los cuales arrojan una serie de valores en cada punto generado para las interpolaciones, se tomó solo los valores registrados como reporte final por cada mes. En este sentido, utilizando herramientas de selección por atributos, se obtuvo aquellos datos que no serán eliminados por cumplir la condición (Anexo 4). Con los datos depurados, se generó un modelo para el año 2006 para automatizar el proceso y ejecutar desde la ventana de Python para el periodo de estudio. De allí, el archivo resultante servirá como base para interpolar la información en cada año de las modelaciones de caída de ceniza del volcán Cayambe. Considerando el control requerido de los procesos de automatización, el modelo genera archivos de respaldo, agrega un nuevo campo para almacenar los espesores de ceniza para los 12 meses y elimina los campos innecesarios para el análisis (Anexo 5). Con el propósito de mejorar el nivel de detalle mediante interpolación de datos, se generó una cobertura de puntos distantes 200 metros entre sí, considerando los límites espaciales de las 120 modelaciones. Posteriormente se interpoló la información

de

todos

los

años

por

mes,

utilizando

herramientas

de

geoprocesamiento en cada par de coordenadas de la cobertura generada para obtener los valores de cada año y mes por separado. Lo antes expuesto fue automatizado en el periodo utilizando los SIG y Python (Anexo 6). A partir de los archivos resultantes que contienen la información interpolada por meses y por año (Anexo 7), utilizando herramientas de análisis espacial, se generó un archivo unificado para las 120 simulaciones (Anexo 8) que fueron comparados con los trabajos de campo de Samaniego et al. (1998) en el corte de la turbera Cayambe (34-47), la cual contiene 12 depósitos de ceniza que corresponden a erupciones de tamaño similar al evento San Marcos ocurridos en los últimos 4,500 años. Esta comparación entre los espesores de erupciones pasadas con el análisis estadístico de los resultados de las 120 simulaciones del escenario S2, arrojan que ningún espesor de las modelaciones se encuentran fuera del rango de espesores del corte (30 – 190 mm) y que la mayoría de los eventos ocurridos se ubica cerca de la mediana de distribución de los resultados de las modelaciones (70 mm). La coherencia entre los datos de campo y los resultados de las modelaciones (Figura 6) establecen que los productos depositados (ceniza y lapilli) en la turbera de 50

Cayambe corresponden a erupciones de tamaño similar o más pequeñas que el escenario S2.

Figura 6: Histograma de frecuencia de caída de ceniza de simulaciones (barras azules) comparado con el espesor de las 12 capas de ceniza y lapilli identificados en la turbera de Cayambe (estrellas amarillas).

De esta manera, a partir de la automatización de procesos, validación de las modelaciones con los datos obtenidos en campo y el análisis probabilístico de los resultados, que representan las zonas potencialmente afectadas por ceniza en distintos espesores (> 80 mm, 45 mm, 30 mm, 15 mm, 10 mm, 5mm, 3mm, 1mm, >0), se pudo generar cinco mapas de amenazas (Figuras 7 - 11) para el escenario S2 a diferentes probabilidades (1%, 25%, 50%, 75%, 99%). Existen diferencias considerables entre cada uno los mapas, siendo el mapa de 99% el más optimista (correspondiente a la caída mínima esperada en diferentes sectores) y el de 1% el más conservador (correspondiente a la caída máxima esperada en diferentes sectores). Las isopacas fueron analizadas para obtener la probabilidad de ocurrencia al 50% de caída de ceniza y con esto generar el archivo final de las zonas potencialmente afectadas por caída de ceniza del volcán que será utilizado para el análisis de resultados, considerando que la probabilidad de ocurrencia al 50% es una de la más utilizada en la comunidad científica (Bonadonna et al., 2005; Biass et al., 2016).

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Figura 7: Escenario S2, 99% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

Figura 8: Escenario S2, 75% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

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Figura 9: Escenario S2, 50% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

Figura 10: Escenario S2, 25% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

53

Figura 11: Escenario S2, 1% de probabilidad de caída de ceniza del Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

3.7.

ZONAS VULNERABLES A LAHARES Y CAÍDA DE CENIZA EN EL CANTÓN CAYAMBE

Delimitadas las zonas potencialmente afectadas de lahares y caída de ceniza del volcán Cayambe, se generó mapas de zonas vulnerables para cada uno de los fenómenos en estudio. Utilizando herramientas como análisis espacial y algebra de mapas, se elaboró el mapa de amenazas del volcán Cayambe asociados a estos fenómenos. Para el presente estudio han sido considerados factores como la población, infraestructura y actividad económica del cantón Cayambe para la definición de la vulnerabilidad ante lahares y caída de ceniza; puesto que, la población representa el factor más vulnerable frente una amenaza (Yokoyama, Tilling y Scarpa, 1984; Aguilar y de Sánchez, 1993; Stieltjes y Mirgon, 1998; Torrieri, Concilio y Nijkamp, 2002). Por lo antes expuesto, partiendo de la disponibilidad de datos en el Ecuador en el Sistema Nacional de Información (SNI), ha sido utilizada la información cartográfica para la definición de la vulnerabilidad ante lahares y caída de ceniza en el cantón Cayambe; las cuales se describen en la Tabla 2 a continuación:

54

Tabla 2: Factores de impacto.

Factor

Variable

Fuente

Año

Escala

Población Total

INEC3

2010

Sector Censal

INEC

2010

Sector Censal

IGM4

2012

1:5,000

IGM

2012

1:5,000

2012

1:5,000

2012

1:5,000

MAGAP5

2014

1:25,000

MAGAP

2009

1:5,000

Demografía Población por área (urbana y rural)

Infraestructura productiva para la actividad florícola

Longitud y tipo de vía Infraestructura Unidades

Ministerio de

educativas

Educación

Hospitales y centros de salud públicos

Uso y cobertura de la tierra

Ministerio de Salud

Actividad económica Censo Nacional Florícola

3

Instituto Nacional de Estadísticas y Censos Instituto Geográfico Militar 5 Ministerio de Agricultura Ganadería Acuacultura y Pesca 4

55

3.8.

ACTIVIDAD FLORÍCOLA AFECTADAS POR LAHARES Y CAÍDA DE CENIZA

Utilizando la ortofotografía (IGM, 2012), foto identificación y verificación en campo, se digitalizaron las edificaciones relacionadas a la actividad de cultivos de flores en la zona de estudio, considerando la superficie y catalogación dispuestas en la tabla de estructuración de la cartografía a escala 1: 5,000 (IGM, 2012). En este sentido, edificaciones con una superficie superior a 6 m2 fueron digitalizadas y catalogadas en un archivo de tipo polígono, dando un total de 11,436. Edificaciones cuya superficie es inferior a los 6 m2 han sido almacenadas y catalogadas en un archivo de tipo punto, contabilizando un total de 3,616. Los datos levantados, fueron unificados con los archivos levantados por el IGM por restitución fotogramétrica, dando un total de 17,916 y 21,090 edificaciones de tipo punto y polígono respectivamente. A manera de ejemplo en la Figura 12 se evidencia el nivel de detalle obtenido en la digitalización de las edificaciones del cantón Cayambe; en las cuales se aprecia con una simbología en puntos de color rojo aquellas edificaciones menores a 6 m2 y en polígonos (líneas de color rojo) aquellas edificaciones cuya superficie es mayor a 6 m2, en este caso invernaderos del cantón Cayambe.

56

Figura 12: Digitalización de infraestructura del cantón Cayambe. Fuente de datos: Ortofotografía, IGM, 2012.

3.9.

SUSCEPTIBILIDAD POR LAHARES Y CAÍDA DE CENIZA

Para la estimación de la susceptibilidad en la población afectada por lahares y caída de ceniza del volcán Cayambe, se utilizó la cartografía censal del INEC (2010) e información levantada por el MAGAP (2009), con lo cual se determinó el número habitantes que podrían ser afectados por caída de ceniza y lahares, tomando en consideración las variables que se detallan en la Tabla 3. De esta manera, con los escenarios generados tanto para lahares y caída de ceniza, mediante análisis espacial se determinó el número de habitantes afectados; para lo cual, tomando en consideración el nivel de detalle que se dispone de la cartografía censal (sectores censales) en el Ecuador, tanto en la zona urbana (sector amanzanado) como en la zona rural (sector disperso), se cambió el tipo de geometría a puntos de cada uno de los polígonos, conservando los atributos de las coberturas. Esto con la finalidad de realizar selecciones por localización de aquellos sectores que se encuentran completamente en los polígonos de los diferentes espesores de caída de ceniza (>80 mm, 45 mm, 30 mm, 15 mm, 10 mm, 5mm, 3mm, 1mm, >0), resultado de la 57

modelación en Ash 3D y los polígonos de la probabilidad de ocurrencia de lahares (alta y baja), resultado de la modelación en Lahar Z y con esto, evaluar la susceptibilidad de la población en cada una de las modelaciones. De igual manera, utilizando la información levantada por el MAGAP (2009) y con el uso de análisis espacial se determinó que porcentaje de la población dedicada a la actividad de cultivos de flores se verían afectadas directa o indirectamente ante una erupción del volcán Cayambe realizando el cambio de geometría, con la finalidad de cuantificar el número de predios dedicados a la actividad de cultivos de flores afectados por los diferentes espesores de caída de ceniza y tamaño de lahares. Tabla 3: Variables de estimación de susceptibilidad. Afectación caída

Afectación

de ceniza

lahares

Población total

X

X

INEC

Población urbana – rural

X

X

INEC

Población por genero

X

X

INEC

X

X

INEC

X

X

MAGAP

X

X

MAGAP

Variable

Población por grupos de edad

Fuente

Trabajadores en los cultivos de flores discriminados por genero

Trabajadores en los cultivos de flores por tipo de trabajo

3.10. ELEMENTOS EXPUESTOS POR LAHARES Y CAÍDA DE CENIZA Para la estimación del riesgo de los elementos expuestos por caída de ceniza y lahares provenientes del volcán Cayambe, se ha tomado en cuenta los datos

58

obtenidos y procesados en el Censo Nacional Florícola con lo cual, el MAGAP en el año 2009 determinó el costo aproximado que tienen los cultivos de flores encuestados, cuyos valores ascienden a 150,000 dólares por hectárea; de los cuales, el 45% corresponde al precio de las plantas; seguido del 25% a la infraestructura de invernaderos. El 20% pertenece al valor de la tierra y finalmente, el 10% constituyen las construcciones que existen en los cultivos de flores. Estos valores son considerables en caso de una erupción del volcán Cayambe en los cultivos de flores del cantón de Cayambe que corresponden a los de mayor valor de la Provincia de Pichincha y serían potencialmente afectados por caída de ceniza y lahares. Determinado el precio promedio por hectárea de los cultivos de flores; mediante el cálculo del porcentaje correspondiente a cada una de las variables analizadas (plantas, invernaderos, valor de la tierra y edificaciones) se verificó el valor del riesgo de pérdidas de los elementos expuestos por caída de ceniza y lahares provenientes del volcán Cayambe (Tabla 4). Tabla 4: Valor de riesgo de pérdidas de los elementos expuestos.

