4. Reporte del proyecto Mini-DOAS.

4.1. Monitoreo para la medición de emisión de gases volcánicos.

Estaciones Mini-DOAS: Volcán Masaya y San Cristóbal.

Ligdamis Gutiérrez

 

Por PhD Student Ligdamis A. Gutiérrez E. Especialista Informático del INETER.  La idea del proyecto de NOVAC (Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Change) es de establecer una red global de estaciones de monitoreo para establecer una medida cuantitativa de emisiones volcánicas de gas. Para esto se utiliza la absorción espectroscopia de UV mediante un tipo novedoso de instrumento, el denominado por sus siglas en Inglés Scanning Dual-beam miniature – Differential Optical Absorption Spectrometer (Mini-DOAS) desarrollado dentro del proyecto de EU- DORSIVA.

 

El instrumento “Scanning Dual-beam Mini-DOAS” representa un adelanto mayor en el monitoreo volcánico de gases, es capaz de en tiempo real de tomar la medida automática de los flujos totales de la emisión de SO2 y BrO de un volcán con un tiempo de  resolución de 5 minutos durante la luz del día. El núcleo del proyecto lo constituye instalar los instrumentos de escaneo “mini-DOAS” en 15 volcanes activos a nivel mundial, y aplicar la capacidad de la medida cuantitativa, automática y remota del flujo de gas en las rutinas de la evaluación del riesgo volcánico en cada volcán respectivo.

 

En Nicaragua, por parte del proyecto NOVAC se han instalado estaciones de monitoreo en dos volcanes activos; Masaya y San Cristóbal. Las mediciones aunque se pueden contemplar tanto para BrO como para SO2  solamente se están realizando para SO2  Las primeras instalaciones se realizaron del 5 al 25 de Noviembre del 2006. Terminando la instalación en Masaya del 11 al 24 de Abril del 2007. En el volcán Masaya se encuentran dos estaciones (instrumentos) de monitoreo NOVAC, una denominada “Caracol” y la otra “Nancital”.  Para el volcán San Cristóbal se han instalado tres estaciones (instrumentos); llamadas “Hill”, “Suiza” y “Pedro Marín”.  Las estaciones de Masaya se comunican con el Observatorio (INETER), mediante la retransmisión de una estación repetidora ubicada en Cebadilla en Ticuantepe, mientras que las tres estaciones de San Cristóbal pasan sus datos a la estación denominada “Seismic Station” (que también hace las funciones de Estación Sísmica de Telemetría), que a su vez por medio de telecomunicaciones con un proveedor se comunican vía IP al INETER. 

 

Los instrumentos funcionan a diario de 7:00 de la mañana a 6:00 de la tarde. Hora local. El consumo para el espectrómetro sencillo y doble son respectivamente 6 y 8 vatios. Una batería de 12 Amp es recargada por paneles solares (de 6 x 65 wats compartidos entre instrumentos diferentes) la cual acciona los instrumentos. El sistema de DOAS realiza una conexión Wi-Fi para comunicarse con la computadora en el observatorio (INETER mediante Radio MODEM Free Wave). Los nuevos datos (concluido el escaneo) son cargados automáticamente del instrumento cada 5 minutos mediante su evaluación inmediata. Los datos son mandados también en tiempo real a Chalmers (Chalmers University of Technology Gothenburg, en Suecia), vía FTP e incluidos en la base de datos de NOVAC.  Por ejemplo, para el volcán San Cristóbal las estaciones se localizan de acuerdo a la figura 4.1.

 

 

 

Figura 4.1.  Ubicación de las tres estaciones en San Cristóbal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Por ejemplo para el volcán San Cristóbal las coordenadas de cada estación se representan en la tabla siguiente (tabla 1):

Tabla 1.

Sitio

Latitud

Longitud

Altitud

Instrumento

Seismic Station

12.6967 N

87.021 W

847 m

TR5Plus 24,

TR5Plus 24

Hill cercana a seismic station

12.6967 N

87.0217 W

 820 m

TR5Plus 24

Chonco

12.7038 N

87.0382 W

850 m

TR5Plus N

Pedro Marin

12.724 N

87.0288 W

 490 m

TR5Plus 24

Suiza

12.6846 N

87.0259 W

543 m

TR5Plus 24

 

 

Para el volcán San Cristóbal, la red de comunicación de las estaciones NOVAC se muestra en la figura 4.2.

Figura 4.2. Red de comunicación de las estaciones en San Cristóbal.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En San Cristóbal se dispone de dos tipos de sistemas de comunicación para la transferencia de datos. Uno mediante Radio MODEM (Free Wave), el cual se encuentra ubicado en Pedro Marín y cuya repetidora se encuentra en el volcán Chonco. El segundo sistema se realiza a través de radios Tranzeos localizados en Suiza y Hill, cuyo punto de acceso AP, se encuentra en Seismic Station (Estación sísmica). De ahí se transmite via IP a la central del INETER.

 

Una vista comparativa de las instalaciones en las estaciones Suiza (en San Cristóbal) y Caracol (en Masaya) se presenta en figura 4.3.

 

 

Figura 4.3. Vista de las estaciones en San Cristóbal (Suiza) a la izquierda y en Masaya (Caracol) a la derecha.

 

 

Un ejemplo de los instrumentos (Estación Caracol) se observan en figura 4.4.

Figura 4.4. Instrumentos en la estación Caracol de Masaya

Figurta 4.5. Vista de la ventana del Software NOVAC de cálculo del flujo

 

La estadística que se ha obtenido en las estaciones en emisiones de toneladas diarias de SO2 de Masaya y San Cristóbal se refleja en las figuras 4.6 y 4.7.

Figura 4.6. Estadísticas por Ton/día de SO2 en los meses. Nov-2006 a May-2007 en  Masaya

Figura 4.7. Estadísticas por Ton/día de SO2 en los meses. Nov-2006 a May-2007 en  San Cristóbal

 

Estas estadísticas corresponden a los períodos de Noviembre del 2006 en que fueron instaladas las estaciones a Julio del 2007 en Masaya y Mayo del 2007 en San Cristóbal. Actualmente se están corrigiendo algunos errores en las telecomunicaciones y en los equipos que han hecho que los datos no se estén recibiendo.

 

Foto. Estación Nancital de NOVAC en el volcán Masaya.