Hectáreas Afectadas

Costo Ha

Costo Total

Pérdida Plantas

Pérdidas Invernaderos

Pérdida Tierra

Pérdida Construcciones

Pérdida Total

Ha

150,000

CT= Ha* 150,000

Pp= Ha* 150,000 *0.45

Pi= Ha* 150,000*0.25

Pt= Ha* 150,000* 0.20

Pc= Ha* 150,000*0.10

PT= Pp+Pi+Pt+Pc

Lahares Primarios (BAJA)

Ha

150,000

CT= Ha* 150,000

Pp= Ha* 150,000 *0.45

Pi= Ha* 150,000*0.25

Pt= Ha* 150,000* 0.20

Pc= Ha* 150,000*0.10

PT= Pp+Pi+Pt+Pc

Lahares Secundarios (ALTA)

Ha

150,000

CT= Ha* 150,000

Pp= Ha* 150,000 *0.45

Pi= Ha* 150,000*0.25

Pt= Ha* 150,000* 0.20

Pc= Ha* 150,000*0.10

PT= Pp+Pi+Pt+Pc

Amenaza Ceniza (10 - 30 mm)

Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP 2009.

Como se apreció anteriormente, los datos disponibles del Censo Nacional Florícola sirvieron como insumo para el análisis de los elementos expuestos por lahares y caída de ceniza del volcán Cayambe, al reemplazar los valores en cada una de las ecuaciones que han sido consideradas en la obtención de los porcentajes establecidos en el catastro de flores de exportación, en función de su rentabilidad y uso del suelo (MAGAP, 2009) para los datos del cantón Cayambe. Siendo de esta manera el valor por hectárea de 150,000 multiplicado por la superficie afectada del 59

área de estudio y por el porcentaje asignado a las plantas, invernaderos, tierra y construcciones. Con esto lo que se obtiene es el valor de pérdida de plantas, invernaderos, tierra y construcciones afectada por lahares (primarios y secundarios) y caída de ceniza (espesores de 10 a 30 mm) que sumados dan la pérdida total para cada una de las amenazas analizadas.

60

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1.

RESULTADOS

4.1.1. Zonas potencialmente afectadas por lahares y caída de ceniza Mediante la utilización de la metodología descrita en el capítulo anterior, se pudo comparar por simulaciones las zonas potencialmente afectadas por lahares representados en la Figura 13; en la cual, en caso de un evento tipo “San Marcos”, la zona roja sería afectada con lahares de menor volumen con una alta probabilidad de ocurrencia; mientras que la zona en color verde sería afectada con lahares de mayor volumen con una baja probabilidad de ocurrencia. Por otro lado, en la Figura 14 se representa las zonas afectadas por caída de ceniza, que en caso de un evento tipo “San Marcos” (peor escenario probable), la zona con tonos rojos oscuros sería afectada con mayor cantidad de acumulación de ceniza; mientras que la zona en tonos rojos claros sería afectada con acumulación menor de ceniza del volcán Cayambe en el Ecuador. Dichas simulaciones, concuerdan con los resultados obtenidos en los trabajos de campo realizados por otros autores y plasmados en el mapa de amenazas del volcán Cayambe en el Ecuador. De esta manera, se analizaron y procesaron los resultados para el cantón Cayambe, insumo necesario para la determinación de zonas vulnerables a lahares y caída de ceniza.

61

Figura 13: Mapa de amenaza por lahares del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

Figura 14: Mapa de amenaza por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

62

4.1.2. Zonas vulnerables a lahares y caída de ceniza en el cantón Cayambe Asimismo, se determinó una superficie total de 119,922.44 hectáreas del cantón Cayambe; de las cuales, el uso de suelo predominante es la vegetación arbustiva y herbácea con una superficie de 66,293.31 ha, correspondiente a un 55.28%. El segundo uso de suelo predominante corresponde a tierra agropecuaria, con una superficie de 34,569.10 ha (28.83%), seguido por el uso de suelo bosque con una superficie de 12,887.57 ha (10.75%). Finalmente, con una superficie inferior pero importante, se encuentran las clases de uso de suelo correspondientes a la zona antrópica, otras áreas y cuerpos de agua con una superficie de 3,540.16, 2,430.27 y 202.04 hectáreas respectivamente. A continuación, en la Tabla 5 y Figura 15 se evidencia el gráfico resumen del uso de suelo del cantón Cayambe y la distribución espacial del mismo (Figura 16). Tabla 5: Superficie del uso de suelo del cantón Cayambe.

Uso de Suelo

Superficie (Ha)

Porcentaje

12,887.57

10.75 %

202.04

0.17 %

2,430.27

2.03 %

Tierra agropecuaria

34,569.10

28.83 %

Vegetación arbustiva y herbácea

66,293.31

55.28 %

3,540.16

2.95 %

119,922.44

100 %

Bosque Cuerpo de agua Otras áreas

Zona antrópica TOTAL

Fuente de datos: MAGAP, 2014.

63

Uso de suelo del cantón Cayambe 3%

0% 2%

11%

29% 55%

Bosque

Cuerpo de Agua

Otras Áreas

Tierra Agropecuaria

Vegetación Arbustiva y Herbácea

Zona Antrópica

Figura 15: Porcentaje de uso de suelo del cantón Cayambe – Ecuador. Fuente de datos: MAGAP, 2014.

Figura 16: Distribución del uso del suelo en el cantón Cayambe – Ecuador. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Uso de suelo, MAGAP, 2014.

64

Determinado el uso de suelo del cantón Cayambe, mediante el uso de análisis espacial y álgebra de mapas, se cuantificó la superficie afectada para cada tipo de uso de suelo por espesor de ceniza, resultado de las interpolaciones en el periodo 2006 – 2015 y de la modelación para los lahares provenientes del volcán Cayambe. De esta manera, en tonos rojos oscuros superficies afectadas con mayor cantidad de acumulación de ceniza; mientras que en tonos rojos claros superficies con acumulación menor de ceniza (Tabla 6, Figura 17). En color rojo superficies afectadas por lahares menores con una probabilidad de ocurrencia alta; mientras que en color verde superficies afectadas por lahares mayores con una probabilidad baja (Tabla 7, Figura 18). Tabla 6: Clasificación del uso de suelo por espesor de ceniza del volcán Cayambe.

Uso de Suelo

> 80 mm

45 mm

30 mm

15 mm

10 mm

Porcentaje

Bosque

0.00

5,445.99

4,542.45

2,899.12

0.00

10.75 %

Cuerpo de agua

0.00

107.95

82.06

12.02

0.00

0.17 %

2,000.78

416.53

3.60

9.36

0.00

2.03 %

0.00

6,309.81

12,681.97

15,544.61

32.71

28.83 %

283.10

30,790.82

10,761.75

24,189.83

267.81

55.28 %

0.00

532.85

2,369.09

630.88

7.34

2.95 %

2,283.87

43,603.96

30,440.92

43,285.82

307.86

Otras áreas Tierra agropecuaria Vegetación arbustiva y herbácea Zona antrópica Total Superficie Porcentaje

100 % 1.90 %

36.36 %

25.38 %

36.09 %

0.26 %

65

SUPERFICIE AFECTADA (HA)

Afectación caída de ceniza cantón Cayambe 70000 60000 50000

40000 30000 20000 10000 0 Bosque

Cuerpo de Agua

Otras Áreas

Tierra Vegetación Agropecuaria Arbustiva y Herbácea

Zona Antrópica

USO DE SUELO > 80 mm

45 mm

30 mm

15 mm

10 mm

5 mm

3 mm

1 mm

> 0 < 1 mm

Figura 17: Probable afectación por caída de ceniza del volcán Cayambe. Tabla 7: Clasificación del uso de suelo por volumen de lahares y probabilidad de ocurrencia del Cayambe.

Lahares Mayores Baja

Lahares Menores Alta

Superficie (Ha)

Porcentaje Afectado

Superficie Cantón (Ha)

Porcentaje Total Cantón

98.92

6.37

105.30

1.64 %

12,887.57

0.09 %

Cuerpo de agua

3.28

1.75

5.03

0.08 %

202.04

0.00 %

Otras áreas

0.00

1.49

1.49

0.02 %

2,430.27

0.00 %

2,536.36

415.82

2,952.18

46.10 %

34,569.10

2.46 %

631.14

293.94

925.07

14.45 %

66,293.31

Zona antrópica

1,555.28

859.70

2,414.98

37.71 %

3,540.16

TOTAL (SUPERFICIE)

4,824.97

1,579.08

6,404.05

100.00 %

119,922.44

Uso de Suelo

Bosque

Tierra agropecuaria Vegetación arbustiva y herbácea

0.77 %

2.01 %

5.34 %

66

SUPERFICIE AFECTADA (HA)

Afectación lahares cantón Cayambe 3500 3000 2500

2000 1500 1000 500 0 Bosque

Cuerpo de Agua

Otras Áreas

Tierra Agropecuaria

Vegetación Arbustiva y Herbácea

Zona Antrópica

USO DE SUELO Lahares Mayores - Baja

Lahares Menores (Alta)

Figura 18: Probable afectación por lahares del volcán Cayambe.

De lo anteriormente expuesto, se evidencia que el cantón Cayambe en su totalidad se vería afectado por la caída de ceniza y parcialmente por lahares proveniente del volcán Cayambe; siendo los espesores de ceniza de 45 mm, 30 mm y 15 mm los que cubren el 97.83% de la superficie del mismo; mientras que, 1.90% de la superficie, correspondientes a las áreas proximales al cráter del volcán, se verían afectadas con espesores superiores a 80 mm. Por último, el 0.26% de la superficie del cantón tendría una afectación con un espesor de 10 mm. De esta manera, en la Figura 19 se muestra con líneas en tonos rojos oscuros superficies afectadas con mayor cantidad de acumulación de ceniza; mientras que en líneas con tonos rojos claros superficies con acumulación menor. Para el caso de lahares, en color rojo superficies afectadas por lahares menores con una probabilidad de ocurrencia alta y en verde superficies afectadas por lahares mayores con una probabilidad baja. La superficie afectada del cantón Cayambe por lahares es de 6,404.05 hectáreas, correspondientes al 5.34% del total; de las cuales, 4,824.97 hectáreas serían afectadas por una probabilidad baja de ocurrencia de lahares mayores y, por otro lado, con respecto a la probabilidad alta de ocurrencia de lahares menores tendría una afectación de 1,579.08 hectáreas. De la superficie total afectada por lahares, 67

el 46.10% son tierras agropecuarias, 37.71% está destinado el uso del suelo como zona urbana. Con superficies menores pero importantes, el uso de suelo vegetación arbustiva y herbácea alcanzan las 925.94 hectáreas, correspondiente al 14.45%. Coberturas de suelo como bosque, cuerpos de agua y otras áreas tendrían una afectación del 1.75% del área de afectación por lahares en el cantón Cayambe.

Figura 19: Probable afectación del uso del suelo por caída de ceniza y lahares del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Uso de suelo, MAGAP, 2014.

A continuación, en las Figuras 20 a 29, se evidencia la superficie de afectación discriminadas por cada uso de suelo disponible en el área de estudio tanto para la caída de ceniza en sus diferentes espesores, como de lahares por la probabilidad alta o baja de ocurrencia.

68

Afectación por superficie (Ha) de caída de ceniza volcán Cayambe > 0 < 1 mm

0.00

1 mm

0.00

3 mm

0.00

5 mm

0.00

10 mm

0.00

Bosque

15 mm

2899.12

30 mm

4542.45

45 mm > 80 mm

5445.99 0.00

Figura 20: Probable superficie del uso de suelo bosque del cantón Cayambe afectada por ceniza.

Afectación por superficie (Ha) de lahares volcán Cayambe

Lahares Menores (Alta)

6.37

Bosque

Lahares Mayores - Baja

98.92

Figura 21: Probable superficie del uso de suelo bosque del cantón Cayambe afectada por lahares.

69

Afectación por superficie (Ha) de caída de ceniza volcán Cayambe > 0 < 1 mm

0.00

1 mm

0.00

3 mm

0.00

5 mm

0.00

10 mm

0.00

15 mm

Cuerpo de Agua 12.02

30 mm

82.06

45 mm > 80 mm

107.95 0.00

Figura 22: Probable superficie del uso de suelo cuerpo de agua del cantón Cayambe afectada por ceniza.

Afectación por superficie (Ha) de lahares volcán Cayambe

Lahares Menores (Alta)

1.75

Cuerpo de Agua

Lahares Mayores - Baja

3.28

Figura 23: Probable superficie del uso de suelo cuerpo de agua del cantón Cayambe afectada por lahares.

70

Afectación por superficie (Ha) de caída de ceniza volcán Cayambe > 0 < 1 mm

0.00

1 mm

0.00

3 mm

0.00

5 mm

0.00

10 mm

0.00

15 mm

9.36

30 mm

3.60

45 mm

Otras Áreas

416.53

> 80 mm

2000.78

Figura 24: Probable superficie del uso de suelo correspondiente a otras áreas afectadas por ceniza.

Afectación por superficie (Ha) de lahares volcán Cayambe

Lahares Menores (Alta)

1.49

Otras Áreas

Lahares Mayores - Baja

0.00

Figura 25: Probable superficie del uso de suelo correspondiente a otras áreas afectadas por lahares.

71

Afectación por superficie (Ha) de caída de ceniza volcán Cayambe > 0 < 1 mm

0.00

1 mm

0.00

3 mm

0.00

5 mm

0.00

10 mm

32.71

Tierra Agropecuaria

15 mm

15544.61

30 mm

12681.97

45 mm > 80 mm

6309.81 0.00

Figura 26: Probable superficie del uso de suelo tierra agropecuaria afectada por caída de ceniza.

Afectación por superficie (Ha) de lahares volcán Cayambe

Lahares Menores (Alta)

415.82

Tierra Agropecuaria

Lahares Mayores - Baja

2536.36

. Figura 27: Probable superficie del uso de suelo tierra agropecuaria afectada por lahares.

72

Afectación por superficie (Ha) de caída de ceniza volcán Cayambe > 0 < 1 mm

0.00

1 mm

0.00

3 mm

0.00

5 mm

0.00

10 mm

7.34

15 mm

Zona Antrópica 630.88

30 mm

2369.09

45 mm > 80 mm

532.85 0.00

Figura 28: Probable superficie del uso de suelo zona urbana afectada por caída de ceniza.

Afectación por superficie (Ha) de lahares volcán Cayambe

Lahares Menores (Alta)

859.70

Zona Antrópica

Lahares Mayores - Baja

1555.28

Figura 29: Probable superficie del uso de suelo zona urbana del cantón Cayambe afectada por lahares.

4.1.3. Actividad florícola afectada por lahares y caída de ceniza Determinada la superficie potencialmente afectada por caída de ceniza y lahares del volcán Cayambe, se obtuvo la zona destinada a la actividad de cultivos de flores; para lo cual, mediante información correspondiente al Censo Nacional Florícola levantada por el MAGAP con un nivel de detalle 1: 5,000, se cuantificó 68 cultivos de flores con una extensión total de 1,434.91 hectáreas.

73

La parroquia con mayor cantidad de cultivos de flores y superficie es la de Cayambe, seguida de la parroquia Cangahua. A continuación, la Tabla 8 se evidencia el resultado obtenido del análisis. Tabla 8: Superficie y cantidad de cultivos de flores por parroquias del cantón Cayambe.

Parroquia

Cantidad

Superficie (Ha)

Otón

6

131.18

Santa Rosa de Cuzubamba

5

99.35

Cangahua

15

413.21

Ascázubi

6

91.45

Cayambe

36

699.72

TOTAL

68

1,434.91

Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Como se evidenció en la Tabla 8, de las seis parroquias que tiene el cantón Cayambe, cinco destinan su activada económica a la floricultura, siendo la más importante por la superficie (699.72 hectáreas) y número de cultivos de flores (36), Cayambe. En segundo lugar, se encuentra la parroquia Cangahua con una superficie de 413.21 hectáreas, correspondiente a 15 cultivos de flores. La parroquia de Otón posee seis cultivos de flores con 131.18 hectáreas. Por último, las parroquias de Santa Rosa de Cuzubamba y Ascázubi tienen una superficie destinada a cultivos de flores de 99.35 y 91.45 hectáreas respectivamente, correspondiente a cinco cultivos de flores para la primera y seis para la segunda. A continuación, se aprecia en la Figura 30 el resumen de lo descrito; así como la distribución espacial; en las cuales se evidencia el grado de afectación que tendrían los cultivos de flores por los diferentes espesores de ceniza (Figura 31) y lahares (Figura 32), provenientes de una posible erupción del volcán Cayambe. En tonos marrones oscuros cultivos de flores con mayor superficie; mientras que en tonos marrones claros cultivos de flores con menor superficie en el área de estudio.

74

Superficie (Ha)

Superficie cultivada cantón Cayambe 800 700 600 500 400 300 200 100 0

PARROQUIA

699.72

413.21 131.18

99.35

91.45

OTON

SANTA ROSA DE CUZUBAMBA

CANGAHUA

ASCAZUBI

CAYAMBE

131.18

99.35

413.21

91.45

699.72

Figura 30: Superficie cultivada de flores por parroquia del cantón Cayambe. Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Figura 31: Probable afectación de cultivos de flores por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

75

Figura 32: Probable afectación de cultivos de flores del cantón Cayambe por lahares del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Los 68 predios correspondientes a los cultivos de flores del cantón Cayambe levantadas por el MAGAP en el Censo Nacional Florícola, se los ha dividido en tres grandes grupos por la superficie, de esta manera se tiene: 1) tres predios menores (0 y menor a 3 hectáreas), 2) 36 predios intermedios (3 y 20 hectáreas) y, 3) 29 predios mayores (superior a 20 hectáreas). En la Tabla 9 y Figura 33 se aprecia el detalle de lo antes descrito.

76

Tabla 9: Clasificación de predios de cultivos de flores por parroquias y tamaño del cantón Cayambe.

Parroquia

Cantidad

Pequeño

Mediano

Grande

Otón

6

1

3

2

Santa Rosa de Cuzubamba

5

0

3

2

Cangahua

15

0

6

9

Ascázubi

6

0

4

2

Cayambe

36

2

20

14

TOTAL

68

3,00

36,00

29,00

Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Tamaño de florícolas por parroquias del cantón Cayambe 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Otón

Santa Rosa de Cuzubamba

Cangahua

Ascazubi

Cayambe

GRANDE

2

2

9

2

14

MEDIANO

3

3

6

4

20

PEQUEÑO

1

0

0

0

2

PEQUEÑO

MEDIANO

GRANDE

Figura 33: Clasificación de predios de cultivos de flores del cantón Cayambe. Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Como se ha evidenciado a lo largo del trabajo, los suelos del cantón Cayambe por su fertilidad están destinados a la floricultura, siendo por tal motivo uno de los principales ingresos económicos para el cantón y de igual manera, rubro importante para el país por las exportaciones de los diferentes tipos de flores que se dan en la zona. De los datos extraídos del Censo Nacional Agrícola se evidencia una diversificación de los cultivos de flores por el tipo de flor que se producen en las cinco parroquias en las que se presenta esta actividad. De esta manera, en la Tabla 10 se muestran 77

los resultados del análisis; mientras que, en las Figuras 34 a 39 la distribución espacial de las superficies destinadas al cultivo de rosa, flor de verano y clavel. Tabla 10: Diversificación de los cultivos de flores por tipo.

Cantidad

Rosa

Rosa Flor de verano

Rosa Clavel

Flor de verano

Información no disponible

Total

Otón

6

2

0

3

0

1

12

Santa Rosa de Cuzubamba

5

1

0

0

2

2

10

Cangahua

15

13

0

0

0

2

30

Ascázubi

6

4

0

0

1

1

12

Cayambe

36

32

3

0

0

1

72

TOTAL

68

52

3

3

3

7

136

Parroquia

Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Figura 34: Probable afectación de cultivos de flores rosas por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

78

Figura 35: Probable afectación de cultivos de rosas por lahares del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Figura 36: Probable afectación de cultivos de flor de verano por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

79

Figura 37: Probable afectación de cultivos de flor de verano por lahares del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Figura 38: Probable afectación de cultivos de clavel por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

80

Figura 39: Probable afectación de cultivos de clavel por lahares del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

De lo antes expuesto, se evidencia que los cultivos de flores destinan 670.36 hectáreas para el cultivo de rosas, 24.59 hectáreas para flor de verano y 23.88 hectáreas para claveles (Figura 40); siendo de esta manera los cultivos más representativos en producción en el cantón Cayambe. La superficie perteneciente a principal corresponde a aquellos cultivos de flores en los cuales no existe un tipo de flor predominante, sino la combinación de varios tipos de flores.

81

Superficie cultivada por tipo de flor Flor de Verano

24.59 Ha

Principal

93.79 Ha

Clavel

23.88 Ha

Rosa

670.36 Ha 0

100

200

300

400

500

600

700

800

Figura 40: Superficies cultivadas por tipo de flor en el cantón Cayambe. Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Con los datos obtenidos del Censo Nacional Florícola, se determinó que el 53% de la producción de flores se encuentra distribuida en la parroquia Cayambe, seguida de la parroquia Cangahua con un 22% de la producción. Con porcentajes menores se tiene a las parroquias de Otón y Ascázubi con un 9% cada una y; por último, se encuentra la parroquia de Santa Rosa de Cuzubamba con el 7%; mientras que en la parroquia de Olmedo carece de producción de flores en el cantón Cayambe (Figuras 41 - 42).

Distribución de flores por parroquias

9% 7% 53%

22% 9%

OTON

SANTA ROSA DE CUZUBAMBA

CANGAHUA

ASCAZUBI

CAYAMBE

Figura 41: Porcentaje de flores por parroquias en el cantón Cayambe. Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

82

Figura 42: Parroquias cantón Cayambe Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

El porcentaje antes descrito se clasificó de acuerdo al tipo de flor que se produce en cada uno de los cultivos de flores por parroquias, obteniendo de esta manera resultados en los cuales el tipo de flor predominante es la rosa en todos los cultivos de flores de parroquias como: Cayambe (32), Cangahua (13), Ascázubi (4) y Santa Rosa de Cuzubamba (1). Por otro lado, la flor de verano se obtiene en los cultivos de flores de las parroquias Santa Rosa de Cuzubamba (2) y Ascázubi (1) como productoras únicas de este tipo de flor; en la parroquia de Cayambe de acuerdo a los datos del Censo Nacional Florícola, se producen en combinación con la rosa en dos cultivos de flores la flor de verano (Figura 43).

83

Clasificación de flores por parroquias - Cantón Cayambe 32

CAYAMBE

4

ASCAZUBI

01 1 13

CANGAHUA

SANTA ROSA DE CUZUBAMBA

10 2

0 2

2

2 0 3 01

OTON

0

ROSA

3 01

5

ROSA - FLOR DE VERANO

10

15

ROSA - CLAVEL

20

25

FLOR DE VERANO

30

35

40

INFORMACIÓN NO DISPOBLE

Figura 43: Distribución de flores por parroquias en el cantón Cayambe. Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, MAGAP, 2009.

Con respecto a la afectación por lahares se obtiene que los cultivos de flores del cantón Cayambe se verían afectados 21 cultivos de flores por lahares menores, con una probabilidad alta de ocurrencia. Con probabilidad baja (lahares mayores) 24 cultivos de flores adicionales y 18 cultivos de flores no tendrían una afectación directa por esta amenaza volcánica en una posible erupción del volcán Cayambe en el área de estudio (Figura 44).

Probables cultivos de flores afectados por lahares Sin Afectación

18

Lahares Mayores, BAJA

24

Lahares Menores, ALTA

21

0

5

10

15

20

25

30

Figura 44: Clasificación de cultivos de flores afectados por probabilidad de ocurrencia de lahares.

84

Con la utilización de los elementos digitalizados y la catalogación de las edificaciones correspondientes a invernaderos y cobertizos, se determinó el número de edificaciones destinadas a la actividad de cultivos de flores del cantón Cayambe. En este sentido, 4,358 edificaciones corresponden a cobertizos y 1,823 catalogados como invernaderos; dando un total de 6,181 edificaciones foto identificadas destinadas a la actividad de cultivos de flores. En la Tabla 11 y Figura 45 se evidencia lo antes descrito. Tabla 11: Clasificación de edificaciones levantadas en el cantón Cayambe según catálogo de objetos IGM.

Descripción Granja

Edificaciones < 6 m2

Edificaciones > 6 m2

717

599

0

4

65

1,758

4,023

335

Dependencia

5

1

Granero

0

1

Huerto

1

2

Vivero

0

1

No aplica

13,105

18,389

TOTAL

17,916

21,090

Establo

Invernadero

Cobertizo

85

Edificaciones Levantadas 100%

335

CANTIDAD - PORCENTAJE

90% 80%

1

599

70%

18389

2

60%

50%

4

1758

4023

40% 30%

1

1

5

717

20%

13105

1

10% 0%

0

65

0

0

TIPO DE EDIFICACIÓN Edificaciones < 6 m2

Edificaciones > 6 m2

Figura 45: Número de edificaciones levantadas en el cantón Cayambe según catálogo de objetos del IGM.

En este sentido, las edificaciones foto identificadas del cantón Cayambe se verían afectadas por diversos espesores de ceniza (10 mm, 15 mm, 30 mm y 45 mm); siendo el espesor de 15 mm el que mayor cantidad de edificaciones afectadas ante esta amenaza volcánica con un total de 11,257 construcciones. 8,603 edificaciones se verían afectadas con espesores de hasta 45 mm. 5,845 edificaciones con 30 mm y unas 32 construcciones con 10 mm de espesor en la caída de ceniza (Tabla 12, Figuras 46 – 47). Mientras que, para una probabilidad alta de ocurrencia de lahares se tendría una afectación de 1,259 construcciones y para una probabilidad de ocurrencia baja de lahares, correspondiente a la de mayor extensión se tendría un total de 4,013 edificaciones incluidas las de extensión menor - probabilidad alta (Tabla 13, Figura 48).

86

Tabla 12: Probable afectación de edificaciones (tipo de estructura) por ceniza del volcán Cayambe.

Descripción

45 mm

30 mm

15 mm

10 mm

Total

Granja

277

16

1,022

0

1,315

Establo

2

0

2

0

4

1,370

13

436

2

1,821

854

659

2,834

10

4,357

Dependencia

1

0

5

0

6

Granero

0

0

1

0

1

Huerto

1

1

1

0

3

Vivero

0

0

1

0

1

No aplica

6,098

5,156

6,955

20

18,229

TOTAL

8,603

5,845

11,257

32

25,737

Invernadero Cobertizo

Probable edificaciones afectadas por caída de ceniza

32 11257 1 5845 8603

0

2000

4000 10 mm

6000 15 mm

8000 30 mm

10000

12000

45 mm

Figura 46: Probable afectación de edificaciones por espesores de ceniza del volcán Cayambe.

87

Figura 47: Probable afectación de edificaciones por espesores de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

Tabla 13: Probable afectación de edificaciones (tipo de estructura) por lahares del volcán Cayambe.

Descripción

Probabilidad Alta

Probabilidad Baja

0

34

Invernadero

459

580

Cobertizo

15

206

No aplica

785

1,934

1,259

2,754

Granja

TOTAL

88

Probables edificaciones afectadas por lahares

2754 1 1259

0

500

1000

1500

Probabilidad Baja

2000

2500

3000

Probabilidad Alta

Figura 48: Probable afectación de edificaciones por lahares del volcán Cayambe.

Del total de edificaciones levantadas en el cantón Cayambe, 1,821 han sido catalogadas como invernaderos y 4,357 como cobertizos. El 75% de los invernaderos (1,370) se verían afectados con espesores de hasta 45 mm, 436 construcciones, que representan el 24% se verían afectados con espesores de 15 mm y el 1% (13 invernaderos) estarían afectados con espesores de hasta 30 mm (Figura 49).

Invernaderos - cantón Cayambe

0% 24% 1% 75%

45 mm

30 mm

15 mm

10 mm

Figura 49: Porcentajes de probables invernaderos afectadas por ceniza del volcán Cayambe.

89

En aquellas construcciones que han sido catalogadas como cobertizos, el 65% de las mismas (2,384) tendrían afectación de hasta 15 mm. 854 edificaciones que representan el 20% asumirían una afectación de espesores de ceniza de hasta 45 mm y el 15% (659) poseerían una afectación de hasta 15 mm de caída de ceniza, ante una erupción del volcán Cayambe (Figura 50).

Cobertizos - cantón Cayambe

0%

20% 15%

65%

45 mm

30 mm

15 mm

10 mm

Figura 50: Porcentajes de probables cobertizos afectadas por ceniza del volcán Cayambe.

De las 6,181 edificaciones destinadas a la actividad de cultivos de flores en el cantón Cayambe, mediante análisis espacial, se analizó aquellas edificaciones que se encuentran dentro de los polígonos correspondiente a aquellas zonas destinadas a dicha actividad según en el Censo Nacional Florícola; dando de esta manera, un total de 2,015 edificaciones que se encuentran en la superficie levantada en el censo. 1,403 construcciones se verían afectadas con espesores de hasta 45 mm, 428 con espesores que alcanzarían los 15 mm, 184 construcciones se verían afectadas con valores de 30 mm en los espesores de caída de ceniza (Tabla 14, Figura 51).

90

Tabla 14: Probables edificaciones afectadas (tipo de estructura) en los cultivos de flores por ceniza.

Descripción

45 mm

30 mm

15 mm

TOTAL

997

0

235

1,232

Cobertizo

8

0

69

77

Dependencia

0

0

2

2

Granero

0

0

29

29

Huerto

0

0

0

0

Vivero

0

0

1

1

398

184

92

674

1,403

184

428

2,015

Invernadero

No aplica TOTAL

Edificaciones afectadas - Censo Nacional Florícola

428 1

184 1403

0

200

400

600

800

1000

15 mm

30 mm

45 mm

1200

1400

1600

Figura 51: Probables edificaciones afectadas en los cultivos de flores por ceniza del volcán Cayambe.

El 81% de los invernaderos (997) se verían afectados con espesores de hasta 45 mm, 237 construcciones, que representan el 19% se verían afectados con espesores de 15 mm (Figura 52).

91

Invernaderos - Censo Nacional Florícola

19%

81%

45 mm

15 mm

Figura 52: Porcentaje de probables invernaderos del Censo Nacional Florícola afectados por ceniza.

En aquellas construcciones que han sido catalogadas como cobertizos, el 90% de las mismas (69) tendrían afectación de hasta 15 mm; mientras que, ocho edificaciones que representan el 10% tendrían una afectación de espesores de hasta 45 mm de caída de ceniza ante una erupción del volcán Cayambe (Figura 53).

Cobertizos - Censo Nacional Florícola

10%

90%

45 mm

15 mm

Figura 53: Porcentaje de probables cobertizos del Censo Nacional Florícola afectados por ceniza.

Con respecto a una probabilidad alta de ocurrencia de lahares se tendría una afectación del 44% (459 invernaderos); mientras que, para una probabilidad de ocurrencia baja, correspondiente a la de mayor extensión de lahares, se tendrían 580 invernaderos afectados (Figura 54).

92

Invernaderos - cantón Cayambe - Lahares

44% 56%

Probabilidad Alta

Probabilidad Baja

Figura 54: Porcentaje de probables invernaderos del Censo Nacional Florícola afectados por lahares.

En lo referente a cobertizos, una probabilidad alta de ocurrencia de lahares afectaría 15 cobertizos (93%) y para una probabilidad baja 206 cobertizos estarían directamente afectados (Figura 55).

Cobertizos - Cantón Cayambe - Lahares

7%

93%

Probabilidad Alta

Probabilidad Baja

Figura 55: Porcentaje de probables cobertizos del Censo Nacional Florícola afectados por lahares.

4.1.4. Susceptibilidad por lahares y caída de ceniza De esta manera, hablar de pérdidas económicas en los cultivos de flores significa afectación para la población que trabaja directa o indirectamente en ellas. En este sentido, la población del cantón Cayambe como se mencionó en el capítulo anterior, tiene una población de 85,795 habitantes, de los cuales 39,028 se encuentran en la zona urbana y 46,767 en la zona rural (Figuras 56 - 57). 93

Figura 56: Población urbana - rural del cantón Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

Población cantón Cayambe

1

0%

10%

20%

30%

40%

50%

Area Urbana

60%

70%

80%

90%

100%

Area Rural

Figura 57: Población urbana - rural del cantón Cayambe. Fuente de datos: INEC, 2010.

94

Como se evidenció en el gráfico anterior, el 54.1% de la población del cantón Cayambe se encuentra en la zona rural; mientras que el porcentaje restante (45.49%) en la zona urbana. Importante destacar la cantidad de personas que se verían afectadas (85,795 habitantes) en el área de estudio ante una posible erupción del volcán Cayambe y por tal motivo, la necesidad de tomar medidas de prevención por parte de las autoridades, con la finalidad de salvaguardar la integridad de los habitantes. De allí, mediante la utilización de la cartografía censal 2010 y los SIG, en este caso en particular análisis espacial y álgebra de mapas, se determinó 113 poblados de acuerdo a la cartografía básica oficial a escala 1: 5,000 del IGM disponible del cantón Cayambe; de los cuales, 16 se verían afectados con espesores de hasta 15 mm, 37 con espesores de 30 mm, 18 con espesores de 45 mm, 3 con espesores que van desde 10 mm hasta 15 mm, 18 con espesores de 15 - 30 mm, 9 con espesores de 15 – 45 mm y el resto de poblados (12), con espesores que van desde los 15 mm hasta los 45 mm por encontrarse en zonas donde la división censal se encuentra tanto en zonas proximales del volcán como distales a la fuente (Tabla 15).

95

Tabla 15: Probables poblados afectados por ceniza en el cantón Cayambe.

Nombre Poblados

Cantidad

Cangahual, Chichuco Loma, Janchi Paccha, La Compañía, Llanos de Alba, Los Andes, Moras, Moyopamba, Paccha, Pacchapamba, Pucará, San Isidro, San Miguel del Prado, San Pablo de Urcuchico, San Pablo Urcu Chico, Santa Rosa Baja.

16

Ayora, Cabuyal, Cachicunga, Candelaria, Cangahua, Cantadera, Carrera, Coninburo, Cooperativa de Urcu, Cuchiloma, El Chaupi, El Huerto, El Sigsal, Hierba Buena Alta, Hierba Buena Baja, Huycutata, Izoloma, Juán Montalvo, La Buena Esperanza, La Chimba, La Libertad, La Pradera, Ninarumi, Olmedo, Pitana Bajo, Pucará Tola, San Antonio, San Joaquín, San José, San Pedro, San Serapio, Santa Ana Bajo, Santa Clara, Santa Rosa de Ayora, Sigsal Bajo, Tundantse, Ugsha.

37

Cashapamba, Chancalapamba, Chaupiloma El Hato, Corral Pamba, El Coliseo, Hato Pucará, Huacho, La Convalecencia, Monjas Alto, Monjas Bajo, Piemonte, Primero de Mayo, Puntiachil, Santa Anita de Ancholay, Santo Domingo N 1, Tabla Loma, Totoraucu.

18

Asociación Agrícola Santa Bárbara.

3

Quinchucajas,

Chumillos,

Cochapamba, Florencia, Gualimburo, Jesús del Gran Poder, Larcachaca, Milán, Mula Potrero, Muyurcu, Pitana Alto, Potrocunga, San Esteban, San Francisco de La Compañía, San Pablo Urcu Grande, Santa Bárbara, Santa María de Milán, Simón Castro, Turucucho, Turupamba.

18

Chitachaca, El Verde, Jatunpungu, La Caldera, La Virgen, Pisambilla, San Juan, Sayaro, Shanshiloma.

9

Buey Guatana, Buey Guatana, Cayambe, Chambitola, Espiga de Oro, Paquiestancia, Porotoc Alto, Pulisa, Pungopamba, Rascacho, San Pedro, Yacupamba.

12

TOTAL

113

5 mm

10 mm

15 mm

30 mm

45 mm

80 mm

Total

16,668

16,668

29,976

29,976

14,046

14,046

1,800

1,800

7,992

7,992

1,191

1,191

14,122

14,122

85,795

Así, poblados en la parte rural y proximal al volcán, con un número de habitantes total de 3,166 y que van entre 10 y 350 personas en cada uno de los sectores censales del INEC, tendrían afectaciones de hasta 45 mm de espesores de caída, importante destacar el poblado de Santo Domingo con una población considerable de 537 habitantes. Cangahual, Chichuco Loma, Janchi Paccha, La Compañía, Llanos de Alba, Los Andes, Moras, Moyopamba, Paccha, Pacchapamba, Pucará, San Isidro, San 96

Miguel del Prado, San Pablo de Urcuchico, San Pablo Urcu Chico, Santa Rosa Baja con una población total de 16,668 habitantes se encuentran en la zona de afectación con espesores de 15 mm, según los sectores censales del INEC, 2010. Dentro del área de afectación con espesores de 30 mm, con una población total de 29,976 habitantes según los datos obtenidos a nivel sector censal se verían afectadas las poblaciones de Ayora, Cabuyal, Cachicunga, Candelaria, Cangahua, Cantadera, Carrera, Coninburo, Cooperativa de Urcu, Cuchiloma, El Chaupi, El Huerto, El Sigsal, Hierba Buena Alta, Hierba Buena Baja, Huycutata, Izoloma, Juán Montalvo, La Buena Esperanza, La Chimba, La Libertad, La Pradera, Ninarumi, Olmedo, Pitana Bajo, Pucará Tola, San Antonio, San Joaquín, San José, San Pedro, San Serapio, Santa Ana Bajo, Santa Clara, Santa Rosa de Ayora, Sigsal Bajo, Tundantse, Ugsha.; mismas que se encuentran en el occidente distribuidas a lo largo del cantón Cayambe de norte a sur. Poblaciones como Cashapamba, Chancalapamba, Chaupiloma El Hato, Corral Pamba, El Coliseo, Hato Pucará, Huacho, La Convalecencia, Monjas Alto, Monjas Bajo, Piemonte, Primero de Mayo, Puntiachil, Santa Anita de Ancholay, Santo Domingo N° 1, Tabla Loma, Totoraucu con 14,046 habitantes según la división censal (INEC, 2010), se verían afectadas con espesores de 45 mm. Con respecto a los poblados afectados por lahares provenientes del volcán Cayambe,

se

tendrían

siete

poblados

afectados

(Álvarez

Chiriboga,

Chancalapamba, El Coliseo, El Sigsal, Primero de Mayo, Santa Anita de Ancholay, Santo Domingo N° 1) por lahares menores con una probabilidad alta de ocurrencia y de acuerdo a la división censal del INEC llegarían a una población toral de 18,840 habitantes. Para una probabilidad baja de ocurrencia de lahares mayores del volcán Cayambe se tendría una gran afectación a la población de los sectores aledaños que serían la sumatoria de aquellos que se encuentran en amenaza por lahares menores, llegando de esta manera a 49,535 habitantes que se encuentran a más de las poblaciones mencionadas anteriormente las poblaciones de: Ayora, Cabuyal, Cantadera, Cayambe, Chaupiloma El Hato, Chitachaca, Coninburo, Cooperativa de Urcu, El Chaupi, El Huerto, Espiga de Oro, Hato Pucará, Hierba Buena Alta, Hierba Buena Baja, Huycutata, Jatunpungu, Juán Montalvo, La Chimba, La Pradera, Mula Potrero, Olmedo, Pisambilla, Pulisa, Pungopamba, Puntiachil, Rascacho, San 97

Joaquín, San Pedro, San Serapio, Santa Rosa de Ayora, Tundantse, Ugsha, Vino Congapamba, Yacupamba (Tabla 16, Figuras 58 - 60). Tabla 16: Probables poblados afectados por lahares en el cantón Cayambe.

Nombre Poblados

Cantidad

Alta

Álvarez Chiriboga, Chancalapamba, El Coliseo, El Sigsal, Primero de Mayo, Santa Anita de Ancholay, Santo Domingo N° 1.

7

18,840

Ayora, Cabuyal, Cantadera, Cayambe, Chaupiloma El Hato, Chitachaca, Coninburo, Cooperativa de Urcu, El Chaupi, El Huerto, Espiga de Oro, Hato Pucará, Hierba Buena Alta, Hierba Buena Baja, Huycutata, Jatunpungu, Juán Montalvo, La Chimba, La Pradera, Mula Potrero, Olmedo, Pisambilla, Pulisa, Pungopamba, Puntiachil, Rascacho, San Joaquín, San Pedro, San Serapio, Santa Rosa de Ayora, Tundantse, Ugsha, Vino Congapamba, Yacupamba.

35

TOTAL

42

Baja

TOTAL

18,840

30,695

30,695

49,535

Figura 58: Habitantes probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

98

Figura 59: Habitantes (zona urbana) probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

Figura 60: Habitantes (zona rural) probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

99

Del total de población en el cantón Cayambe, 43,828 habitantes correspondientes al 51% son mujeres; mientras que, 41,967 habitantes son hombres. A continuación, en la Figura 61 se evidencia lo antes descrito; así como la distribución espacial de la población por género según los sectores censales del INEC (Figuras 62 - 63).

Población cantón Cayambe por género

51% 49%

51%

Hombre

Mujer

Figura 61: Porcentaje de la población del cantón Cayambe por género. Fuente de datos: INEC, 2010.

Figura 62: Habitantes (hombres) probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

100

Figura 63: Habitantes (mujeres) probablemente afectados del cantón Cayambe por caída de ceniza. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

Analizando los grupos de edad (Figura 64) que resultarían afectados por caída de cenizas se tendrían 29,381 habitantes en edades de escolarización (0 – 14 años), 51,391 habitantes en edades de producción (15 – 64 años) y 5,023 personas de la tercera edad (65 a más años). De igual manera, en las Figuras 65, 66 y 67 se evidencia la distribución de la población por grupos de edades según la división censal del INEC, en tonos azul - gris menor cantidad de habitantes; mientras que en tonos naranja - rojo zonas censales con mayor cantidad de habitantes.

101

Población cantón Cayambe 60000

Población

50000 40000 30000 20000 10000 0 Series1

0 - 14 años

15 - 64 años

65 a más años

29381

51391

5023

Figura 64: Clasificación de habitantes del cantón Cayambe por grupos de edades. Fuente de datos: INEC, 2010.

Figura 65: Habitantes (0 – 14 años) probablemente afectados por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

102

Figura 66: Habitantes (15 – 64 años) probablemente afectados por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

Figura 67: Habitantes (65 años o más) probablemente afectados por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012. INEC, 2010.

103

De esta manera, examinados los datos disponibles a nivel cantonal del Censo Nacional y los datos extraídos y procesados del Censo Nacional Florícola, se determinó que existen 7,611 trabajadores directamente relacionados a los cultivos de flores en el cantón Cayambe en lo referente a trabajos de post-cosecha, cargos administrativos y de tipo guardianía. Del número de personas destinadas a los cultivos de flores, el 53% corresponden a hombres; mientras que un 47% a mujeres (Figura 68).

Trabajadores de las florícolas por género

47% 53%

47%

Hombre

Mujer

Figura 68: Porcentaje de trabajadores en los cultivos de flores del cantón Cayambe por género. Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, 2009.

De la información disponible del Censo Nacional Florícola, 4,808 trabajadores están destinados al trabajo en campo (cultivo de flores); siendo predominante la mano de obra masculina con 558 trabajadores más que mujeres, en contraste con el número de trabajadores en la post-cosecha de las flores en la cual, predomina el género femenino con 238 trabajadoras más que el género masculino. Esto se debe principalmente, al cuidado que se debe tener al cosechar la flor; razón por la cual, en los cultivos de flores se requiere de cuidados específicos en la manipulación de las flores. Tanto en la parte administrativa, como para guardianía se evidencia que la mano de obra masculina es más solicitada con un 56.85% para la primera y un 93.22% para la segunda tarea. A continuación, en la Tabla 17 y Figura 69 se evidencia lo antes descrito. 104

Tabla 17: Cantidad y porcentaje de mano de obra por género en los cultivos de flores del cantón Cayambe.

Mano de Obra

Total

Porcentaje

Cultivos Hombres

2,683

55.80%

Cultivos Mujeres

2,125

44.20%

Post-cosecha Hombres

884

44.07%

Post-cosecha Mujeres

1,122

55.93%

Administrativo Hombres

386

56.85%

Administrativo Mujeres

293

43.15%

Guardianía Hombre

110

93.22%

Guardianía Mujeres

8

6.78%

Hombres

4,063

53.38%

Mujeres

3,548

46.62%

Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, 2009.

Mano de obra en las florícolas del cantón Cayambe 3000 2500

2683

2000

2125

1500 1000 884

500

1122 386

293

110

8

0 1 Cultivos H

Cultivos M

Poscosecha H

Poscosecha M

Administrativo H

Administrativo M

Guardianía H

Guardianía M

Figura 69: Cantidad de mano de obra por género en los cultivos de flores del cantón Cayambe. Fuente de datos: Censo Nacional Florícola, 2009.

Con la digitalización de las edificaciones a partir de la ortofotografía disponible del IGM, se cuantificó un total de 17,916 edificaciones con una superficie menor a 6 105

metros cuadrados; mientras que, 21,090 edificaciones superan los 6 metros cuadrados, llegando con esto a un total de 39,006 edificaciones en el área de estudio (Tabla 18, Figura 70, 71 y 72). Determinado el número de edificaciones disponibles en el cantón Cayambe, por el nivel de detalle de la ortofoto se pudo mediante una fotointerpretación y siguiendo el catálogo de objetos del IGM clasificar la información levantada en 11 clases que son: 1) información no disponible, 2) construcción en una granja, 3) granja, 4) establo, 5) invernadero, 6) cobertizo, 7) dependencia, 8) granero, 9) huerto, 10) vivero y 11) no aplica. Tabla 18: Edificaciones levantadas en el cantón Cayambe.

Tamaño Edificación

Cartografía Restituida Cayambe

Cartografía Digitalizada Cayambe

Cartografía Disponible

Edificaciones < 6m2

14,300

3,616

17,916

Edificaciones > 6m2

9,654

11,436

21,090

TOTAL EDIFICACIONES

23,954

15,052

39,006

Fuente de datos: Edificaciones restituidas Cayambe, IGM, 2012.

Edificaciones cantón Cayambe (< 6m2)

3616; 20% 14300; 80%

3616; 20%

CARTOGRAFÍA RESTITUÍDA CAYAMBE

CARTOGRAFÍA DIGITALIZADA CAYAMBE

Figura 70: Edificaciones menores a 6 m2 levantadas en el cantón Cayambe.

106

Edificaciones cantón Cayambe (> 6m2)

46%

54%

46%

CARTOGRAFÍA RESTITUÍDA CAYAMBE

CARTOGRAFÍA DIGITALIZADA CAYAMBE

Figura 71: Edificaciones mayores a 6 m2 levantadas en el cantón Cayambe.

Figura 72: Probables edificaciones afectados por caída de ceniza del volcán Cayambe. Fuente de datos: Modelo de sombras generado a partir de cartografía, IGM, 2012.

107

Tomando en consideración los datos expuestos a lo largo del documento, se puede verificar que la población del cantón Cayambe tendría dos grados de susceptibilidad (alta y baja) en lo referente a lahares. Considerando la división censal, la vulnerabilidad de los habitantes aumentaría según el trayecto de los flujos de lodos y los diferentes volúmenes con su respectiva probabilidad de ocurrencia del escenario pesimista más probable (San Marcos) que se ha determinado para el estudio. En lo referente a caída de ceniza, la población del cantón Cayambe presenta un grado de susceptibilidad muy alto por la cercanía al complejo volcánico (15 Kilómetros) y la dirección predominante del viento en la zona que va de este a oeste; afectando directamente a la población del cantón, tanto para la zona urbana como la rural, la cual concentra a la mayor cantidad de habitantes. 4.1.5. Elementos expuestos por lahares y caída de ceniza En el año 2013 la actividad de cultivos de flores alcanzó la cifra de 371 millones de dólares en exportaciones (EXPOFLORES, 2015); siendo los suelos del cantón Cayambe destinados a dicha producción y con esto, la actividad de cultivos de flores representa uno de los principales ingresos económicos para la zona y rubro importante para exportaciones en el país. Como se ha mencionado anteriormente, existe una diversificación en los cultivos de flores según el tipo de flor (670.36 hectáreas para el cultivo de rosas, 24.59 hectáreas para flor de verano y 23.88 hectáreas para claveles) que se producen en las parroquias dedicadas a esta actividad. Con los datos obtenidos del Censo Nacional Florícola (MAGAP, 2009), en el cual se determinó el costo aproximado de 150,000 dólares por hectárea en los cultivos de flores encuestados, correspondientes al valor de las plantas, infraestructura de invernaderos, valor de la tierra y de las construcciones con sus diferentes porcentajes, se determinó el riesgo de los elementos expuestos a la actividad de cultivos de flores por la caída de ceniza y lahares. En este sentido, con la información recopilada se estimó el costo promedio de pérdidas en los cultivos de flores (Figura 73). En aquellas zonas potencialmente afectadas por ceniza con espesores superiores a 10 mm, las plantas e invernaderos tendrían una afectación 108

considerable, así como también diferentes efectos para la salud de personas y animales, como para la infraestructura que van relacionadas con los espesores en la acumulación de ceniza (Jenkins et al., 2015). De esta manera, una erupción del Cayambe podría superar los USD 90 millones en pérdidas de plantas y USD 50 millones en los invernaderos. En el caso de lahares las pérdidas se dan también en los suelos y construcciones, los cuales serían enterrados por los flujos de lodo y con esto, se tendrían pérdidas de al menos los USD 80 millones en el caso de lahares secundarios y USD 160 millones en lahares primarios.

Valor promedio de pérdidas de costo de florícolas 180000000 160000000 140000000 120000000 100000000 80000000 60000000 40000000 20000000 0 Pérdida Plantas Ceniza (10 - 30 mm)

Pérdidas Pérdida Tierra Pérdida Pérdida Total Invernaderos Construcciones Lahares Primarios (BAJA)

Lahares Secundarios (ALTA)

Figura 73: Estimación de pérdidas en costos (USD) en los cultivos de flores del cantón Cayambe.

Asimismo, en las simulaciones realizadas han sido considerandos parámetros establecidos para obtener la tasa de descarga en los rangos del escenario San Marcos – S2 y que concuerdan con los datos obtenidos en campo; con esto, no se sobrepasa el umbral del escenario en estudio para la obtención de las zonas potencialmente afectadas por lahares y caída de cenizas. En lo referente a lahares se obtuvo aquellos con probabilidad alta y baja de ocurrencia; correspondiente a secundarios y primarios respectivamente. Los espesores de acumulación de ceniza, productos de una erupción volcánica, estarían en el rango de 1 mm hasta los 80 mm en zonas proximales al complejo volcánico Cayambe. En lo concerniente a las zonas vulnerables a caída de ceniza, el uso de suelo con mayor superficie en el cantón Cayambe corresponde a la vegetación arbustiva y herbácea, cuya superficie alcanza las 66,293.31 ha del total. En el uso de suelo 109

mencionado, los espesores esperados serían de al menos 10 mm hasta los 80 mm de acumulación. Con respecto a lahares, las zonas vulnerables con mayor porcentaje de afectación sería el uso de suelo tierra agropecuaria, cuya superficie alcanza las 2,536.36 ha de afectación por lahares primarios y secundarios. 25,737 edificaciones estarían afectadas con espesores de ceniza que estarían entre los 10 mm hasta los 45 mm de acumulación con diferentes grados de afectación en las viviendas considerando, el peso que ejerce la ceniza sobre los techos. 1,259 edificaciones serían afectadas por una probabilidad de ocurrencia alta de lahares; mientras que 4,013 edificaciones afectadas por una probabilidad de ocurrencia baja. Del total de edificaciones afectadas por caída de ceniza, 1,821 invernaderos y 4,357 cobertizos estarían directamente relacionados con la actividad florícola distribuida en cinco de las seis parroquias del cantón; de las cuales la parroquia de Cayambe tiene 68 florícolas con una superficie total 700 hectáreas dedicadas a los cultivos de flores, que según los datos obtenidos del Censo Nacional Florícola alcanzan el 53% de la producción de flores en el cantón. La población del cantón Cayambe afectada alcanzarían los 85,795 habitantes distribuidos en 113 poblados. El 51% de la población corresponden a mujeres, 29,381 habitantes en edades de escolarización, 51,391 habitantes en edades de producción y 5,023 personas de la tercera edad. 7,611 trabajadores están directamente relacionados a los cultivos de flores en los trabajos de post-cosecha, cargos administrativos y de tipo guardianía. La afectación por caída de ceniza estaría desde los 5 mm de acumulación hasta los 80 mm, tomando en consideración los sectores censales que se encuentran en zonas proximales al volcán. Ante una erupción del escenario planteado, correspondiente al S2 – San Marcos se esperaría pérdidas superiores a los USD 90 millones en plantas y USD 50 millones en los invernaderos por la caída de ceniza. En el caso de lahares primarios llegarían a los USD 160 millones; mientras que, en lahares secundarios los USD 80 millones, considerando también que las pérdidas se darían en los suelos y construcciones.

110

4.2. DISCUSIÓN La actividad del volcán Cayambe se ha caracterizado por la formación de domos y flujos de lava viscosa, además de explosiones breves con emisión de ceniza de corto alcance; son también característicos los flujos piroclásticos por colapso de domo, flujos de lodo y escombros por fusión del casquete glaciar. Esto se evidencia en las unidades geomorfológicas predominantes que son los flujos de lava que cubren aproximadamente un 12% de la superficie del cantón; los cuales están distribuidos a lo largo de varias unidades ambientales exceptuando el medio aluvial, los fondos y relieves de cuencas con rellenos volcano sedimentarios. La última erupción del Cayambe ocurrió entre 1785 y 1786, lo que hace ver como probable su reactivación, considerando el Informe Anual de la actividad del volcán Cayambe (IGEPN, 2017a). De acuerdo con estos, el evento San Marcos–S2 para el año 2017 registró un 55% de probabilidad de ocurrencia. De hecho, el análisis confirma que como en el pasado, la caída de ceniza y los flujos de lodo, constituyen los principales fenómenos volcánicos que pueden afectar a los asentamientos humanos cercanos al volcán, considerando que el orden predominante del tipo de suelo en el cantón son los Molisoles que se encuentran distribuidos principalmente alrededor del volcán Cayambe, llanuras volcánicas y valles hacen de estos suelos fértiles por su alta materia orgánica. Frente a una posible erupción del volcán Cayambe, el escenario más probable es un proceso eruptivo con la formación de flujos de lava viscosa en los flancos norte u oriental. Estos flujos se dirigirían al oriente por los ríos Salado y Quijos (Samaniego et al, 2004b) y dependiendo del tamaño de la erupción, afectarían la principal vía de acceso al sector nororiental del país, el Sistema de Oleoductos Transecuatoriano (SOTE) y el Oleoducto de Crudos Pesados (OCP). En cuanto a la caída de ceniza, dado que en la zona los vientos se dirigen principalmente de oriente a occidente, los asentamientos humanos de la parte occidental podrían verse afectados por este fenómeno. Ante la ocurrencia del escenario en estudio, también podría producirse el crecimiento de un domo en la cumbre o en el flanco occidental, lo que pondría en amenaza a la ciudad de Cayambe con caída de ceniza cuyos espesores en algunos casos podrían superar 111

los 45 mm, esto afectaría a las actividades económicas de la zona, entre ellas el cultivo de flores. Los mapas generados presentan grandes diferencias en la delimitación con los límites de caída de ceniza representados en el mapa de amenazas del volcán Cayambe del 2002. Los escenarios plateados disminuyen considerablemente el valor de la acumulación de ceniza, por ejemplo, en Cayambe los espesores estarían en 30 - 50 mm a diferencia del mapa del 2002 que se tiene espesores superiores a los 200 mm. De igual manera, en Quito los espesores esperados serían de 0 - 5 mm en los escenarios planteados a diferencia de los espesores que se tienen en el mapa del 2002, cuyos valores ascienden los 10 mm de acumulación. Según su espesor, la ceniza podría afectar a las poblaciones cercanas al volcán de manera diversa. Así, por ejemplo, espesores mayores a 0.1 mm pueden causar afectación a la salud de las personas (enfermedades respiratorias e irritación de las mucosas); así también esta ceniza puede ocasionar el cierre de aeropuertos cercanos. En el caso de espesores >1 mm, además de los problemas antes citados, se pueden producir daños en los cultivos, afectación al ganado y contaminación de fuentes de agua. En el caso del ser humano la irritación de los ojos y las vías respiratorias junto con secreción nasal, podrían ser los principales efectos. Finalmente, espesores >100 mm ocasionarían la pérdida de ganado por deshidratación y obstrucciones intestinales, pérdida total de cultivos y pastos; con ello la quiebra de los agricultores en la zona. Con respecto a los grupos vulnerables, se evidencia que más de 40,000 habitantes de la zona corresponden al grupo de la tercera edad y de menores de 18 años. Estos grupos son los más afectados por fenómenos volcánicos como la ceniza, que puede ocasionar problemas respiratorios. Asimismo, la vulnerabilidad económica de estos grupos es mayor, especialmente en el área rural porque no todos cuentan con recursos económicos suficientes para solventar posibles pérdidas de cultivos y de sus viviendas. En el caso de los niños además de la afectación en su salud, se podrían ver afectadas las actividades educativas, lo que también significaría un impacto para este grupo poblacional. 112

Todas las afectaciones anteriormente descritas, ponen en evidencia la importancia de la prevención y la consolidación de un sistema de gestión de riesgos que desde un abordaje integral permita preparar al cantón frente a los posibles impactos de una erupción del volcán Cayambe. Con respecto a la metodología empleada en el estudio, las simulaciones obtenidas a través del modelo Ash 3D e interpolaciones para caída de ceniza en el periodo 2006 – 2015 y del programa Lahar Z para lahares, han permitido verificar el nivel de amenaza en los alrededores del volcán Cayambe. Dichos datos fueron obtenidos a partir de insumos actualizados y de herramientas de modelamiento que permiten predecir el comportamiento de las amenazas asociadas con la erupción del volcán. Los modelos presentados en este estudio concuerdan con los valores obtenidos en campo y que han sido plasmados de manera general en el mapa de amenazas disponible; lo que confirma la efectividad y confianza de las herramientas utilizadas y sienta un precedente para replicar estos modelos en el análisis en otros volcanes en el Ecuador y el mundo. Así, la información obtenida es de gran utilidad para la toma de decisiones y la gestión de riesgos en beneficio de la población considerando, la disminución de tiempo en la obtención de resultados al automatizar procesos con el uso de los SIG evitando errores que se cometen en el procesamiento de grandes cantidades de datos. Una de las dificultades del manejo de los modelos de automatización generados en esta investigación corresponde a los costos que en la actualidad tiene el software utilizado; con lo cual restringiría su utilización a una plataforma específica; razón por la cual, los modelos pueden ser exportados a lenguaje de programación Python y con esto, diversificar el uso de las automatizaciones tomando como referencia los parámetros de entrada requeridos para el análisis de escenarios de volcanes en diferentes plataformas de software libre que soporten programación en Python. El nivel de detalle de los insumos cartográficos utilizados para la digitalización de las edificaciones fue el adecuado; sin embargo, se debe mencionar que en este caso el estudio solo se limitó al análisis de la densidad y número de las viviendas potencialmente afectadas. En ese sentido, un análisis de vulnerabilidad complementario debería incluir otros aspectos de la vivienda tales como su estado, 113

año de construcción y la caracterización socioeconómica de los hogares que habitan las edificaciones. Con respecto al análisis del impacto de la erupción en la actividad florícola, si bien la información que muestra este estudio se encuentra actualizada, es necesario indicar que los datos en relación al cultivo de flores son solamente referenciales, lo que ha dificultado la cuantificación del impacto económico de una eventual erupción del volcán tanto a nivel local como nacional. Es importante considerar que la actividad florícola, representa un importante rubro para las exportaciones no tradicionales del país, de allí que los análisis de tipo geológico y geofísico deban ser complementados con análisis macroeconómicos de mayor alcance, que permitan evaluar el impacto real de estas afectaciones sobre la economía nacional, especialmente en las exportaciones y la balanza comercial. A nivel local, son necesarios estudios económicos específicos que permitan diferenciar el impacto sobre la actividad florícola según la época del año. Esto resulta importante si se considera fechas como San Valentín, Día de la Madre o Año Nuevo, las flores registran los niveles de exportación más altos y por lo tanto una erupción en esta temporada puede tener afectaciones más graves. Al estar ubicado el cantón Cayambe en el área de influencia del volcán en estudio, es necesario el control de las actividades en la etapa de construcción con el objetivo de disminuir la vulnerabilidad de las poblaciones ante la ocurrencia de fenómenos naturales. Finalmente se debe considerar que una de las características de la floricultura es que esta actividad emplea un número considerable de mano de obra femenina. Muchos de los hogares de la zona dependen de los ingresos de estas mujeres, de allí que el impacto de una erupción volcánica tendría efectos económicos devastadores en las familias. En ese sentido es necesario indagar respecto de la importancia de la actividad de cultivo de flores a nivel local, con el fin de establecer mecanismos que protejan a la industria pero que también promuevan la diversificación económica de la población local para reducir su dependencia.

114

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1.

CONCLUSIONES

Mediante el uso de programas especializados se obtuvo la simulaciĂłn del escenario San Marcos â&#x20AC;&#x201C; S2 tanto para lahares (Lahar Z) como para caĂ­da de ceniza (Ash 3D) del volcĂĄn Cayambe en el Ecuador. Para estas simulaciones se tomaron como referencia los parĂĄmetros establecidos en los estudios realizados por Mastin et al. (2013); los modelos obtenidos arrojaron resultados coherentes a los trabajos de campo realizados por Samaniego et al. (2002) y plasmados en el mapa de amenazas volcĂĄnicas del Cayambe. Un aporte del presente estudio es que los resultados obtenidos en las simulaciones tienen un mejor nivel de detalle debido a la informaciĂłn cartogrĂĄfica del sector (escala 1: 5,000) y las herramientas computacionales utilizadas para su elaboraciĂłn. Se determinaron zonas potencialmente afectadas por lahares del volcĂĄn Cayambe mediante el uso de Lahar Z; en las cuales se obtuvieron dos escenarios. Un primer escenario corresponde a una probabilidad alta de ocurrencia alta que alcanzarĂ­an volĂşmenes de 20đ?&#x2018;Ľ106 đ?&#x2018;&#x161;3 y el segundo escenario corresponde a probabilidad de ocurrencia baja que alcanzarĂ­an volĂşmenes de 80đ?&#x2018;Ľ106 đ?&#x2018;&#x161;3 . Se establecieron zonas potencialmente afectadas por caĂ­da de ceniza a partir de las simulaciones realizadas en el periodo 2006 â&#x20AC;&#x201C; 2015 mediante el modelo Ash 3D; con las cuales se obtuvieron nueve isopacas que representan las zonas potencialmente afectadas por ceniza en sus distintos espesores (>80 mm, 45 mm, 30 mm, 15 mm, 10 mm, 5mm, 3mm, 1mm, >0). 115

Del proceso se extrajo como conclusión que toda el área correspondiente al cantón Cayambe (119,922 ha) se vería afectada por caída de ceniza; siendo los espesores de ceniza de 45 mm, 30 mm y 15 mm los que cubrirían el 97.83% de la superficie; mientras que el 1.90% de la superficie, correspondiente a las áreas proximales al cráter del volcán, se verían afectadas con espesores superiores a 80 mm y tan solo el 0.26% de la superficie del cantón tendría una afectación de ceniza con espesores de 10 mm. Un total de 66,293 hectáreas afectadas corresponderían a vegetación arbustiva y herbácea (55.28% de la superficie); 34,569 hectáreas a tierra agropecuaria (28.83% de la superficie). Los bosques con una superficie de 12,888 hectáreas (10.75%) de afectación; mientras que la zona antrópica que representa el 2.95% de la superficie del cantón (3,540 ha), lo que es particularmente importante si se considera que en ella se concentra la mayoría de la población residente en el cantón. En relación con los lahares, el estudio muestra que un total de 6,404 hectáreas del cantón Cayambe, correspondientes al 5.34% de la superficie, se verían afectadas por lahares con una probabilidad de ocurrencia baja (lahares mayores); mientras que los lahares con una probabilidad alta de ocurrencia (lahares menores) afectarían a cerca de 1,579 hectáreas. De la superficie total afectada por lahares, el 46.10% corresponden a tierras agropecuarias, y el 37.71% a la zona urbana. Con superficies menores están la vegetación arbustiva y herbácea (14.45% de la superficie), bosque (0.09%), cuerpos de agua (0.08%) y otras áreas (0.02%). Con respecto a la afectación en los asentamientos humanos, el estudio mostró que 16 poblados de la zona se verían afectados con espesores de ceniza de hasta 15 mm, 37 con espesores de 30 mm, 18 con espesores de 45 mm, tres con espesores que van desde 10 mm hasta 15 mm, 18 con espesores de 15 - 30 mm, nueve con espesores de 15 – 45 mm y el resto de poblados (12), con espesores que van desde los 15 mm hasta los 45 mm. En relación con los lahares provenientes del volcán Cayambe, se tendrían siete poblados afectados por lahares menores con una probabilidad alta de ocurrencia y de acuerdo a la división censal del INEC llegarían a una población total de 18,840 habitantes. Para una probabilidad baja de ocurrencia de lahares del volcán Cayambe se verían afectadas poblaciones de los sectores aledaños, lo que significa alrededor de unos 49,535 habitantes. 116

Las poblaciones vulnerables corresponden a 29,981 habitantes en edades de escolarización y 5,023 personas de la tercera edad; estos grupos son más propensos a presentar problemas de salud debido a la inhalación de ceniza volcánica. Esto afectaría en mayor magnitud a las personas con problemas pulmonares que pueden desarrollar síntomas severos como cuadros respiratorios agudos (bronquitis). Es importante mencionar que en las erupciones volcánicas la ceniza produce limitados efectos adversos en la salud de las personas, pero genera ansiedad y podría interrumpir la vida normal de los habitantes del cantón Cayambe y con esto afectar al resto de población que corresponde al grupo de edades productiva, de allí la importancia de incluir estos datos demográficos dentro de los planes de gestión del riesgo a nivel local. Los suelos del cantón Cayambe por su fertilidad están destinados a la producción de cultivos de flores; convirtiéndose de esta manera en uno de los principales ingresos económicos para el cantón y de igual manera rubro importante para Ecuador en exportaciones. De allí que sea necesario formular medidas de prevención por parte de las autoridades, con la finalidad de salvaguardar la integridad de los habitantes y proteger las principales fuentes de empleo y de ingresos económicos de estos asentamientos, entre ellas el cultivo de flores que es base importante del empleo local, en especial de las mujeres que representan más del 50% de la población del cantón. De hecho, los datos obtenidos en las modelaciones muestran que la ceniza del volcán Cayambe afectaría a los cultivos de flores, los que según el Censo Nacional Florícola emplean a unos 7,611 trabajadores relacionados con actividades de postcosecha, cargos administrativos o en la seguridad de las plantaciones. De allí que la erupción del volcán tendría un impacto directo sobre el empleo local y particularmente de mujeres cabezas de hogar cuya única fuente de ingresos es su trabajo en las florícolas. La afectación a la actividad florícola no solo ocasionaría la pérdida de empleos sino también de infraestructura productiva relacionada con estos cultivos. Así, mediante técnicas cartográficas se levantaron un total de 39,006 edificaciones en el cantón Cayambe; de las cuales se determinó que 6,181 corresponden a edificaciones destinas a la actividad de cultivos de flores. De ellas un total de 1,821 son 117

invernaderos y 4,357 cobertizos. Un total de 1,370 invernaderos (75%) se verían afectados con espesores de hasta 45 mm de ceniza; 436 construcciones, que representan el 24% se verían afectadas con espesores de 15 mm y 13 invernaderos (1%) estarían afectados con espesores de hasta 30 mm de ceniza. Con respecto a cobertizos, 2,384 construcciones (65%) tendrían afectación de hasta 15 mm. 854 edificaciones (20% del total) se verían afectadas por ceniza de hasta 45 mm y 659 con cenizas de hasta 15 mm en una eventual erupción del volcán Cayambe. En lo referente a la afectación por lahares menores con probabilidad alta de ocurrencia afectaría a 459 invernaderos y 15 cobertizos, que representan el 25% y menos del 1% respectivamente del total de edificaciones destinadas a floricultura en el cantón Cayambe. Para una probabilidad de ocurrencia baja, correspondiente a la de mayor extensión de lahares se tendrían 580 invernaderos y 206 cobertizos directamente afectados; constituyendo de esta manera el 32% y el 5% del total de edificaciones en la actividad de cultivos de flores en el área de estudio. Finalmente, mediante el uso de álgebra de mapas, datos censales y análisis espacial se cuantificó la afectación económica para una erupción del volcán Cayambe de tamaño moderado (IEV = 3 - 4). Se estimó el costo promedio de pérdidas en las florícolas en aquellas zonas potencialmente afectadas por ceniza con espesores superiores a 10 mm, llegando a superar los USD 90 millones en pérdidas de plantas y USD 50 millones en los invernaderos. En el caso de lahares las pérdidas se darían en las plantas, invernaderos y en los suelos; los cuales alcanzarían cifras de al menos USD 80 millones en pérdidas en el caso de lahares menores y USD 160 millones en lahares mayores. Con respecto al empleo en las florícolas, se tendrían alrededor de 7,611 plazas de trabajo afectadas de manera directa por caída de ceniza y lahares del volcán Cayambe, lo que a mediano y largo plazo tendría un impacto económico en al menos unas 3,500 familias. De allí que la erupción del volcán Cayambe merece una atención especial por su alto impacto local pero también a nivel de las exportaciones en el Ecuador.

5.2.

RECOMENDACIONES

En relación con la gestión de riesgos, es importante que los países logren vincular la percepción del riesgo con la cultura y hábitos de la sociedad. Se trata de la 118

formación de una cultura de reducción de desastres entre la población, reflejada en las acciones de los gobiernos y en la vida cotidiana de las personas. Es importante considerar que la creación de esta cultura es un proceso complejo que depende de varios aspectos, tales como el contexto político, educación, inversión pública en materia de riesgos, reducción de la pobreza, entre otros. Es transcendental incluir la reducción del riesgo de desastres en el diseño de políticas públicas en todos los niveles de gobierno. En ese sentido se debe articular la gestión de riesgo entre los distintos niveles de gobierno, lo que en el caso de la erupción del volcán Cayambe implica la acción coordinada entre las autoridades municipales y las instituciones nacionales relacionadas con la temática. Asimismo, la preparación debería incluir a la empresa privada, que como se ha visto, tiene una presencia importante dentro del cantón. Con respecto a la información, se debe considerar que la obtención de resultados confiables depende en gran medida de los insumos utilizados, puesto que ellos definirán la precisión de las modelaciones. Por tal motivo, es recomendable la actualización periódica de la cartografía nacional, insumo fundamental para estudios de planificación y gestión de riesgos. En este sentido, las instituciones generadoras de información deben ser fortalecidas para garantizar la provisión de estos insumos para estudios temáticos. En lo relacionado con la información sobre la actividad florícola, es necesario transparentar y generar información con respecto a los costos reales de los cultivos de flores de la zona; esto con el objetivo de cuantificar de manera precisa las pérdidas económicas y el impacto en la balanza comercial de una erupción en la actividad florícola. En la actualidad el uso de los diferentes Geoportales del Ecuador son de gran beneficio para el uso de la información geográfica – cartográfica a nivel local, regional o nacional. En ese sentido y aprovechando este potencial, se sugiere que los estudios volcánicos incorporen los SIG y las técnicas de análisis espacial y álgebra de mapas. Los SIG permiten tener una visión holística de los elementos del territorio y los posibles impactos de una erupción volcánica, de allí su gran potencial en estudios complementarios al análisis geológico.

119

A nivel mundial, y en especial en países en desarrollo, los suelos en las cercanías a los volcanes por su fertilidad, concentran gran cantidad de población, dedicada en su mayoría a la agricultura. De allí que los asentamientos humanos se vean permanentemente expuestos a las amenazas volcánicas, siendo particularmente vulnerables las edificaciones y la infraestructura de estas zonas. De allí la importancia de utilizar métodos cartográficos para levantar y cuantificar de manera rápida y precisa los elementos expuestos que pueden verse afectados ante una eventual erupción. En lo que respecta a la actividad florícola, son necesarias medidas para minimizar las pérdidas económicas, considerando el daño que podría causar la acumulación de ceniza tanto en los invernaderos como en las plantas; por tal motivo, acciones de limpieza de ceniza serían una alternativa para espesores de menor acumulación. Es importante tomar en cuenta que a mediano y largo plazo los suelos de las zonas afectadas por la ceniza del volcán se volverían más fértiles y con una adecuada planificación del uso del suelo se podrían recuperar las áreas dedicadas a los cultivos y exportación de flores, de allí que una útil planificación a largo plazo puede hacer del riesgo volcánico un potencial para esta actividad económica. Finalmente se recomienda la implementación de programas que permitan la diversificación económica de la población de la zona de estudio y en especial de muchas mujeres cabezas de hogar, cuyos ingresos dependen casi exclusivamente de la actividad florícola. Incentivos a los emprendimientos a través del crédito productivo otorgado por la banca pública pueden ser alternativas viables en esta zona.

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7. ANEXOS 8.1.

Anexo 1: Transformaciรณn de archivos kmz en coberturas

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8.1.

Anexo 2: Eliminaciรณn informaciรณn no necesaria

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8.2. Anexo 3: Cambio de geometrĂ­a manteniendo la informaciĂłn de espesores de ceniza

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8.3.

Anexo 4: Eliminaciรณn de elementos y campos

132

8.4.

Anexo 5: AutomatizaciĂłn del proceso por aĂąo

5

8.5. Anexo 6: Creaciรณn de una grilla fija (200*200 m) e interpolaciรณn determinista

5

8.6. Anexo 7: Combinaciรณn de los resultados interpolados de las 120 simulaciones en un archivo

5